碳纖維在航空航天領(lǐng)域的革命始于1960年代，當(dāng)時(shí)這種新的人造材料被引入勞斯萊斯噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的組裝中。從那時(shí)起，由于碳纖維材料為該行業(yè)提供的優(yōu)勢(shì)，私人和商用飛機(jī)對(duì)碳纖維的需求有所增加。

什么是碳纖維？

碳纖維是一種人造材料，于1800年代后期首次以原始形式開發(fā)。它由編織的纖維線組成——纖維本身可以比人的頭發(fā)還細(xì)。然后將這種結(jié)構(gòu)碳化并用樹脂加固，從而產(chǎn)生一種非常堅(jiān)固耐用的材料。

碳纖維的應(yīng)用

現(xiàn)代飛機(jī)越來(lái)越多地在飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)部件等的制造中使用碳纖維。但是，這種材料為什么以及如何引發(fā)了航空航天業(yè)的革命？強(qiáng)度、耐腐蝕性、燃油效率、制造工藝、零件數(shù)量和空氣動(dòng)力學(xué)性能的提高開始解釋為什么...

提高強(qiáng)度

碳纖維比鋁重量更輕，卻擁有更高的強(qiáng)度。當(dāng)用于制造主要飛機(jī)結(jié)構(gòu)（如機(jī)身）時(shí)，碳纖維在傳統(tǒng)上使用鋁的地方提供了更高的強(qiáng)度。當(dāng)用于替代鋁時(shí)，這種強(qiáng)度還具有減輕重量的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗冉饘佥p。

高耐腐蝕性

碳纖維是一種化學(xué)穩(wěn)定的材料，這意味著在分子水平上，它將在其環(huán)境條件下保持穩(wěn)定——例如熱、空氣和壓力；這使它成為飛行中更惡劣環(huán)境的合適材料。雖然這取決于所使用的碳纖維類型，但它也可以具有很高的耐腐蝕性，這意味著它不會(huì)腐蝕或生銹。

提高燃油效率

飛機(jī)燃油效率的主要因素之一是它的重量——飛機(jī)越輕，燃油效率就越高，因?yàn)樗枰俚娜剂蟻?lái)提供動(dòng)力并調(diào)動(dòng)結(jié)構(gòu)。通過(guò)在飛機(jī)的一系列結(jié)構(gòu)中使用碳纖維，該結(jié)構(gòu)將比使用鋁和鋼等材料時(shí)更輕。

更易于制造

碳纖維可以被視為航空航天工業(yè)的一場(chǎng)革命的另一個(gè)原因是它現(xiàn)在可以生產(chǎn)的規(guī)模。這可以歸因于碳纖維變得越來(lái)越容易制造的事實(shí)。

提高空氣動(dòng)力學(xué)性能

使用碳纖維可以改善飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)性能。由于碳纖維材料的設(shè)計(jì)、剛度和平滑度得到改善，碳纖維可以減少飛機(jī)所承受的阻力。

在總體上，碳纖維的廣泛應(yīng)用標(biāo)志著航空航天業(yè)朝著更高效、更環(huán)保的方向邁出了一大步。