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碳纖維復合材料讓飛機更輕盈
2018-11-12 10:21:01 來源: 人民日報
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  11月6日,兩年一度的珠海航展上,中俄合作研制的280座遠程寬體客機CR929,以1:1的展示樣機首次亮相國際航展。在這款最新一代的大型飛機上,復合材料使用比例有望超過50%。同樣,在去年5月5日首飛的C919大客機上,使用的復合材料佔到飛機結構重量的12%。這裏的復合材料,主要就是碳纖維復合材料。

  據航空專家介紹,為提高飛機的先進性、環保性,碳纖維復合材料目前是飛機輕量化的主要手段,也是未來的主流趨勢。由于具有輕質量、高強度、抗疲勞、耐腐蝕、成型工藝性良好、成本低等特點,碳纖維復合材料在航空裝備上的大量應用可有效提高性能、減輕結構重量、降低運營成本、增強市場競爭力,因此在飛機結構中的應用越來越多。

  “碳纖維復合材料在飛機上的用量和應用部位已成為衡量飛機結構先進性的重要指標,也是航空公司購買飛機時的重要參考指標。大力發展航空復合材料技術已經成為國內外航空制造企業的共識。”新材料企業康得集團負責人鐘玉認為。

  除了航空領域,不少固體運載火箭的復合材料殼體,也都是用碳纖維纏繞而成,高端跑車上,碳纖維更是一種主要的先進材料。專家介紹説,碳纖維是一種含碳量90%以上的無機高分子特種纖維,同鈦、鋼、鋁等金屬材料相比,碳纖維具有比重小、強度高、模量大、耐高溫、耐摩擦、耐腐蝕等優異性能和纖維的柔軟可加工性。和另外一種同為“碳係”的“神奇材料”石墨烯相比,碳纖維目前的商業用途更為明確。

  鐘玉介紹説,作為在高端技術和工業領域重要的戰略物資之一,碳纖維的核心産業化技術及配套關鍵裝備只能通過自主研發和長期工程實踐取得。經過不懈努力,國內高性能碳纖維在基礎研究、工程化和産業化等方面突破重重困難,有了快速發展。例如康得下屬企業中安信自主研發掌握了高性能碳纖維制造的核心技術,其相關檢測技術獲得了CNAS(中國合格評定國家認可委員會)國家實驗室認可。

  隨著航空航天、汽車輕量化、風電、軌道交通等行業領域對碳纖維的需求爆發,碳纖維工業應用開始進入規模化生産。業內預測,預計到2020年,全球碳纖維需求量將超過16萬噸,到2025年,將超過33萬噸。鐘玉認為,對如此巨大而重要的市場,國內企業既要通過掌握關鍵技術來實現碳纖維的穩定批量生産和大規模工程化應用,同時也要瞄準國産新一代碳纖維及其復合材料及早研發和布局,從而牢牢站穩全球高端碳纖維市場一席之地。

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【糾錯】 責任編輯: 鄭偉
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