碳纤维复合材料在航空中的应用
碳纤维复合材料在飞机设计中的应用
碳纤维复合材料在飞机设计中的应用随着航空技术的不断发展和进步，更加轻巧、结构稳定、强度高的飞机材料也愈发受到重视。
今天，我们介绍的是碳纤维复合材料在飞机设计中的应用。
一、碳纤维复合材料简介碳纤维复合材料是由高强度碳纤维和粘合树脂层组成的一种新型结构材料。
它的耐高温、耐腐蚀性能以及高强度、轻量化的特点，使得它在航空领域中应用非常广泛。
二、碳纤维复合材料在飞机设计中的应用1. 飞机机身飞机机身是碳纤维复合材料应用的主要领域之一。
与传统的金属机身相比，碳纤维复合材料机身可以减轻机身重量并增强强度，从而提高整个飞机的性能表现。
同时，碳纤维复合材料也可以减少飞机部件的数量，简化组装过程，从而降低生产成本和飞行成本。
2. 飞机机翼飞机机翼是飞机最关键的部件之一。
由于机翼接受的载荷较大，需要具备较高的强度。
采用碳纤维复合材料制造的机翼可以大幅度减轻整个飞机的重量，同时还能提高翼面的稳定性和灵活性。
3. 飞机尾翼飞机尾翼在飞行过程中承受着类似于机翼的压力和载荷，因此同样需要具备较高的强度和稳定性。
采用碳纤维复合材料制造的尾翼具有超强的耐高温性能和较好的统一性，从而能够保证飞机在飞行过程中的稳定性和安全性。
三、碳纤维复合材料在未来的应用前景目前，碳纤维复合材料在航空领域中应用越来越广泛，且随着技术的不断发展，它的应用前景也越来越广阔。
在未来，碳纤维复合材料有望在飞机设计的每个角落中都得到应用，包括发动机、座椅、底盘以及油箱等部件。
同时，碳纤维复合材料还可以应用在火箭、卫星等航天领域中，为人类探索太空提供更加轻盈、高强的实用材料。
总之，碳纤维复合材料是现代航空领域中非常受欢迎的材料之一，它的轻盈、稳定和耐高温、耐腐蚀的特性使得它成为了未来航空领域最重要的材料之一。
我们期待着在未来看到更多、更好的碳纤维复合材料产生，并被广泛应用在航空领域中。
碳纤维复合材料在飞机上的应用
碳纤维复合材料在飞机上的应用1.碳纤维复合材料在飞机上广泛用于制造机身和机翼。
Carbon fiber composites are widely used in aircraft for manufacturing fuselage and wings.2.碳纤维复合材料具有轻量化和高强度的特性，能够减轻飞机的重量并增加其飞行性能。
Carbon fiber composites have the characteristics of lightweight and high strength, which can reduce the weight of the aircraft and increase its flight performance.3.碳纤维复合材料还具有优异的耐腐蚀性能，能够延长飞机的使用寿命。
Carbon fiber composites also have excellent corrosion resistance, which can prolong the service life of the aircraft.4.部分飞机结构采用碳纤维复合材料制造，能够提高飞机的整体刚性和稳定性。
Some aircraft structures are made of carbon fiber composites, which can improve the overall rigidity and stability of the aircraft.5.由于碳纤维复合材料的优异性能，飞机燃油消耗量减少，降低了运营成本。
Due to the excellent performance of carbon fiber composites, aircraft fuel consumption is reduced, which lowers the operating costs.6.碳纤维复合材料还能够提高飞机的动力性能，加速起飞和爬升过程。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用摘要：与其它高性能纤维相比，碳纤维具有优异的力学性能、较高的比模量，甚至在高温下，碳纤维的强度也不会受到影响。
此外，在导电，热传导和电磁屏蔽方面也表现出良好的优异特性。
碳纤维复合材料在飞机上的应用越来越广泛，性能也越来越好。
近年来，近一半以上的碳纤维复合材料应用于新型高端航空产品。
碳纤维复合材料用于航空器促进航空业快速发展，取得良好成效，对于碳纤维产业进一步发展有重要意义。
关键词：碳纤维复合材料；航空领域；应用研究1.碳纤维复合材料的优势碳纤维相对于其他复合型材料本身重量较轻，且能够根据不同使用要求成型处理材料。
航空航天领域成品重量计算中发现采用碳纤维复合材料比相同尺寸零件自重减轻500公斤。
这更证明碳纤维材料在研制过程中的优越性，当飞机和其他航天设备自重降低时，可以降低工作过程中的燃油消耗，同时还可以为飞机外部机构提供防护。
尽管碳纤维本身重量较小，但是其在服役期间可以经受高温所造成的冲击，而且材料本身的特性也不容易发生改变，这就给飞机和其他航空航天设备提供了一个稳定的工作保证。
除了以上优点之外，碳纤维材料承载性能也很突出，强度可达钢材料强度的五倍以上。
这一点是其他材料难以做到的。
飞机在起飞过程中，要求初始速度很大，要达到一定的速度才能顺利地起飞。
飞机在飞行过程中还受到空气摩擦所产生的压强，所以对于外层材料的耐高温性能要求非常高。
经检测得知，碳素纤维在2000°C高温环境下仍能保持其性能不变，结构形状基本没有变化。
并且碳纤维化学性质稳定，不容易被氧化，应用在航天设备的外部结构中，也不会被轻易的腐蚀，这种性质也是传统复合材料中不具备的。
这就可以对飞机进行安全防护，外层结构在使用解读阶段不发生形变，在制造成本上得到显着下降。
2.碳纤维复合材料在航空领域中的应用2.1碳纤维复合材料应用于飞机制造随着新的飞机如空客，波音等的投产，对碳纤维行业的发展有了很大的推动作用。
碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用
碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用
碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体构成的先进结构材料。
它具有轻质、高强度、高弹性模量等优点，因此在航空航天
领域中被广泛应用。
首先，碳纤维复合材料在飞机机身中的应用已经成为航空制造
的主流趋势。
传统的飞机制造材料包括金属、铝合金等，而随着
制造材料的不断更新换代，碳纤维复合材料因其低密度、优异的
机械性能和设计自由度受到了广泛的关注和应用。
在飞机机身和
翼面等部位中，碳纤维复合材料不仅可以有效降低飞机重量，而
且还可以提高飞机的稳定性和安全性。
其次，碳纤维复合材料在航天器中的应用也越来越广泛。
在航
天器的结构设计中，需要同时考虑重量、强度和刚度等因素，而
碳纤维复合材料却能够满足这些要求。
与传统的金属材料相比，
碳纤维复合材料的重量仅为其1/4，又能够承受更高的载荷。
此外，碳纤维复合材料可以在空气和宇航环境下保持较好的性能，因此
也被广泛应用于航天器的热控制和防护中。
最后，碳纤维复合材料在航空航天领域中的进一步应用前景非
常广阔。
随着材料科学和制造技术的不断发展，碳纤维复合材料
的性能将不断得到提升，同时也将得到更广泛的应用。
例如，碳纤维复合材料可以被用于制造更加精密和高效的导弹、卫星等高科技产品中，从而最大限度地提高这些产品的性能和质量。
总之，碳纤维复合材料在航空航天领域中的应用已经成为不可或缺的一部分。
它的轻量化、高强度和高弹性模量等优点，使得碳纤维复合材料成为航空制造和航天器设计中的首选材料之一。
随着研究和应用的不断深入，碳纤维复合材料的应用前景将变得更加广阔。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究
碳纤维复合材料由于其优异的力学性能和重量比，被广泛应用于航空航天领域。
碳
纤维复合材料与传统金属材料相比，具有更好的抗疲劳性、刚度、冲击强度、抗腐蚀性能
和耐高温性能。
此外，碳纤维复合材料还具有良好的设计自由度，可以轻松实现复杂的几
何形状和结构。
在航空领域中，碳纤维复合材料被广泛应用于结构件、外壳、机翼、方向舵、螺旋桨
等部件。
它们不仅可以大幅度减轻飞机整体重量，而且还可以提高飞机的性能和安全性。
例如，使用碳纤维复合材料制造的飞机翼比传统金属翼更轻，但弹性模量和强度相同。
这使得飞机的翼展增大，从而可以极大地提高其巡航速度和飞行范围。
在航天领域中，碳纤维复合材料的应用更加广泛。
例如，碳纤维复合材料被广泛应
用于航天器的结构设计和制造。
它们可以大幅度减轻航天器的整体重量，从而减少发射
时所需的推力和燃料消耗。
为了使航天器能够有效地承受宇宙环境中的恶劣条件，还需
要使用适当的保护层。
因此，碳纤维复合材料的使用还可以增加航天器的耐用度和可靠
性。
总之，碳纤维复合材料在航空航天领域中是一种极具潜力的材料。
随着技术的不断
发展和改进，相信它们会在未来的航空航天项目中扮演更重要的角色。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用
火箭支承舱
火箭支承舱是运载火箭搭载卫星的关键主承力部件，位于火箭末级动力舱和卫星之间，是火箭结构中重要的承载和连接结构。
通过采用碳纤维复合材料泡沫夹芯结构设计方案，实现卫星发射复杂载荷条件下的减重目标，在民用运载火箭研制中具有较高的商用价值。
碳纤维层压板
碳纤维增强复合材料板，也称为碳纤维层压板，在航空航天和国防工业中有许多应用，作为机身、个人防护设备和各种其他产品的主要部件。
碳纤维层压板是一种独特的弹性材料，由交织的碳纤维层组成，用基体材料粘合在一起，通常是硬化塑料，如环氧树脂。
碳纤维层压板是制造高性能材料(如碳纤维增强复合材料)的关键部件。
火星探测器
碳纤维增强的环氧基形状记忆聚合物复合材料可应用于火星探测任务。
，可在有效减轻载荷的同时实现自主变形，极大地提高结构的智能化水平，将推动我国深空探测工程的技术革新。
未来，相关技术有望应用于我国空间站建设、探月工程、载人登月、火星探测、木星探测、小行星探测、冰巨星探测等重大航天工程领域。
碳纤维热塑性复合材料储罐
商业太空时代已经到来并正在迅速发展，不仅追求更多的卫星
和空间站，还在朝着如小行星采矿、太空制造和外星定居点等诸多新型方向探索。
太空飞行器在回收后重复发射，可以节省大量成本。
除了削减成本，运载火箭的另一个关键目标是增加有效载荷。
与传统金属油箱相比，碳纤维增强聚合物(CFRP)油箱可以减轻20-40%的重量，同时满足了重复使用的要求。
碳纤维复合材料在航空领域的应用
碳纤维复合材料在航空领域的应用随着航空技术的不断发展，航空器的结构材料也在不断地进行改进和优化。
近年来，一种新型的结构材料——碳纤维复合材料，因其优异的力学性能和轻质化的特点，越来越受到航空领域的青睐。
本文将从碳纤维复合材料的基本概念、特点及其在航空领域的应用等方面进行阐述。
一、碳纤维复合材料的基本概念碳纤维复合材料是指以碳纤维为增强材料，以树脂、金属或陶瓷等为基体材料，经过热固化加工而形成的一种复合材料。
碳纤维是由高强度、高模量的碳纤维束织成的纤维材料，是一种轻质、高强度、高模量的新型纤维材料。
结合基体材料后，可以形成与金属相比重量更轻、强度更高、刚度更大、热膨胀系数更低的复合材料。
二、碳纤维复合材料的特点1.轻质化碳纤维复合材料比同等体积的金属材料轻50%~70%，这使它成为现代航空器追求的目标之一。
2.高强度、高模量由于碳纤维本身强度高、模量大，因此增强后强度更高、刚度更大，可在航空制造中起到重要的作用。
3.耐热性碳纤维复合材料具有较好的高温性能，可在高温环境下保持材料的力学性能。
4.抗腐蚀性碳纤维复合材料可抗水、酸、碱等多种腐蚀，因此可以在恶劣的环境中使用。
三、碳纤维复合材料在航空领域的应用1.飞机机身碳纤维复合材料可以制造更轻、更坚固的飞机机身，减少燃油消耗，提高航行高度和速度，同时也能减少机身维护保养所需成本。
2.发动机碳纤维复合材料可以制造更轻、更耐高温、更耐腐蚀的发动机部件，如涡轮叶片、喷口等，从而提高发动机的效率和性能。
3.机翼和尾翼碳纤维复合材料可以制造更轻、更坚固的机翼和尾翼，提高飞机的机动性和稳定性。
4.其他零部件碳纤维复合材料还可以制造飞机其他零部件，如机舱门、机身襟翼等。
总之，碳纤维复合材料在航空领域中有着广泛的应用前景。
尽管其初期投资高、复合加工技术复杂，但其轻质化、高强度、高模量等优点不仅可以提高飞机的性能，降低成本，还可以更好地适应未来空中交通的高速、高效、环保的发展趋势。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体组成的复合材料。
它具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀和耐高温等优点，因此在航空航天领域有广泛的应用。
碳纤维复合材料被广泛应用于飞机结构中。
传统金属材料相对较重，而碳纤维复合材料的密度只有传统金属的1/5，因此可以大幅减轻飞机的重量。
在飞机翼、机身和尾翼等结构中使用碳纤维复合材料可以提高飞机的燃油效率和飞行性能，同时降低燃料的消耗和碳排放。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用还体现在航天器的结构中。
航天器需要承受来自宇宙空间的极端温度和真空环境的考验。
碳纤维复合材料具有优异的耐高温和耐腐蚀性能，能够在极端环境下保持良好的结构完整性和性能稳定性。
碳纤维复合材料还被应用于导弹和卫星等航天器的结构中。
导弹需要具有高速度、高温度和高机动性能，而碳纤维复合材料具有轻量、高强度和高刚度的特点，能够满足导弹的性能需求。
卫星作为航天领域的重要装置，需要具有轻量化、高刚度和良好的热稳定性能。
碳纤维复合材料的应用可以提供更好的载荷承载能力和结构稳定性，提高卫星的工作效率和寿命。
碳纤维复合材料还被应用于航天器的绝热层材料中。
绝热层是航天器在大气层再入过程中保护航天器不受高温烧蚀的重要组成部分。
碳纤维复合材料由于其出色的耐高温性能和耐腐蚀性能，可以作为绝热层材料保护航天器的表面免受高温环境的侵蚀。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究表明，它具有重要的战略意义和应用价值。
随着科技的不断进步和制造工艺的改进，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用前景将进一步拓展，并且有望在未来起到更加重要的作用。
碳纤维复合材料在航空领域的应用
碳纤维复合材料在航空领域的应用摘要：本文在分析碳纤维复合材料的性能及其在航空领域的具体应用的基础上，简要分析其在我国的发展现状。
关键词：碳纤维；航空引言碳纤维复合材料是20世纪60年代中期问世的一种新型结构材料。
近年来，与之相关的研究与应用日益受到世界各国的普遍重视，美国、日本及欧洲各国等工业发达国家均将其列入国家优先重点发展计划。
碳纤维复合材料凭借其优良性能，在军事及民用工业的各个领域得到广泛应用，特别是在航空领域的应用尤为引人注目。
1什么是碳纤维碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。
利用各种有机纤维在惰性气体中高温状态下碳化而制得。
碳纤维具有十分优异的力学性能，是目前已大量生产的髙性能纤维中具有最高的比强度和比模量的纤维。
在2000℃以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，这是其他主要结构材料、金属及其合金所无法比拟的。
除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐髙温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳震动衰减性高、电及热传导性髙、热膨胀系数低、光穿透性髙、非磁体但有电磁屏蔽性等。
更可贵的是，碳纤维与其它材料具有很高的相容性，兼备纺织纤维的柔软可加工性，并且容易复合，具有很大的设计自由度，这就使得碳纤维成为纤维增强材料中发展最迅速、应用范围很广、适于不同领域要求的纤维材料。
在航空领域研发中，要突破许多关键技术。
如“先进复合材料结构设计技术”，这项技术就离不开碳纤维，急速增长的航空航天领域拉动了碳纤维的增长。
2碳纤维复合材料在航空领域的具体应用碳纤维复合材料因其独特、卓越的性能，在航空领越特别是飞机制造业中应用广泛。
统计显示，碳纤维复合材料在公务机和直升飞机上的使用量最高已占70%-80%，在军用飞机上占30%-40%，在大型客机上占15%-50%。
2.1碳纤维树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP），具有质量轻等一系列突出的性能，在对重量、刚度、疲劳特性等有严格要求的领域以及要求高温、化学稳定性高的场合，碳纤维复合材料都具有很大优势。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究引言随着科学技术的不断发展，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛。
碳纤维复合材料具有轻质、高强度、高刚性和耐腐蚀等优良性能，因此在飞机、火箭、卫星等航空航天器件中得到了广泛应用。
本文旨在探讨碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究现状及未来发展趋势。
一、碳纤维复合材料的基本性能和特点碳纤维复合材料是以碳纤维为增强材料，以树脂为基体材料的复合材料。
其主要性能和特点包括：1. 轻质高强：碳纤维具有很高的比强度和比刚度，比重小，是金属的1/4，具有较高的比强度和比弹性模量，使得碳纤维复合材料具有较高的强度和刚度。
2. 耐腐蚀：碳纤维和树脂都具有很高的耐化学腐蚀性，对水、酸、碱等介质的腐蚀性能好。
3. 高温性能：碳纤维复合材料在300℃以上具有很好的热稳定性，且热膨胀系数小。
4. 成型性好：碳纤维复合材料具有较好的成型性能，可以通过预浸料、手工层叠、自动化生产等方式进行成型。
二、碳纤维复合材料在航空领域的应用1. 飞机结构件：碳纤维复合材料在飞机机身、机翼、尾翼等结构件中得到了广泛应用。
其轻质高强的特点可以减轻飞机整体重量，提高飞机的使用性能和燃油效率。
2. 发动机部件：碳纤维复合材料在飞机发动机的叶片、燃烧室等部件中应用广泛。
其高温性能和耐腐蚀性能可以有效提升发动机的工作效率和寿命。
3. 军用飞机：碳纤维复合材料在军用飞机中的应用更加广泛，可以提高飞机的隐身性能，减少雷达波反射，提高飞机的生存能力。
4. 航空器电气部件：碳纤维复合材料还可以用于航空器的电气部件，提高设备的抗干扰性和耐高温性。
三、碳纤维复合材料在航天领域的应用1. 卫星结构：碳纤维复合材料在卫星结构中有着广泛的应用，可以有效减轻卫星整体质量，提高其运载能力和稳定性。
2. 火箭、航天器件：碳纤维复合材料在火箭、航天器件中的应用也逐渐增多。
其轻质高强的性能可以有效提高火箭的推进效率和运载能力。
3. 空间站建设：未来空间站的建设以及太空探测器的制造都将广泛使用碳纤维复合材料，以满足太空环境的极端要求。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用研究碳纤维复合材料是一种高性能的材料，因其重量轻、强度高、耐疲劳、耐高温、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天领域，成为飞机、卫星、火箭等重要部件的首选材料。
一、碳纤维复合材料在航空领域的应用碳纤维复合材料广泛应用于飞机制造中。
例如，利用复合材料制造的飞机机身重量比使用传统金属材料制造的机身要轻约20%~30%。
同时，碳纤维复合材料具有在飞行过程中不易产生氧化、腐蚀和疲劳等问题，使得飞机的使用寿命更长，飞行安全性更高。
此外，碳纤维复合材料还被广泛应用于航空发动机和动力系统中。
由于碳纤维复合材料的高强度和耐高温性能，它成为了制造航空发动机涡轮叶片、喷气管、密封件和火花塞等关键部件的重要材料。
二、碳纤维复合材料在航天领域的应用碳纤维复合材料在航天领域也有广泛的应用。
例如，卫星的结构材料、轻量级的推进剂容器、燃烧室、导管等主要采用碳纤维复合材料。
此外，火箭发动机内部的绝热材料和翼型的制造也采用碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料在航天领域的应用，具有三个显著的优点。
首先，碳纤维复合材料具有较低的质量和高的强度，可以增加有效载荷的质量，并减少发射费用。
其次，碳纤维材料的高温特性可增加了航天器的使用温度范围。
第三，碳纤维复合材料的抗辐射能力比传统材料要强，因此更加适用于太空环境中的应用。
三、碳纤维复合材料在未来的应用前景作为一种高性能的材料，碳纤维复合材料在未来还有广泛的应用前景。
对于飞机制造，碳纤维复合材料将成为实现飞机超轻量化和高效能的关键材料。
在航天领域，碳纤维复合材料将在未来的太空探索中发挥更加重要的作用。
随着技术的不断进步，碳纤维复合材料的生产成本将不断下降，同时，其性能还将不断得到提升。
这些因素都将推动碳纤维复合材料在航空航天领域的应用向更高的水平发展。
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用一、引言航空航天工业一直是技术创新的引领者，对材料的要求也一直非常严苛。
随着科技的发展，碳纤维增强复合材料作为一种优异的材料，逐渐得到航空航天领域的重视和应用。
二、碳纤维增强复合材料的特性碳纤维增强复合材料由纤维和基体组成，具有轻质、高强度、高刚度等特点。
其中，碳纤维作为增强体，可以实现高强度和高模量的需求；基体则可以提供耐久性和耐热性。
相比于传统金属材料，碳纤维增强复合材料具有更低的密度，可以显著降低航空器的重量，从而提高航空器的燃油效率。
三、碳纤维增强复合材料在航空领域的应用1. 飞机结构件碳纤维增强复合材料在飞机结构件中的应用日益广泛。
例如，飞机机身部件、机翼、垂直尾翼等可以使用碳纤维增强复合材料制造，从而减轻整个飞机的重量。
与传统金属结构相比，碳纤维增强复合材料的强度和刚度更高，可以实现更高的载荷和更好的稳定性。
2. 发动机零部件碳纤维增强复合材料在航空发动机零部件中也有广泛应用。
例如，风扇叶片、低压涡轮叶片、燃烧室构件等都可以采用碳纤维增强复合材料制造。
相比于传统的镍基合金材料，碳纤维增强复合材料具有更好的高温性能和更高的疲劳寿命，可以提高发动机的效率和可靠性。
3. 航天器部件在航天器部件中，碳纤维增强复合材料也发挥着重要作用。
例如，航天器的外部保护罩、热控制结构等部件可以采用碳纤维增强复合材料制造，以提高航天器的耐热性和抗高温气流的能力。
此外，碳纤维增强复合材料还可以应用于航天器的结构框架和传感器支撑结构等领域。
四、碳纤维增强复合材料的挑战与前景尽管碳纤维增强复合材料在航空航天领域取得了显著的应用成果，但仍面临一些挑战。
首先，其生产成本较高，限制了大规模应用。
其次，碳纤维增强复合材料的损伤检测和维修也相对困难。
此外，随着航空器规模的不断扩大，对碳纤维增强复合材料的性能要求也不断提高，需要更高强度、更高刚度和更好的耐久性。
然而，碳纤维增强复合材料仍然具有广阔的前景。
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应
用
随着科技的不断发展，航空航天领域的技术也在不断地更新换代。
而碳纤维增强复合材料作为一种新型材料，已经在航空航天领域得到了广泛的应用。
碳纤维增强复合材料是由碳纤维和树脂等材料组成的一种复合材料。
它具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐磨损等优点，因此在航空航天领域得到了广泛的应用。
在航空领域，碳纤维增强复合材料被广泛应用于飞机的制造中。
由于碳纤维增强复合材料的重量轻，强度高，可以减少飞机的重量，提高飞机的速度和飞行高度。
同时，碳纤维增强复合材料还具有良好的耐腐蚀性能，可以延长飞机的使用寿命。
因此，现在越来越多的飞机采用碳纤维增强复合材料来制造机身、机翼等部件。
在航天领域，碳纤维增强复合材料也被广泛应用于卫星、火箭等航天器的制造中。
由于碳纤维增强复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，可以减轻航天器的重量，提高航天器的速度和高度。
同时，碳纤维增强复合材料还具有良好的耐高温性能，可以在极端的环境下使用。
因此，现在越来越多的航天器采用碳纤维增强复合材料来制造。
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用已经越来越广泛。
它的
优点不仅可以提高飞机、航天器的性能，还可以减轻重量，延长使用寿命。
相信在未来的发展中，碳纤维增强复合材料将会在航空航天领域发挥更加重要的作用。
碳纤维复合材料在航空航天领域的应用
第三阶段 受力复杂
（90年代末开始） 规模大
中机身段、中央翼盒 A380中央翼盒 用量25% B787 机身 用量50%
第四阶段 受力很大
（21世纪初开始） 代替钢结构
起落架用复合材料 F-16 起落架后撑杆 NH-90 直升机起落架
用量发展情况
60%
50%
UCAV 787
Composite Usage
提纲
• 引言 • 碳纤维复合材料在航天应用 • 碳纤维复合材料在航空应用 • 国产碳纤维复合材料应用基础研究进展 • 结语
引言
高比强高比模的碳纤维复合材料成为航空航天器用的 最重要结构材料之一
铝合金
钢 钛合金 复合材料
引言
应用效益
➢ 大幅度减重 20％－30％
增加有效载荷 提升飞行器功能 增大航程、 降低油耗
外 翼
改进提高
指导
国产碳纤维复合材料 航空结构应用标准
高效可靠 应用
支撑
•碳纤维性能分散性的发展
第一阶段： 2005年06月—2007年04月
第二阶段： 2007年05月—2008年02月
拉伸强度
拉伸模量
第三阶段： 2008年03月—2009年05月
➢ 稳定性逐步提高 ➢ 与进口碳纤维水平相当
•CCF300单丝的综合力学性能测试 常规性能测试
➢ 可设计性
前掠翼、颤振、承力/隐身一体化
➢ 结构整体优化
翼身融合、整体成型减少零件数
➢ 降低全寿命成本
B787机体维护成本与B767相比大幅下降
引言 The Evolution of Composites
复合材料研究领域 纤维 树脂 复合材料力学 耐久性 环境考虑 工艺与制造 应用 成本效益 设计方法 验证
碳纤维复合材料在航空领域的应用
６ ２・
科 技 论 坛
碳纤维复合材料在航空ห้องสมุดไป่ตู้域的应用
刘 志 强
（ 中航 通飞华南飞机 工业有 限公 司， 广东 珠海 ５ １ ９ ０ ４ ０ ） 摘 要： 随着我 国经济 的不 断发展 ， 科学技术也在不断的进步 ， 对于传 统原材料的更新也在 不断加 速 ， 随着我 国神 十的成功飞行 ， 让 我们看到 了在航天领域我 国取得 的瞩 目成就 ， 在成功的背后 离不开我 国航 天工作者的辛勤劳动 ， 更重要的是科研工作者对于新型材料的 研 究， 碳 纤维复合材料在航 空航天 中发挥 了不可替代 的作用 ， 碳 纤维复合材料 广泛地应 用于航天航 空领域 ， 具有无可比拟 的优 势， 但是在 发展 中也经历 了相 当漫长的发展过程 ， 本文将介绍碳纤维技术的发展 、 在航 天航 空领 域的应用 以及 它的发展现状 ， 加深人们 对于碳纤 维 复合材料技 术的了解有一定的作用。 关键词 ： 碳 纤 维 复 合材 料 ； 发展 ； 航 空航 天 ； 应用 碳纤维 早在二十世纪五十年代就开始被应 用在火箭上， 在二十 预计 只有 ２ ． ５ １ ２人， 几乎可以跟现在 的小汽车媲美 。 世 纪八十年代 高性 能的复合材料 的发展为碳纤 维技术发展带来 了 ３ ． ２碳 ／碳 复合 材 料 碳 ／碳 复合 材料是以碳纤维及其制 品（ 碳毡或碳 布） 作为增 强材 新 的革命碳纤维符合材料 由于其 比重小 、 刚性好和强度高的特点被 广 泛应 用 与航 天 领 域 。 料的复合材料 。因为它的组成元素 只有一个（ 即碳元素） ， 因而碳 ／碳 复合 材料具有许多碳和石墨材料 的优点 ， 如密度低 ｆ 石墨的理论 密 １ 碳 纤 维 复 合 材 料 的 优 势 在航天领域 中需要 的就是要求飞行器 的质量轻盈， 碳纤 维复合 度为 ２ ． ３ ｇ ／ ｃ １ １ １ ） 和优异 的热性 能，即高 的热导率 、 低 热膨胀 系数，能 材料的应用解决 了这个难题 ， 在飞行器上每使用一公斤 的碳 纤维复 承受极高的温度和极大的热加 速率 ， 有极强的抗 热冲击， 在高温和超 高模量 和高化学惰性 。凭借着轻质难熔 的 合材料， 就会减轻五百公 斤的重量 ， 这对于飞行器 向更好更高 的飞行 高温环境下具有高强度 、 空域提供 了方便， 在航天器材上使用碳纤复合材料有助 于减轻航天 优 良特性 ，碳纤维增强 基体的ｆ ｃ ／ｃ ） 复合摩擦材料 在航空航 天工 飞船 以及航天飞机 的重量， 可以大大的减少飞行 中的燃 料消耗 。碳 业 中得到 了广泛应用。航天飞机轨道的鼻锥和机翼前缘材料 ， 都会 纤维复合材料 由于具有很 高的抗 高温性 能， 所 以对 于航 天航空飞行 选用碳 ／碳复合材料 。另外还大量用作高超音速飞机 的刹 车片， 目 器的外围保护起到了很 大的作用 。 前， 国际上大多数军用和 民用干线飞机采均用碳纤 维增 强基体 的复 碳纤维复合材料具有高强度 的特 点是钢材强度 的五倍 以上， 所 合材料刹车副。 以在航天航空领域使用上可以使 飞行器更加结实坚固。 在飞行器 飞 ４ 我 国碳 纤 维 复 合材 料 发 展 现 状 行初期 ， 有较强 的初 速度， 在较 强初速的影响下， 空气摩擦， 在高摩擦 航空航天领域是世界碳纤 维的传统市场 ， 航空器 中碳纤维复合 的影 响下要求 飞行 器必 须具有抗 高温的外层保护， 而碳纤维复合材 材料 的使 用量未来几 年将 以年均 １ ２ ％的速度 继续增长 ， 估 计将从 料 出色 的耐热性可 以承受两千摄 氏度 以上 的高温， 减少高热带来 的 ２ ０ ０ ８ 年的８ ２ ０ ０吨增加至 ２ ０ １ ０年 的 １ 万 吨以上， ２ ０ １ ２年可达 １ ． ３ 万 ３ ８ ０飞机 ３ ５吨结构材料 中的 ２ ０ ％ 冲击 。在航天 飞机进入 对流层时 由于气温下降， 受 热胀冷缩 的影 响 吨。碳纤维复合材料约 占空 客 Ａ 较大， 这对 于航天飞机的零件使用寿命会大大影 响， 碳纤维复合材料 以上， 包括 中央翼盒 、 机尾组件 以及压舱壁。波音 ７ ８ ７中结构材料 有 有较好 的低热 膨胀 性能，在零 部件 外层 涂抹会减轻零部件 的变形 。 近 ５ ０ ％需要使用碳 纤维复合材料 和玻璃纤维增强塑料 ， 包括主机翼 飞机等飞行器在高空中飞行时，由于环 境复杂， 受腐蚀 和辐射性加 和 机 身 。 金 属 结 构材 料 采 用 碳 纤 维 复 合材 料 后 不 仅 可 以 减轻 机 身 质 强， 碳纤维 复合材料在抗腐蚀与辐射上具有很好地性能， 大大 的保 护 量， 而且还可 以保证不损失强度或 刚度， 大 大提高 了燃油经济性 。新 了飞 行 的安 全 。 代 的客机将使用更高 比例 的碳纤维复合材料 。 ２ 碳 纤维 的发 展 随着新兴产业 的发展和我 国航天航 空的不断进 步， 对 于碳纤 维 研 制大型 飞机要突破许 多关键技术 ， 其 中一项是 “ 先进 复合材 复合材料的使 用将会更加的广泛， 作为世界上第一人 口大 国， 拥有着 料结构设计技术” ， 这项技 术离不开碳纤维 。世界碳纤维 的需求在各 广 阔的国内市场， 随着我国经济不断走 向世界， 我 国的国际竞争力 也 用途领域 都不 断增 长， 特别是急速增长 的航 空航天领域拉动 了碳纤 在不断地增强， 但是现实 中存在 的问题是， 我 国的碳纤维 复合材料 的 维全体 的增长 。 发展并不能满足现实生活 中的需求， 作为航天航空领域 的重要支柱 ， 碳 纤维 的主要用途是 与树脂 、 金属 、 陶瓷 等基体复 合，制成结 碳纤 维复合材料的生产和研究直接关 系到我 国高新技术 产业尤 其 构材料 。 自玻璃纤 维与有机树脂复合得到 的玻璃钢 问世以来， 碳纤 是航天航空产业能否 占领世界 的科技技术前沿， 因此国家的大力扶 维、 陶瓷纤维 以及 硼纤维增 强 的复合材 料相继研制 成功， 而且性 能 持起着相 当重要 的作用， 不仅仅是要在资金上给予帮助， 更要创造 良 不断得 到改进 ， 使复合材料领域呈现 出一派勃 勃生机 。碳纤维复合 好 的环境来促 进发展 。在政策上给予支持， 在资金上给予帮助， 培 育 材料 与铝合金 、 钛合金 、 合金钢一起成 为飞机机体 的四大先进结构 批具有超强竞争力 的企业， 只有这样我 国的碳纤 维复合材料才 能 材料 。 在 国际上 占有重要地位， 才 能在 日后 的国际竞 争中处于优势 。这对 ３ 碳 纤 维 复合 材 料 在 航 空 领 域 的 具 体应 用 于我 国航天航 空事业 的发展有着重要 的作用 。 碳纤维复合材料 因其独 特 、 卓越 的性 能，在航空领越特别是 飞 结 束 语 机制造业 中应用广泛。统计显示， 目前， 碳纤维 复合材料 在小 型商务 在全球化经济不断加速的今天， 国与 国之 间的联 系 Ｅ ｔ 益紧密， 相 飞机 和直 升飞机上的使 用量 已占 ７ ０ ％一 ８ ０ ％，在军用飞 机上 占 ３ ０ ％ 互之 间的技术交流 和技术竞争也在不断加强 。 我 国在碳纤维复合材 ４ Ｊ Ｄ ％， 在大型客机上 占 １ ５ ％～ ５ ０ ％。 料上 的发展确定 了举世瞩 目的成就， 但是在发展 中也存 在着一些 问 ３ ． １碳纤维复合 材料 题， 产 品质量处 于低层 次， 生产成本过高， 能耗较大， 环境污染 大等， 因 碳纤维复合材料 以其独 特 、 卓越 的理化性 能， 广泛应用 在火箭 、 此在 Ｅ ｔ 后的发展 中一定要高瞻远瞩， 制定好长期的发展规划， 才能更 导弹和高速飞行器等航空航天业 。 例如采用碳纤维与塑料制成的复 好促进产业的更新研究 。 合材料 制造 的飞机 、 卫星 、 火箭等宇 宙飞行器 ， 不但推 力大， 噪音小； 参 考 文献 而且 由于其质量较轻， 所 以动力消耗少 ， 可节约大量燃料 。据报道， 航 ［ １ ］ 特约记者． 顾 定槐； 院士寄望碳 纤维复合材料有 突破 ［ Ｎ ］ ． 中国化 工 ２ ０ １ ０ ． 天飞行器 的质量每减少 ｌ ｋ ｇ ， 就可使运 载火箭减轻 ５ ０ ０ ｋ ｇ 。２ ０ ０ ７年 面 报 ， 世 的超大 型飞机 Ａ ３ ８ ０ ， 复合材料 的密度 已达 ２ ３ ％。预计于 ２ ０ １ ０年 ［ ２ 】 关联社 ／ 吴汉兴译． 美 国研 制 出单 人 电动 隐形 飞 机 『 Ｎ １ ． 北京科技报， ０１ ０． 问世 的 Ａ３ ５ ０超宽客机， 其高性能轻质结构所 占比例将达 ６ ２ ％， 成 为 ２ 空客公司第一架全复合材料机翼 飞机 。 轻质 “ 外衣 ” 不仅能有效克服 ［ ３ 】 飞机 结构： 富有创意的结合 超乎预期 的收益『 Ｎ １ ． 国际商报 ， ２ ０ ０ ９ ． 质量与安全之间固有的矛盾， 还能大幅降低飞机能耗 。 以Ａ ３ ８ ０为例， 其首架飞机每位乘 客的百千米油耗 不到 ３ Ｌ而 Ａ ３ ５ ０的百千米油耗
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用
碳纤维增强复合材料在航空航天领域的应用摘要：碳纤维基复合材料是航飞行器在长时飞行、跨大气层或再入飞行中不可或缺的组成部分。
碳纤维基复合材料在航天飞行器的研制过程中有重要影响，对飞行器的热防护系统起到了至关重要的作用。
针对近年来碳纤维基复合材料在航天技术领域的应用的最新研究成果进行归纳，并探讨了碳纤维增强复合材料的优点，然后针对碳纤维增强复合材料的发展提出了建议，以供参考。
关键词：碳纤维增强复合材料；优势分析；应用研究Application of carbon fiber reinforced composite materials in aerospace fieldHan Mingxuan Qu YanshuangHarbin FRP Research Institute Co., Ltd., Harbin, Heilongjiang 150028Abstract: Carbon fiber matrix composites are an indispensable part of aircraft in long-duration flight, transatmospheric or re-entry flight. Carbon fiber matrix composites have an important influence on the development of aerospace vehicles, and play a vital role in the thermal protection system of the aircraft. The latest research results of the application of carbon fiber matrix composites in aerospace technology in recent years are summarized, and the advantages of carbon fiber reinforced composite materials are discussed, and then suggestions for the development of carbon fiber reinforced composite materials are put forward for reference.1碳纤维增强复合材料概述碳纤维的诞生和发展为21世纪航天事业的进步有着密切的联系。
碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求
碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求航空航天领域是碳纤维材料得到广泛应用的重要领域之一。
碳纤维材料具有轻质高强度、抗腐蚀、耐高温等优良性能，被广泛用于航空航天器的结构部件、动力系统、导航设备以及航天探测器等方面。
本文将深入探讨碳纤维材料在航空航天领域的应用和需求。
一、碳纤维材料在航空领域的应用1. 结构部件航空器的结构部件需要具备重量轻、强度高、耐久性好的特点。
碳纤维复合材料正是满足这些要求的理想选择。
比如，碳纤维复合材料制成的飞机翼，可以大幅减轻飞机的自重，提高燃油效率，同时保持足够的结构强度。
此外，碳纤维复合材料用于飞机机身、尾翼等部位，也能够大幅改善飞机的性能。
2. 动力系统在航空领域的动力系统中，如发动机，碳纤维复合材料也得到广泛应用。
采用碳纤维复合材料制造的发动机叶片，具有更好的耐热性和抗腐蚀性能，能够承受更高的温度和压力，提高发动机的工作效率和寿命。
3. 导航设备导航设备对于航空安全和航行精度至关重要。
碳纤维材料的低阻尼性能和良好的电磁屏蔽能力使其成为导航设备的理想材料。
利用碳纤维材料制造的航天器导航设备不仅具有更高的精度和稳定性，而且能够提高整个系统的抗干扰和抗干扰能力。
二、碳纤维材料在航天领域的应用1. 航天探测器航天探测器通常需要在恶劣的空间环境中操作，如高温、低温、强辐射等。
碳纤维材料具有优异的耐高温性能和辐射抗损伤能力，能够保持机身结构的稳定性和完整性。
因此，碳纤维材料被广泛应用于航天探测器的外部护盾、遮阳板等部位。
2. 航天仪器设备航天仪器设备需要具备高精度、低重量和良好的抗振动性能。
碳纤维材料的高刚度和低密度使其成为制造航天仪器设备的理想选择。
碳纤维材料制成的支撑结构和座椅等部件，能够提高仪器设备的稳定性和准确度。
三、碳纤维材料在航空航天领域的需求随着航空航天技术的不断发展，对碳纤维材料的需求也在不断增加。
首先，航空航天器要求越来越轻巧、高效。
碳纤维材料的低密度和高强度使其能够在不增加重量的情况下提供足够的结构强度，满足航空航天器的要求。
碳纤维复合材料在航空航天中的应用研究
碳纤维复合材料在航空航天中的应用研究碳纤维复合材料 (CFRP) 成为了现代航空航天业的一个重要材料，因为它具有极高的强度和刚度，在相同重量下能够承受比其他材料更大的载荷。
此外，它还具有很强的耐腐蚀性和抗疲劳性，这使得它成为航空航天工程的一个理想选项。
文章将介绍碳纤维复合材料在航空航天中的应用，以及其未来的发展前景。
一、碳纤维复合材料在航空航天中的应用1. 飞机机身CFRP 在飞机机身的应用是它最广泛的领域。
它可以替代传统的铝合金材料，因为它比铝合金材料轻约20-25%，但却更强、更刚。
这不仅减轻了整架飞机的重量，还意味着飞机可以携带更多的燃料或货物，从而使得飞机具有更远的飞行距离或更高的载荷量。
2. 翼板和尾翼CFRP 也被广泛应用于飞机的翼板和尾翼上。
它可以使得翼板和尾翼更轻，而且更耐疲劳。
这是一项非常重要的特性，因为飞行中的压力和震动会让传统的金属材料变形或疲劳，从而影响飞机的性能。
与此相反，CFRP 的强度和刚度可以在这种情况下保持惊人的稳定性，从而使得飞机的性能更加稳定和可靠。
3. 航天器和卫星CFRP 的轻质和高强性质也使得它非常适合应用在航天器和卫星上。
对于一些轻质小型卫星，CFRP 是最常用的材料之一，而对于大型的航天器，也是一个理想的材料选择。
例如近年来NASA 的飞行器大多采用了CFRP材料。
二、未来发展前景由于碳纤维复合材料在航空航天中应用的好处，在未来它的应用量会继续增加。
经过不断的研究和改进，CFRP 材料的性能也会越来越好。
今后，CFRP 材料将会有更多的应用场景和更广泛的应用范围。
1. 3D 打印3D 打印技术将改变许多制造业，也将改变航空航天的发展。
3D 打印技术可以生产方便，成本低的CFRP 订制件，优化制造流程和减少浪费。
2. 其他新材料的研究CFRP 将继续成为航空航天业中最常用的复合材料之一，但它并不是唯一的选择。
其他新型材料也正在研究中，例如超导体材料、金属材料等等。
复合材料技术在航空领域中的应用
复合材料技术在航空领域中的应用在当今世界，复合材料技术已成为了航空领域的重要组成部分。
复合材料技术指的是将两种或两种以上的材料按照一定比例混合在一起，从而形成具有新的特性的材料制品。
航空领域是复合材料技术的一个重要应用领域。
因为在这个领域中，材料的质量和性能决定着飞行器的性能。
而复合材料材料具有化学性能稳定，机械性能优异，和重量轻的特性，能够很好地满足航空领域对材料的要求。
复合材料技术在航空领域中最常用的是碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等组成，具有重量轻、强度高、弹性模量大、腐蚀性小、可塑性佳等特点。
因此，它们在航空领域中的使用越来越广泛。
1. 复合材料技术在飞机制造中的应用复合材料技术在飞机的制造过程中的应用越来越广泛。
在飞机的机身、机翼和尾翼等部位中，都使用了复合材料材料。
这些材料具有重量轻、强度高、振动小、半导体性质好等特点，在提高飞机性能的同时，还可以减轻机体重量，从而增加燃料效率，进一步提高飞机性能。
在民用航空领域中，空客公司使用了多种碳纤维复合材料制造A320和A340飞机的机身。
据悉，这种材料不仅重量轻，还强度高，能够耐受极端温度和湿度条件下的使用。
这在提高机身性能、减少燃料消耗的同时，还能够减少对环境的污染和能源的浪费。
2. 复合材料技术在航空发动机中的应用航空发动机是航空器的核心部件，其性能直接影响到航空器的性能。
由于航空发动机的工作环境十分复杂，因此对材料的要求也十分高。
复合材料在航空发动机的制造过程中的应用越来越广泛。
在航空发动机的燃烧室和叶轮等关键部位中，都使用了复合材料材料。
3. 复合材料技术在航空电子设备中的应用航空电子设备也是航空器中至关重要的一部分。
因为现代航空器需要使用大量的电子设备来完成各种任务。
在这些电子设备中，也广泛地使用了复合材料材料。
这是因为复合材料材料具有机械强度高、耐腐蚀性好、防电磁波干扰等优点，从而能够满足航空电子设备对材料的要求。
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碳纤维复合材料在航空中的应用摘要：碳纤维复合材料由于其质轻高强的特点而在航空领域大量使用，主要介绍了其在飞机上的大量应用，期待我国碳纤维工业能早日达到先进水平。
关键字：碳纤维；碳纤维复合材料；商用飞机。
1引言碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。
碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。
碳纤维比重小，因此有很高的比强度。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。
因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。
正是由于碳纤维在力学上的出色性能，碳纤维复合材料(CFRP)被广泛用于航空航天领域。
早在上世纪50年代就被用于火箭，而随着80年代高性能复合材料的发展，碳纤维复合材料的应用更加广泛。
不仅在火箭、宇航、航空等领域发挥着重要作用，而且广泛应用于体育器械，纺织、化工机械及医学领域。
2碳纤维复合材料在商用飞机上的应用复合材料诞生之时，就由于其质轻高强的性能而与航空航天器结下了不解之缘。
上世纪40年代开始，复合材料就被用于军用飞机的修补。
上世纪80年代，复合材料在商用飞机上得到逐步应用。
随之而来的碳纤维革命，尤其是中模量碳纤维性能的提高﹑技术的稳定，使得碳纤维复合材料最终被用于大型商用飞机的主结构。
以B787 和A350 为代表的大型商用飞机，其复合材料在飞机结构重量中的占比已经达到或超过了50%，最大的商用飞机A380 的中央翼也完全使用复合材料，这些都是复合材料在大型商用飞机上使用的里程碑。
2.1商用飞机上主要的CFRP构件[1]目前，商用飞机上使用的复合材料大部分是碳纤维环氧复合材料，也包括一些玻璃纤维环氧复合材料，以及少量的特种基体树脂复合材料。
其应用分为三个大类，即一级结构材料、二级结构材料和内装饰材料。
如图所示：2.2主要的纤维和基体类型在选用的纤维方面，通用级 T300 碳纤维 CFRP 可用来制造飞机的二次结构部件。
例如， T300/ 5208用来制造B757、B767 和B777的二次结构部件。
但因T300的抗拉强度仅为 3.53 GPa ， 抗拉模量为 231 GPa ， 特别是断后延长仅有 1.5 %， 满足不了制造一次结构件的要求。
随后开发成功的高强中模型碳纤维在上述3 项质量指标有了大幅度提高，再配套韧性环氧树脂所制高性能CFRP 就可用来制造大飞机的一次结构件。
主要的高强中模碳纤维品牌及性能如下表所示：由表中数据可知，这类高强中模碳纤维的性能比通用级T300 有了大幅度提高。
我国目前还不能生产这类高性能碳纤维，处于实验室研制阶段，有望在“十一五”期间有所突破。
通用型环氧树脂固化后属于脆性材料，需增韧改性为韧性基体树脂。
高强中模碳纤维与韧性基体树脂复合后所制韧性CFRP可用来制造大飞机的一次和二次结构件。
其中，具有代表性的是T800H/3900-2（P2302）和IM7/8551-7。
热固性树脂（TS）为母相，热塑性树脂（TP）为分散相，两者均匀混合固化成型。
在热固化成型过程中，TS 成为三维交联体，TP 仍保持线性特性，赋予CFRP韧性。
这样可制得韧性CFRP。
T800H/3900-2（P2302）是典型的用来制造大飞机一次和二次结构件的韧性复合材料。
2.3韧性CFRP 在大飞机上应用需关注的技术关键[2]随着碳纤维性能的不断提高，增韧改性基体树脂的不断深入和复合技术的日趋完善，韧性CFRP 在大飞机上的应用逐步拓宽。
未来500～600座的大飞机将成为航空客运的主力机型。
为此，需要解决好以下几方面的问题：(1)设计允许应变达到0.6%，可用冲击后抗压缩强度（CAI）来评价。
这就需用高强度、大伸长碳纤维与韧性基体树脂来复合。
例如，T800H/3900-2 或IMT/8551-7 的韧性预浸料，可达到上述指标。
(2)提高抗CFRP 的抗冲击强度，需采用高强度、大伸长碳纤维。
例如，T700S 断后延长高达2.1 %。
上浆剂中可含有热塑性塑料微粒，提高其韧性。
(3)提高冲击损伤后的抗压缩强度（CAI），需采用高强度、大伸长碳纤维与韧性环氧树脂复合。
控制碳纤维石墨微晶尺寸，也可提高抗压缩强度。
同时，研究韧性耐热的热可塑性树脂，作为新一代韧性基体树脂。
(4)提高抗层间剪切强度（ILSS），改善两相界面粘接强度，有效传递载荷。
同时，采用三维编织物和RTM 成型技术，也可有效提高ILSS 和防止层间剥落现象。
(5)提高CFRP的耐热性，以适应超音速飞行。
除提高基体树脂的耐热性外，也应关注碳纤维表面上浆剂的湿热性能。
吸湿会降底CFRP 性能。
(6)采用整体成型的先进复合技术来制造大型构件，如体翼一次成型技术。
这不仅提高整体复合件的性能，而且可大幅度减少零件数目和紧固件数目，有利于降低生产成本。
3碳纤维复合材料在发动机和短舱上的应用[1]复合材料在商用飞机上的另一个主要应用领域是在发动机和短舱，而发动机叶片，例如，GE90 的发动机叶片，则是这种应用的典范。
GE90叶片使用的是8551-7/IM7预浸料，通过热压罐工艺成型获得，这种环氧中模量碳纤维预浸料具有极高的韧性和损伤容限，可以满足叶片苛刻的性能要求。
发动机复合材料叶片的另一种制作工艺是使用3D碳纤维织物，用环氧树脂灌注而成。
这种技术充分利用了3D织物的特点，用其制得的复合材料具有低裂纹扩展性、高能量吸收性以及耐冲击、抗分层性能。
即将用于C919客机的Leap -X1C即使用这种技术。
复合材料除了提供结构贡献以外，在发动机和短舱上的另一个贡献是降噪。
在B787的发动机和短舱上使用了一种降噪蜂窝，用其作为芯材、环氧预浸料作为蒙皮的夹层结构起到了良好的降噪效果，使B787被誉为最安静的飞机，这也是B787的亮点之一。
4碳纤维复合材料在飞机上的其他应用通用小飞机的结构简单，有的小飞机机身甚至甚至可以使用玻璃纤维预浸料为蒙皮的蜂窝夹层结构，而外翼的翼樑则可以使用单向碳纤维复合材料制造。
生产工艺上，从节约成本考虑，较为普遍采用的是非热压罐工艺。
碳纤维复合材料在直升机上的应用也十分广泛，除机身、尾樑等结构件以外，还包括桨叶、传动轴、高温整流罩等对疲劳、湿热性能有更高要求的部件。
特别是复合材料桨叶的使用，把桨叶的使用寿命从金属的2000小时提高到了复合材料的6000小时以上，甚至是无限寿命，并且两者的制造成本几乎相当，因此使用复合材料取代金属材料也成为必然。
碳/碳（C/C）复合材料则是制造飞机刹车装置的优异材料。
例如著名的B-2战略轰炸机、空客A320均采用C/C复合材料刹车装置。
这些先进的C/C刹车装置可有效地把飞机降落过程中的动能转化为热能，不仅刹车制动的安全性高，而且可有效减轻质量。
例如160 座的空客A320，采用的C/C刹车装置可减质量140 kg。
这种C/C 刹车装置已在战机和客机上得到广泛应用。
[3]CFRP 还可用来制造隐身飞机。
B-2 战略轰炸机属于隐身飞机，其雷达散射截面积（RCS）仅有0.1 ㎡，不易被对方雷达发现，大大增加了突防能力和生存概率。
B-2 轰炸机大量采用先进的特种CFRP，所用碳纤维的截面积不是圆形，而是异型截面，如方形截面，且在表面沉积1 层多孔碳粒或附着1 层多孔微球，实施对雷达波的散射和吸收，赋予其吸波功能。
这种结构吸波和涂层吸波相叠加，大大增强了综合吸波动功能。
这也就是说，特种CFRP 不仅是结构材料，而且也是结构吸波材料。
[3]5我国碳纤维复合材料发展现状我国较早地意识到碳纤维的研制和生产对军事工业发展和国民经济具有重要作用，早在20 世纪60 年代末就开始研制碳纤维，经过40 余年的发展，碳纤维从无到有，从研制到生产取得了一定的成绩。
但总的来说，国内碳纤维的研制与生产水平还较低，一直没有在高标号碳纤维研究上取得突破性进展。
我国碳纤维产业未实现大规模工业化生产，产品规格单一。
近些年来，由于我国对碳纤维需求量的日益增加，碳纤维又成为国内新材料业研发的热点。
但是，除极个别企业外，大多数引进项目的技术和设备水平属国际中下等，生产的碳纤维产品也未达到高端水平。
引进后的消化、吸收与创新是碳纤维行业面临的重大课题。
[4]我国碳纤维工业与先进国家相比存在15 年左右的差距，我们还不能生产高强中模碳纤维，T300仍处于产业化阶段。
实验室研制高强中模碳纤维虽然取得长足进步，但产业化仍有一段路要走。
在国家大力支持和有实力民营企业的介入，缩短产业化时间已具备条件，高强中模碳纤维指日可待。
[5]参考文献[1]吴一波.碳纤维复合材料在航空工业中的应用技术(上).玻璃钢, 2003, (2): 14-21.[2]贺福, 孙微.碳纤维复合材料在大飞机上的应用.高科技纤维与应用, 2007, 32(6): 5-8, 17.[3王春净, 代云霏.碳纤维复合材料在航空领域的应用.机电产品开发与创新, 2010, 23(2): 14-15.[4]顾超英.碳纤维复合材料在航空航天领域的开发与应用.化工文摘, 2009, (1): 17-21.[5] 刘志强.碳纤维复合材料在航空领域的应用. 黑龙江科技信息, 2013: 62.。