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碳纖維復合材料在無人機等航空航天領域的應用

碳纖維是含碳量在90%以上的碳素材料，與其他高性能的纖維相比具有最高的比強度和比模量，因此，力學性能十分優異。此外，碳纖維還具有密度低、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導電導熱性、電磁屏蔽性、易加工性等優良性能。因此，碳纖維被廣泛的應用于軍事及民用工業的各個領域，在航空航天所作出的卓越貢獻尤其受矚目。

在軍用戰斗機和直升機上，碳纖維復合材料應用于飛機主結構、次結構和戰機特殊部位的特種功能部件。國外的一些輕型飛機和無人機已經實現了結構的復合材料化，主要采用的是T300和T700小絲束碳纖維增強復合材料。
將碳纖維復合材料應用到戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼、蒙皮等部位，可以起到很明顯的輕量化作用。

定制碳纖維機身部件時，根據最后的數據顯示，使用碳纖維復合材料結構的前機身段，比金屬結構減輕31.5%，零部件減少了61.5%，緊固件減少了61.3%，而且抗疲勞、耐腐蝕性能大大提高。

在民品領域，世界上最大的飛機A380有25%重量的配件采用的是復合材料制作，其中，22%的采用的是碳纖維增強復合材料，剩余3%則采用的是GLARE纖維-金屬板（鋁合金和玻璃纖維超混雜復合材料的層狀結構）。

這些用碳纖維增強復合材料制成的零部件包括：減速板、垂直和水平穩定器（用作油箱）、升降舵、方向舵、起落架艙門、整流罩、垂尾翼盒、方向舵、升降舵、副翼等，由于碳纖維復合材料的減重明顯，大大減少了油耗和排放；而且在使用過程中不會因為疲勞或者外界腐蝕而受損。

碳纖維復合材料因為質量輕、剛性高、強度高、尺寸穩定，導熱性好等優勢，很早就被應用到人造衛星結構體、太陽能電池板和天線上。現如今，人造衛星上展開式的太陽能電池大多采用的是碳纖維復合材料，太空站和天地往返運輸系統上一些比較關鍵的零部件也采用的是碳纖維復合材料。我國從“神州一號”到“神州六號”上天，八年多的時間實現六次升天。

隨著碳纖維技術研究深入，碳纖維的產量也會不斷增加，質量在不斷的提升，而整體價格會穩步下降。會有越來越多的高性能優質的碳纖維復合材料會被應用到航空行業領域中，為人類的航空航天事業作出巨大的貢獻。

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