碳纤维复合材料发挥出了突出的优势，碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维，除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外，它强度更高，质量轻，更耐腐蚀。它的密度不到钢的1／4，但抗拉强度却是钢的7～9 倍，抗拉弹性也高于钢，在2000℃以上的高温惰性环境中，是强度不下降的物质。在、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软，可加工成各种织物。从使用的角度看，碳纤维不存在腐蚀生锈的问题，比普通金属耐用。在极端气候条件下，碳 纤维的性质几乎不发生变化。应用在无人机机身中可以提高整体性能，同时，采用整体化制造技术可以生产无人机配件，减少结构重量，降低生产成本。
无人机复合材料化已是目前和今后的一个发展趋势，国外无人机在机体结构上大量采用低成本、轻质高强度复合材料，并在材料、机体结构整体化设计、分析和制造技术等方面取得了快速发展与提高，使得无人机结构设计和制造技术已发生了深刻的变革，这种先进的整体结构与常规铆接结构相比具有许多优点。
1、气动性能：表面光滑、外形准确、对称性好；
2、结构强度：总体和局部的刚性好、强度高，耐疲劳、耐久性、损伤性及机体可靠性高；
3、重量：减轻机体结构重量约15%~20%，增加有效载重；
4、工艺和经济：简化无人机工艺装备，减少装配工作量，缩短制造周期，降低整机全寿命期成本。
综上所述，碳纤维复合材料用于无人机制造已是大势所趋，但我国在无人机运用复合材料技术尚处于起步阶段，相关技术手段有待于提高，想要我国在复合材料未来的领域中独树旗帜，这就需要我们加大对其科研的投入和支持；同时要加强与国际间的交流与合作，相信不久的将来，相信在不久的将来，碳纤维复合材料将会成为无人机的主流制造材料。
碳纤维无人机性能优势
碳纤维材料质轻而高强,和金属材料相比,铝合金算是这一种常用的减重材料, 其密度约为2.7g/cm3 ,而碳纤维复合材料的密度仅有
1.7g/cm3 ,而强度比钢还要。同时,碳纤维具备纺织纤维的柔软性,能够采用一体成型工艺,减少零配件的使用,简化结构,减轻重量。
大多数金属材料的疲劳极限是其抗拉强度的30%- 50% ,而碳纤维复合材料的疲劳极限能够达到抗拉强度的70%-80% ,并且其抗拉强度要优于多数结构材料。和金属材料不同的是,碳纤维是-种非金属材料,电化学活性较低,耐腐蚀、防生锈,可以长时间使用。碳纤维的高强度可以抵抗飞行过程中受到的强度阻力,保证了安全性。同时碳纤维无人机还具有吸能抗振、耐高温、抗老化、热膨胀系数小等一系列优点。
碳纤维是一种含碳星高于90%的复合材料,它是利用有机纤维在高温下碳化制得的，有耐高温、耐腐蚀、强度高、热膨胀系数低、X射线穿透性高等优点。作为一种优异的材料,碳纤维兼具了碳材的固有性质和纺织纤维柔软的性能,在很多领域都有广泛的应用,本文就给大家说一下碳纤维材料在不同领域的应用。
航空领域是碳纤维主要应用的领域之- -。碳纤维重量轻、导热性能好、尺寸稳定,可以使用在人造、火箭发动机壳体上面。它能减少外来阻力对这些航天飞船的影响,增加发射成功率。
近几年,随着碳纤维在航天航空领域的使用率不断缩减,在工业方面不断被看好。工业基础设施、油气开采、压励容器、运输管道等都可以用碳纤维来制造。欧美国家和日本在这方面的生产开发上处于地位,光是用在模压方面的碳纤维就有2700t,可见市场是多么广阔。
在体育用品领域,碳纤维也占有重要的位置。中国的碳纤维体育用品消耗量就非常大,现在比较的自行车、钓鱼竿、棒球棒、高尔夫球棒等都是用碳纤维材料制作的。早在2002年的时候 ,用在这个方面的碳纤维就高达4990t. ,现在更是翻了几番。
除了上面几个领域,碳纤维材料在、纺织机械、建筑材料等方面也有应用。随着碳纤维越来越广泛的应用,它在市场也在扩大。现在它已经是高科技新型材料的典型代表,对国家的发展和经济的提高起重要的作用。
目前的碳纤维飞机零部件主要采用热压罐工艺，这种工艺比较适宜于制造尺寸较小、结构简单的零部件，但对于尺寸较大、结构复杂的整体成型零部件，生产模具的设计与制造则很难满足相应的水平要求。国内也很重视这方面的尝试和研究，早在2012年，中航工业西飞公司就曾向中国商用飞机有限责任公司（简称中国商飞）交付了C919大型客机中央翼、襟翼及运动机构部段，这是C919大型客机七大部段中难度、工作量两个部分。这两个部段尺寸大、结构复杂、外形公差要求高，尤其是国内民机尺寸、长达15米的襟翼缘条加工，技术难度非常大。西飞突破了复合材料大型成型模具设计制造技术、复合材料构件预装配变形控制技术等多项技术难关，整个研制过程全部采用先进的三维数字化设计、传递与制造，中央翼部段除1号肋是金属件外，全部采用了先进的中模高强碳纤维/增韧环氧树脂复合材料制造，这也是国内在固定翼飞机的主承力结构件上使用碳纤维复合材料。
但是在实际的生产应用中，大体积整体成型的碳纤维复合材料制件还无法做到在主承载力结构中的大规模化应用，例如，在大面积的机身壁板中，仍然需要通过机械加工将分成多块的小型壁板拼接而成。囿于整体成型技术的应用水平，目前的大体积碳纤维机体零部件的出品批次质量不稳定，废品率高，从而使整体成本上升，严重影响到碳纤维复合材料在需求量的商用飞机中的应用程度。
以上信息由专业从事碳纤维制品定做的星河运动于2025/1/16 6:23:35发布
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