提到碳纖維,人們最先想到它是制作衣服的一種材質(zhì),是制作合成玻璃的一種材料,在現(xiàn)在汽車的內(nèi)外裝飾中大量使用。其實,它在國家火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈、戰(zhàn)斗機(jī)和艦船等尖端武器裝中也是必不可少的戰(zhàn)略基礎(chǔ)材料。
F22戰(zhàn)斗機(jī)
如果將碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用在戰(zhàn)略導(dǎo)彈的彈體和發(fā)動機(jī)殼體上,可大大減輕重量,提高導(dǎo)彈的射程和突擊能力。美國在80年代研制的洲際導(dǎo)彈,其中三級殼體就全都采用碳纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料;美國在第四代戰(zhàn)斗機(jī)F22也采用了約為24%的碳纖維復(fù)合材料,這也是該戰(zhàn)斗機(jī)具有超高音速巡航、超視距作戰(zhàn)、高機(jī)動性和隱身等特性的主要原因之一。就連美國即將推出的新一代高速寬體客機(jī)的音速巡洋艦,據(jù)悉,包括機(jī)翼在內(nèi)約60%的結(jié)構(gòu)部件都將采用強(qiáng)化碳纖維塑料復(fù)合材料制成。
各國飛機(jī)研制越來越多的今天,對碳纖維的需求也在不斷增多。美國波音787上就采用了約為50%的碳纖維復(fù)合材料。這使飛機(jī)重量減輕了20%,可以飛得更快,比同類飛機(jī)可節(jié)省20%的燃油,同時還能讓乘客更舒適。
歐美國家將碳纖維應(yīng)用在眾多領(lǐng)域,生產(chǎn)和應(yīng)用都處于世界前列。中國的碳纖維研制是相較歐美發(fā)展得最差的部分之一。
主要用于制造高性能人造衛(wèi)星的M60J這樣的次頂級高模量碳纖維,我國現(xiàn)在并不能生產(chǎn)。這種不易變形的碳纖維主要是日本在生產(chǎn)。
T800碳纖維就是一種可以用在導(dǎo)彈發(fā)射管、固體火箭發(fā)動機(jī)殼體、衛(wèi)星和飛船等上面的航天材料。2015年有號稱百噸級的T800碳纖維生產(chǎn)線通過鑒定,但是要把T800減小到5微米,技術(shù)上有一個較大的門檻。
碳纖維還有另外一種,叫異形截面特種纖維。這種纖維主要用于吸收電磁波的吸波復(fù)合材料,比如美國B2隱身轟炸機(jī)的復(fù)合材料里,有一半是這樣的特種纖維。而這種纖維在國內(nèi)處于完全的空白狀態(tài)。
碳纖維復(fù)合材料在航天航空等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,西方國家直到現(xiàn)在還對我國實施禁售禁運(yùn)。要提高我國的航空航天事業(yè),這種材料的發(fā)展就需要加緊研發(fā)并不斷提高。
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標(biāo)簽: 碳纖維, 復(fù)合材料, 戰(zhàn)斗機(jī)

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