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使飛機更輕,用碳纖維型材可以嗎?

2019-01-21

       11月6日,在兩年一度的珠海航展上,中俄聯合開發的280架遠程寬體客機CR929首次以1: 1的演示樣機亮相國際航展。在這個最新消息新一代的大型飛機上,高分子材料應用占比即將超出60%。同樣,在去年5月5日首次飛行的C919客機上,使用的復合材料占飛機結構重量的12%。這里的復合材料主要是碳纖維型材復合材料。

       航(hang)空公司專家指出,以便提升飛機場(chang)的創新性和(he)隔熱性,復合材(cai)(cai)料高分子(zi)材(cai)(cai)料是現階段輕(qing)(qing)(qing)形飛機場(chang)的關鍵(jian)方式和(he)將來的流行發(fa)展趨勢。碳纖(xian)維復合材(cai)(cai)料以輕(qing)(qing)(qing)質、強(qiang)(qiang)度高、抗疲勞、耐腐蝕(shi)、成(cheng)型(xing)技(ji)術好、成(cheng)本(ben)低等(deng)理由(you)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)于航(hang)空設備(bei),為了提高性能、減輕(qing)(qing)(qing)結構(gou)重量、降低運營成(cheng)本(ben)、強(qiang)(qiang)化市場(chang)競爭力(li)等(deng),越來越多的應(ying)用(yong)于飛機機構(gou)。

       “復合材(cai)(cai)料鋁型材(cai)(cai)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)(cai)料在乘飛(fei)機的(de)(de)使用量和運(yun)用位置(zhi)已(yi)變(bian)成考量飛(fei)機場構造(zao)創新性的(de)(de)關(guan)鍵指標值,都是國(guo)(guo)際航(hang)空(kong)公(gong)司(si)選購飛(fei)機場時(shi)的(de)(de)關(guan)鍵參(can)照(zhao)指標值。優先(xian)發展航(hang)空(kong)公(gong)司(si)高(gao)分(fen)子(zi)材(cai)(cai)料技術性早已(yi)變(bian)成世界各國(guo)(guo)航(hang)空(kong)公(gong)司(si)生產制造(zao)公(gong)司(si)的(de)(de)中國(guo)(guo)方案。”新型材(cai)(cai)料公(gong)司(si)康得(de)集團責任人鐘玉覺(jue)得(de)。

       除了航空領域,許多固體運載(zai)火箭(jian)的復合(he)外殼也(ye)是(shi)由(you)碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)制成的,碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)型材是(shi)高端跑(pao)車的主要先進材料。專家稱,碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)型材是(shi)一種特殊(shu)的無機聚合(he)物纖(xian)(xian)維(wei),含碳(tan)量超(chao)過(guo)90%。與(yu)鈦、鋼(gang)、鋁(lv)等(deng)金屬(shu)材料相(xiang)比(bi),碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)型材具有纖(xian)(xian)維(wei)的比(bi)重小、強度高、模量大、耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕、柔韌性(xing)和加工(gong)性(xing)等(deng)優(you)異(yi)性(xing)能(neng)。與(yu)另一種“神奇材料”石墨(mo)烯(xi)(也(ye)是(shi)“碳(tan)系統”)相(xiang)比(bi),目前碳(tan)纖(xian)(xian)維(wei)型材的商業用途更加清晰。

       據鐘玉介紹,作為高(gao)(gao)級技術(shu)和(he)工(gong)(gong)業領(ling)域的(de)(de)重要戰略物資(zi)之(zhi)一(yi),碳(tan)(tan)纖(xian)維型材的(de)(de)核心(xin)產業化(hua)技術(shu)和(he)配套鑰(yao)匙裝備(bei)只能(neng)在自主開發(fa)和(he)長期(qi)工(gong)(gong)程實踐中得到。經過(guo)不懈(xie)努力,國內高(gao)(gao)性能(neng)碳(tan)(tan)纖(xian)維在基(ji)礎研究(jiu)、工(gong)(gong)程化(hua)和(he)產業化(hua)等方面突破重重困難,有了快速(su)發(fa)展。例如,康得部下屬企業的(de)(de)中安信(xin)自主開發(fa)了高(gao)(gao)性能(neng)碳(tan)(tan)纖(xian)維制造的(de)(de)核心(xin)技術(shu),其(qi)相(xiang)關檢(jian)測技術(shu)被CNAS (中國合格評定(ding)國家(jia)認(ren)可(ke)(ke)委(wei)員會(hui))國家(jia)實驗室認(ren)可(ke)(ke)。

        隨著(zhu)航空航天、汽車輕(qing)量(liang)化、風力發(fa)電、軌道(dao)交通(tong)等行業(ye)對碳纖維(wei)(wei)需求的(de)(de)(de)激增,碳纖維(wei)(wei)的(de)(de)(de)工業(ye)應用(yong)已經開始進入大(da)(da)規模(mo)生(sheng)產。該行業(ye)預測,到2020年,全球對碳纖維(wei)(wei)型(xing)材(cai)的(de)(de)(de)需求將超(chao)過16萬噸,到2025年將超(chao)過33萬噸。郁(yu)忠認為,對于這樣(yang)一(yi)個巨大(da)(da)而重要的(de)(de)(de)市場(chang),國內(nei)企(qi)業(ye)不僅要通(tong)過掌握關(guan)鍵技術實現(xian)碳纖維(wei)(wei)型(xing)材(cai)的(de)(de)(de)穩(wen)定大(da)(da)規模(mo)生(sheng)產和大(da)(da)規模(mo)工程應用(yong),還要著(zhu)眼于國內(nei)新一(yi)代碳纖維(wei)(wei)及(ji)其復合材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)早期研發(fa)和布局(ju),從(cong)而在(zai)全球高端碳纖維(wei)(wei)市場(chang)站穩(wen)腳跟(gen)。


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