世界碳纤维的传统市场

2013-08-02 08:50:48 26

    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、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;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,航天飞行器的质量每减少lkg,就可使运载火箭减轻500kg。2007年面世的超大型飞机A380,复合材料的密度已达23%。预计于2010年问世的A350超宽客机,其高性能轻质结构所占比例将达62%,成为空客公司第一架全复合材料机翼飞机。轻质“外衣”不仅能有效克服质量与安全之间固有的矛盾,还能大幅降低飞机能耗。以A380为例,其首架飞机每位乘客的百千米油耗不到3L,而A350的百千米油耗预计只有2.5L/人,几乎可以跟现在的小汽车媲美。
    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材料的使用量未来几年将以年均12%的速度继续增长,估计将从2008年的8200吨增加至2010年的1万吨以上,2012年可达1.3万吨。碳纤维复合材料约占空客A380飞机35吨结构材料中的20%以上,包括中央翼盒,机尾组件以及压舱壁。波音787中结构材料有近50%需要使用碳纤维复合材料和玻璃纤维增强塑料,包括机翼和机身。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。新一代的客机将使用更高比例的碳纤维复合材料。同时,碳纤维在中小型喷气客机中的需求也将快速增长。例如,三菱重工计划利用碳纤维复合材料制作新一代支线喷气客机MRJ主机翼和尾部组件,该机型预计在2013年进入市场。
    机体结构复合材料化程度被认为是飞机先进性的重要标志,可以说是“一代飞机,一代材料”。国外复合材料在军机、直升机、无人机上的用量早已达到或超过50%,如今在大型客机上的用量也超过了50%。空客集团研制的超大型客机A380目前已交付使用。飞机复合材料占25‰主要应用部件包括中央翼、外翼、垂尾,平尾,机身地板梁和后承压框等,仅中央翼盒用复合材料就达5.3吨,实现减重1.5吨。A380是第一个将复合材料应用于受载很大的中央翼盒的大型民用机,开创了大型民用机大规模采用复合材料的先河。

   

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