浅谈航空复合材料发展中的几大难题

浅谈航空复合材料发展中的几大难题

[摘要]随着化工学科的发展，尤其是复合材料的极度扩张，各行各也都在享受着新的科学技术所给我们带来的便利。因为复合材料具备着很多其他材料所不具备的各方面的优势，尤其是在一些高端产业之中更为明显，这在飞机宇航行业中就最为突出，飞机航天作为最为先进、最为突出的一个行业，所用到复合材料的地方更为多些。但作为新型的材料，复合材料在航空运用中不可避免的还存在着一些难以克服的问题。本文主要探讨了复合材料在航空中的应用的现状，并指出了在航空复合材料发展中遇到的的几个难题，提出了自己的见解。

【关键词】复合材料；航空；发展；难题

随着科学技术的发展，我们的生产生活正发生着天翻地覆的变化，各行各业都在迅猛的发展着，也都在享受着科学技术所带来的好处。在这其中，复合材料的出现绝对给我们的生产生活带来了极大的便利，因为复合材料是比较多的，会出现各种各样的复合材料，所以它的应用范围也就比较广泛。仅仅在航空运输中就应用的比较多，但因为复合材料在航空中的应用也仅仅是几十年的事，因此必然还存在着很多不成熟的地方，也就是说还存在着很多的难点等着我们去克服。

1、复合材料在航空中的应用的现状

复合材料在航空中的应用也是近几十年的事，但它的发展可以说并不是很慢，自从各种复合材料被发现以来，人们便发现了它所存在的各种优势，因此把它运用到飞机行业也就势在必行，尤其是在各种不同性质的复合材料出现以后，如何灵活的应用各种复合材料到飞机的各个部分使其为整体的飞机服务便成为了设计师们研究的重点所在。

复合材料应用于航空之中主要经过了四个阶段，这四个阶段中复合材料在飞机等航空运输机上的运用都是由承受力较小并且作用也不是很大的部分逐渐变得极为重要并且承受力也逐步增大，直到现在的差不多能占到飞机整体的一半以上，可见现在复合材料的应用是多么的广泛。作为评价飞机先进性和安全性、舒适性的重要指标，复合材料的应用正在逐步得到越来越多的重视，这也比将在今后的复合材料的应用中得到体现。

2、航空复合材料在制作工艺上的难点

我们都知道复合材料就是把两种或者两种以上的不同材料的物质经过某种方法的融合变为一种物质的过程，这些方法有物理的也有化学的，也有两者都有的，但不论怎样我们都可以看出这些复合材料在制作工艺上肯定是极其复杂的，而作为要求更为严格的航空复合材料其工艺肯定更为复杂，这也就说明航空复合材料的制造工艺必将成为我们需要克服的难点。

就目前我国的复合材料生产工艺来看，主要需要克服的问题有五个方面：第一点是如何控制好复合材料中的胶含量，我们都知道在纤维复合材料中胶的含量是极为重要的，它的添加量要得到极大的控制才能确保复合材料的可用性和适宜性；第二点就是如何做好固化监控，许多复合材料都是要经过加热融合之后再固化而形成的，这时，什么时候进行固化的开始就很重要了，也就是说固化在其中的作用是极其显著的，值得我们去探索；第三点是要对典型结构工艺形式的研究，现在进行复合材料加工时存在着各种各样的典型结构工艺形式，各自都有各自的优点和缺点，但都没有的到过通一，怎样研发一种最成熟的复合材料制作的结构工艺便成为亟待解决的问题；第四点就是如何提高机械化和自动化的问题，随着

机械化自动化生产设备的出现，航空复合材料的加工制造便有了一条新的出路，但是机械化自动化的发展和推广并不是很成熟，这也就成了我们需要解决的一大问题；最后一点就是装配的问题了，因为航空复合材料加工制造出来之后必然要被安装到飞机上才能够正常使用，才算是整个过程的结束，但在安装调试过程中还存在着很多没有得到解决的问题，也是一大难点。

3、各种复合材料的搭配问题

复合材料的种类是多种多样的，光从材料性质上分就有玻璃纤维和树脂复合材料、碳纤维树脂复合材料等纤维树脂复合材料，各种金属混搭复合材料，陶瓷基复合材料和夹层结构复合材料等。这些众多的复合材料对于航空行业来说都是必须的，因此如何把这些所有的复合材料都有条不紊的安装到飞机上，便成为了一大难点，也是我们急需要解决的问题。目前就是因为很多复合材料的不能共同存在于飞机上也就造成了有些复合材料的不能应用，使得一些复合材料的优势得不到体现，成为一大缺憾，如果这些复合材料能够完美的整合到飞机上，使得所有的航空复合材料都能够得到有效地发挥，这样将会产生极大的优势，因此解决好这一问题就显得极为重要。

4、航空复合材料的防雷击难题

在飞机事故中，因为雷击而造成的飞机失事是比较多的，因此现在在进行飞机设计时人们已经考虑到了飞机防雷击设计，其中最重要也是最有成效的便是复合材料的利用。复合材料大部分都具有强烈的弱导电性，因此飞机设计师们就是看中了这一点这才广泛的在飞机的表面采用了各种复合材料来避免飞机受到雷击。但这时又会产生另外一个问题，就是正是由于这种弱导电性使得雷击后会在复合材料上存在着大量的电荷，一旦这些电荷通过一些接缝和一些飞机上的危险部位连接起来，比如飞机油箱就会酿成更大的危险，导致更大的安全隐患。这也不是我们想要的，因此也需要飞机设计师们进行克服性的操作设计。

结语

综上所述，航空复合材料在使用中具有极大的便利性，但也面临着许多重大的难点等着我们去克服，值得我们在日后的研究与实践中进行探讨。

参考文献

[1]吴志恩.飞机复合材料构件的防雷击保护.航空制造技术,2011年第15期

[2]石琳.新材料及新用途.航空维修与工程,2008(02)

[3]邹田春.冯振宇.陈兆晨.杨倩.民机复合材料结构适航审定现状.[期刊论文]-材料导报2010(21)