碳碳復(fù)合材料有毒嗎?
在民用產(chǎn)品領(lǐng)域,全球最大飛機(jī)A380的25%的部件采用復(fù)合材料,其中22%采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,其余3%采用炫光纖維-金屬板(鋁合金和玻璃纖維超級(jí)混雜復(fù)合材料的層狀結(jié)構(gòu))。
這些由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的零件包括:減速板、垂直和水平安定面(用作油箱)、升降舵、方向舵、起落架艙門、整流罩、垂直尾盒、方向舵、升降舵、副翼等。由于碳纖維復(fù)合材料減重明顯,油耗和排放大幅降低;而且在使用過程中不會(huì)因疲勞或外部腐蝕而損壞。
碳纖維復(fù)合材料因其重量輕、剛度大、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn),在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、太陽能電池板、天線等方面的應(yīng)用由來已久。現(xiàn)在衛(wèi)星上的可展開太陽能電池大多采用碳纖維復(fù)合材料,空間站和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵部件也采用碳纖維復(fù)合材料。從神一到神六,中國在八年多的時(shí)間里六次升天。
隨著碳纖維技術(shù)研究的深入,碳纖維的產(chǎn)量將繼續(xù)增加,質(zhì)量將繼續(xù)提高,整體價(jià)格將穩(wěn)步下降。越來越多的高性能、高質(zhì)量碳纖維復(fù)合材料將應(yīng)用于航空工業(yè),為人類的航空航天事業(yè)做出巨大貢獻(xiàn)。
碳纖維是一種含碳量超過90%的碳材料。與其他高性能纖維相比,碳纖維具有最高的比強(qiáng)度和比模量,因此其力學(xué)性能優(yōu)異。此外,碳纖維還具有低密度、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導(dǎo)電導(dǎo)熱、電磁屏蔽、可加工性等優(yōu)異性能。因此,碳纖維被廣泛應(yīng)用于軍事和民用工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,其在航空航天方面的突出貢獻(xiàn)尤其受到關(guān)注。
在軍用戰(zhàn)斗機(jī)和直升機(jī)中,碳纖維復(fù)合材料用于戰(zhàn)斗機(jī)特殊部件的主結(jié)構(gòu)、子結(jié)構(gòu)和特殊功能部件。國外一些輕型飛機(jī)和無人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,主要采用T300和T700小絲束碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
碳纖維復(fù)合材料在戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身、主翼、垂尾、平尾、蒙皮上的應(yīng)用,可以起到明顯的輕量化作用。
在定制碳纖維機(jī)身部件時(shí),根據(jù)最終數(shù)據(jù),采用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的前機(jī)身段比金屬結(jié)構(gòu)輕31.5%,部件減少61.5%,緊固件減少61.3%,抗疲勞和抗腐蝕能力大幅提升。

