碳纖維的強(qiáng)度到底有多高呢?為什么飛機(jī)上應(yīng)用不多?

首先碳纖維的抗拉強(qiáng)度可以達(dá)到3600Mpa，那T800和T1000的性能表現(xiàn)更強(qiáng)，那碳纖維復(fù)合材料在實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)可以達(dá)到150Gpa，可以想象其未發(fā)掘的性能強(qiáng)度還非常高。

正是因?yàn)檫@樣高強(qiáng)度的性能使得不管是機(jī)械行業(yè)還是領(lǐng)域都會(huì)采用碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)零部件，比如汽車(chē)領(lǐng)域的輕量化，很好的保證了汽車(chē)性能提升，還降低了能耗。那也有不少人會(huì)問(wèn)碳纖維強(qiáng)度這么高，但是為什么戰(zhàn)斗機(jī)上的應(yīng)用不是很多呢?

這其實(shí)要說(shuō)到工業(yè)設(shè)計(jì)，戰(zhàn)斗機(jī)的功能不同，浦東碳纖異形件，從溫度方面來(lái)看，戰(zhàn)斗的速度會(huì)更高，使得機(jī)翼的溫度更高，那碳纖維的制作的工業(yè)成品想要達(dá)到這個(gè)問(wèn)答，還是有點(diǎn)難度，再加上樹(shù)脂的原因，使得碳纖維的應(yīng)用就邊上了，但是也不是說(shuō)沒(méi)有應(yīng)用，戰(zhàn)斗機(jī)不是不應(yīng)用，而是在積極尋找應(yīng)用，盡可能的應(yīng)用，那對(duì)于碳纖維高強(qiáng)度的材料批量化的生產(chǎn)比較困難，另外就是戰(zhàn)斗機(jī)上面的碳纖維結(jié)構(gòu)件想要達(dá)到的性能，還需要使得整個(gè)結(jié)構(gòu)分布均勻，那在后面的修復(fù)中，也不如鋁合金，因此，現(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)還是采用鋁合金的更多，但是我相信隨著碳纖維復(fù)合材料制品的發(fā)展后，戰(zhàn)斗機(jī)采用碳纖維的會(huì)更近。

目前科技領(lǐng)域的研究的進(jìn)展是廣受關(guān)乎的事情，在未來(lái)無(wú)論是還是民用都有著非常廣闊的空間，制造技術(shù)的進(jìn)步有著很大的意義。減重一直是發(fā)展的主要方向之一，在保證強(qiáng)度的情況下，讓重量更輕，變能夠獲得更長(zhǎng)的飛行時(shí)間和能量消耗。

在的戰(zhàn)斗機(jī)上碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)有著成熟的使用，在方面也是能夠有效降重的理想材料。與金屬比碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度、剛度、抗震性等方面都有很大優(yōu)勢(shì)，另外能降低25%~30%的重量，可塑性強(qiáng)能制作出各種造型。碳纖維復(fù)材制作出的相對(duì)傳統(tǒng)材料綜合性能要高出很多，大大促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。下面一起來(lái)了解碳纖維復(fù)合材料在殼上的具體優(yōu)勢(shì)。

1、出色的力學(xué)性能優(yōu)勢(shì):想要達(dá)到符合要求的強(qiáng)度，碳纖維的用料重量要比其他材料輕出很多，而且同重量的情況下該材料的剛性?xún)?yōu)勢(shì)明顯。這種性能下在有效減重的同時(shí)，還能夠降低載荷，讓更剛性更結(jié)實(shí)。

2、材料可塑性好，更容易設(shè)計(jì):制作的碳纖維復(fù)合材料主要是用樹(shù)脂做基體的，碳纖異形件生產(chǎn)廠(chǎng)家，碳纖維起到增強(qiáng)作用。這類(lèi)材料的制作一般是在模具中一體成型制成，在適應(yīng)的氣動(dòng)外形等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)模之后可進(jìn)入流水化生產(chǎn)，適合大批量制作。

3、材料化學(xué)性能穩(wěn)定:碳纖維復(fù)材的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐酸堿鹽霧等復(fù)雜環(huán)境，不用擔(dān)心生銹腐蝕，熱膨脹系數(shù)低，材料穩(wěn)定性好，維護(hù)成本相對(duì)較低，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，使用壽命長(zhǎng)。

4、可與其他材料部件結(jié)合:碳纖維制品能夠擴(kuò)展添加金屬件，另外能夠植入或鑲嵌芯片，形成整體智能設(shè)備。材料本身的抗震性能好，一般電機(jī)振動(dòng)和起落不會(huì)對(duì)材料性能產(chǎn)生影響。

先來(lái)看看鋼、鋁和鈦合金這三種材料。相同體積下鋁的重量輕，密度只有2.8g/cm3 ，但它的強(qiáng)度也是三者中的，耐高溫能力也不太好。

鋼材的強(qiáng)度很高，韌性也很好，那些對(duì)尺寸要求嚴(yán)格的部件都可以用鋼材來(lái)制作，不過(guò)它的重量很大，密度是7.8g/cm3 ，碳纖異形件供應(yīng)，在力求減負(fù)減重飛機(jī)中不能使用過(guò)多。鈦合金的重比鋁重、比鋼輕，強(qiáng)度、耐熱性能等都不錯(cuò)，但價(jià)格太高。

再來(lái)看看碳纖維，碳纖維的種類(lèi)很多，用在飛機(jī)上的都是T300、T800等材料。 碳纖維的密度為1.5g/cm3 ，只有鋁重量的一半。飛機(jī)克服自身的重動(dòng)才能飛起，自然是重量越輕越好，輕重量還能省去不少油耗。它的拉伸強(qiáng)度在1.5GMPa以上，比鋁合部件高出幾倍不止，和高強(qiáng)度的合金鋼差不多，能承受強(qiáng)烈的外力摩擦和沖擊。

舉個(gè)例子，拿波音797 飛機(jī)來(lái)說(shuō)吧，- -架 飛機(jī)使用23噸碳纖維代替其它材料，在整架飛機(jī)結(jié)構(gòu)中占50%的話(huà)，碳纖異形件訂制，重量足足能減輕15噸，可見(jiàn)碳纖維材料的優(yōu)勢(shì)。隨著科技的發(fā)展，相信碳纖維材料的使用會(huì)越來(lái)越多，我們的生活也因它變的更美好。

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