热塑性碳纤维应用在飞机上可以提高性能吗?
不管是军用飞机,还是民用飞机,机身性能和安全性都是非常重要的,在安全性能够保障的前提下,飞机的重量轻一些,可以节省大量的燃油,飞行效率也会有所提升。而减重和安全正是碳纤维复合材料得以应用在飞机上的核心优势,目前所用的热固性碳纤维复合材料性能已经非常出色了,那更被看好的热塑性碳纤维复合材料可以提高飞机性能吗?
热固性和热塑性碳纤维有什么区别?
热固性碳纤维和热塑性碳纤维是碳纤维复合材料的2个种类,都是有树脂基体构件,但热固性树脂对比热塑性树脂来说,性能上确实整体落后一些,而且热塑性树脂具备的二次重塑特性可谓了完善了碳纤维产业链的发展。来看看两者到底有什么区别吧。
1、耐高温性:热塑性树脂的耐高温程度普遍好于热固性树脂,前者中部分可以超过250℃,后者通常低于150℃。
2、耐摩性:聚酰胺,也就是俗称的尼龙,优势热塑性树脂的一种,它的超强耐磨性可以很好的保留在热塑性碳纤维复合材料中,这一点比热固性碳纤维复合材料好很多。
3、生物相容性:聚醚醚酮树脂具有很高的生物相容性,可以让该类型的热塑性碳纤维复合材料更好的匹配医疗领域,尤其是骨科植入等细分科室。
4、可重塑性:这是热塑性与热固性碳纤维复合材料的核心区别之一,热塑性碳纤维复合材料制品损毁后可以轻松的回收再利用,不仅完善了碳纤维产业的生态链,而且对环保同样具有很重大的意义。
热塑新碳纤维应用在飞机上可以提高性能吗?
因为工艺加工难度的问题,热塑性碳纤维复合材料暂时无法批量生产,后续的应用自然也受到影响。碳纤维材料可以用于飞机的机翼、尾翼、襟翼、蒙皮等部分,机舱内的一些次称重结构有有应用实例。碳纤维复合材料不仅重量轻,同时具有极高的比强度和比模量,在保障安全的同时,减轻了一部分机身自重。
另外碳纤维复合材料的耐疲劳性非常出色,有效解决了机身零部件长久使用的问题,还可以给空气动力带来一定的助力。通过合理的设计和制造,军用飞机上有高达30%的部分可以用碳纤维复合材料替代,而民用飞机也有不小的比例。
热塑性碳纤维复合材料较热固性碳纤维复合材料的性能更出色,未来如果技术上能够突破,对航空航天领域将带来更大的帮助。热塑性复合材料比热固性材料具有更高的抗冲击性能。有很好的损伤容限,强度可高达4倍,零件连接使用焊接,不用铆钉类的紧固件。
不仅省去钻孔、安装紧固件的工时,还减轻重量。零件连接不钻孔,保持了复合材料原有的强度性能。材料没有严格、苛刻的运输、保管、使用期限。热塑性复合材料,可高温熔化树脂,分离出碳纤维。便于回收利用。
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