碳纖維及其復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。其中，樹脂基碳纖維復(fù)合材料可用于制造飛機(jī)、、火箭等*行器的部件

重量輕而且強(qiáng)度優(yōu)良。新-代民用客機(jī)如波音787，其結(jié)構(gòu)中復(fù)合材料的占比超過(guò)了50% ，機(jī)翼蒙皮等部位大

采用碳纖維復(fù)合材料。碳纖維復(fù)合材料的使用不僅降低了飛機(jī)的重量，還增加了使用壽命。因此，在小型領(lǐng)域，碳纖

維復(fù)合材料也得到了廣泛的應(yīng)用。

一、為什么小型要采用碳纖維復(fù)合材料：小型重量輕(起飛重量一般不超過(guò)7kg) ，碳纖加工件生產(chǎn)廠商，載荷較小，飛行高度低(不高于500m) ，欽州碳纖加工件，速度慢(0- 300km/h) ，續(xù)航時(shí)間通常較短動(dòng)力系統(tǒng)較弱等。但由于起降場(chǎng)地小，飛行作業(yè)環(huán)境復(fù)雜則又要求飛機(jī)具有一定抗毀傷能力。目前，主流的微小型*行器包括固定翼飛機(jī)和多旋翼飛機(jī)，以及小型旋翼直升機(jī)。傳統(tǒng)的微小型通常采用輕木結(jié)構(gòu)框架表面加以熱縮蒙皮，或者是采用EPP等材質(zhì)發(fā)泡成型;對(duì)多旋翼而言，機(jī)體通常采用鋁合金型材，或者塑料。這些材料雖然重量輕，但是強(qiáng)度剛度不夠，在外力的沖擊下，輕而易舉的就受到損傷，于是碳纖維增強(qiáng)樹脂等材料便成為了更好的選擇。

二、碳纖維復(fù)合材料在小型上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

碳纖維一般不單獨(dú)作為材料使用 ，常被加工成織物、氈、席、帶、紙等，或者作為增強(qiáng)材料加入到樹脂、金屬、陶瓷等材料中，作為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。對(duì)于小型*行器，碳纖加工件價(jià)錢，大面積應(yīng)用碳纖維材料的部位在機(jī)翼機(jī)翼既要承受全機(jī)的載荷，氣動(dòng)升力和阻力，也要承受拉力，扭力，剪切力等。而小型*行器的重量要求十分苛刻，有限的電池容量、更多的任務(wù)載荷等的種種原因，每減輕1g重量，的飛行性能都可能會(huì)得到巨大的提升。所以減重便是碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在的結(jié)構(gòu)中的大優(yōu)勢(shì)。

在航空航天領(lǐng)域的碳纖維復(fù)合材料制品應(yīng)用是什么樣的呢?

在航空航天領(lǐng)域傳統(tǒng)的采用多采用金屬材料，因?yàn)楦邚?qiáng)度、耐高溫、高比模量等特征非常好的保證了我們?cè)诤娇蘸教祛I(lǐng)域的研發(fā)和科技的推動(dòng)。那在航空航天領(lǐng)域中研究發(fā)現(xiàn)，如果能夠減重1千克，大約能夠節(jié)省下1萬(wàn)美元的燃料，那在材料使用上面的科研就是我們研發(fā)的方向，還能非常好的提升火箭、飛船的負(fù)荷質(zhì)量，所以對(duì)于航空航天材料的重量和質(zhì)量是非常值得去關(guān)注的點(diǎn)。

在航空航天領(lǐng)域還有一個(gè)非常重要的點(diǎn)就是耐高溫性能，碳纖維復(fù)合材料是通過(guò)碳纖維束和樹脂進(jìn)行預(yù)浸到固化形成碳纖維預(yù)浸料，那在這個(gè)過(guò)程中，為了更好的保證碳纖維復(fù)合材料耐高溫的性能，就可以進(jìn)行樹脂添加物，使得成型后的碳纖維制品具備非常好的耐高溫性能。

在整個(gè)航空航天材料的選擇上面就需要有重量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、變形小的特點(diǎn)，這一系列的特征都指向了碳纖維復(fù)合材料，當(dāng)然鈦合金也可以，但是鈦合金的資源太少，這也是為什么國(guó)家大力扶持碳纖維企業(yè)的原因，在國(guó)外技術(shù)不共享的情況，國(guó)內(nèi)大力推進(jìn)碳纖維復(fù)合材料研發(fā)的重要原因。

那碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用中，大尺寸的碳纖維還沒有生產(chǎn)的先例，現(xiàn)在主要是進(jìn)行一些小零部件的生產(chǎn)，然后進(jìn)行機(jī)加工組裝，常見的有飛機(jī)尾翼，利用蒙皮進(jìn)行長(zhǎng)桁組成，通過(guò)模具使得碳纖維制品進(jìn)行組合在一起，然后再進(jìn)行熱壓罐成型。

除了飛機(jī)尾翼，還有非常平尾、垂尾等。那在航空航天領(lǐng)域，我們被廣泛運(yùn)用的有整流罩、前緣、艙門以及內(nèi)部的材料選用，很好的保證了航空飛船的性能表現(xiàn)，在一定程度上減少了整體的重量，那在航天飛船的桶身應(yīng)用，采用多段桶身的生產(chǎn)后，然后進(jìn)行組成，從而生產(chǎn)出碳纖維復(fù)合材料的航空壁體，在這個(gè)過(guò)程中特別重要的地方就是銜接處。

用碳纖維板的生產(chǎn)過(guò)程和普通碳纖維板的生產(chǎn)大致相同，而不同之處體現(xiàn)在用料的不同以及-些細(xì)節(jié) 更為嚴(yán)格。碳纖維板的鋪層需要借助鋼板，并且需要對(duì)鋼板進(jìn)行的清理，先用砂紙打磨，用無(wú)塵布擦拭，鋼板上不能留有雜質(zhì)，不然對(duì)損害碳纖維板的品質(zhì)。而鋪層過(guò)程中需要注意鋪層角度，這是根據(jù)所需要求事先設(shè)計(jì)好的，不同方向性能各異。

傳統(tǒng)床板多采用酚醛樹脂板、鋁板等材料，力學(xué)性能較差， X射線透過(guò)率低，碳纖維復(fù)合材料具有突出的力學(xué)性能，比強(qiáng)度和比剛度要優(yōu)于多數(shù)結(jié)構(gòu)材料，承載性能突出，能夠牢牢支撐住診治者的重量。碳纖維復(fù)合材料的鋁當(dāng)量小，具有的X射線透過(guò)率以及低X射線吸收率，在滿足使用要求的同時(shí)還能夠減重X射線對(duì)診治者以及醫(yī)護(hù)人員的輻射傷害。

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