碳纖維在航空領(lǐng)域的應(yīng)用畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-20 02:59本頁(yè)面
【正文】 由度大。碳纖維的這種特性決定了它可以應(yīng)用于航空航天、體育休閑、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、土木建筑等諸多領(lǐng)域。在航空領(lǐng)域，利用碳纖維的耐高溫、比強(qiáng)度高和比模量高等力學(xué)特性作為航空、航天、飛機(jī)、飛船等的結(jié)構(gòu)材料使用。如飛機(jī)的一次構(gòu)造材料：主翼、尾翼和機(jī)體等；二次構(gòu)造材料：副翼、方向盤、升降舵、內(nèi)裝材料、地板材、剎車片及直升機(jī)的葉片等；火箭的排氣錐體、發(fā)動(dòng)機(jī)（蓋、殼體、燃燒室、噴管、喉襯、擴(kuò)散段）、助推器殼體等；導(dǎo)彈武器的整流罩、彈體、端頭、噴管、擴(kuò)散段等；人造衛(wèi)星的承力結(jié)構(gòu)、熱防護(hù)系統(tǒng)、太陽(yáng)能電池基板、復(fù)雜曲面天線、連接架等；宇宙飛船的翼面板和支撐構(gòu)件等。太空站和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)上的一些關(guān)鍵部件也往往采用碳纖維復(fù)合材料為主要材料。目前，碳纖維復(fù)合材料在小型商務(wù)飛機(jī)和直升飛機(jī)上的使用量已占70％～80％，在軍用飛機(jī)上占30％～40％，在大型客機(jī)上占15％～50％。世界碳纖維在航空航天領(lǐng)域的使用量，2006年為3775t，％，預(yù)計(jì)2010年將增加到5389t，％。我國(guó)碳纖維在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界水平，2005年為120t，％，預(yù)計(jì)2010年將增加到250t，％。碳纖維復(fù)合材料（CFRP）具有質(zhì)量輕等一系列優(yōu)異特性，在飛機(jī)制造業(yè)廣泛應(yīng)用。首先戰(zhàn)斗機(jī)中的使用量增加迅速，目前已占結(jié)構(gòu)總量的50％左右，成為制造大型飛機(jī)的主體材料，已引起人們極大關(guān)注。如波音公司1982年波音767型飛機(jī)主要在垂直尾翼發(fā)動(dòng)機(jī)上使用一些碳纖維，其中碳纖維的實(shí)際用量約1t。1995年推出的波音777型飛機(jī)，除了垂直尾翼以外，水平尾翼、機(jī)身和里面的地板支撐材料等也開始使用碳纖維。波音公司稱，大量使用復(fù)合材料將減少更多的維修時(shí)間和費(fèi)用，而且每架飛機(jī)可節(jié)省燃料約20％?？罩锌蛙嚬竟烙?jì)目前１架Ａ340/500和Ａ340/600飛機(jī)使用的復(fù)合材料將近６t，新的Ａ380客機(jī)使用復(fù)合材料為25～30噸/架，其中85％是CFRP。中等尺寸的Ａ350飛機(jī)預(yù)測(cè)到2010～2011年將充分生產(chǎn)，需用復(fù)合材料16～20噸/架，使飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料比例提升到41％左右。通用級(jí)Ｔ300碳纖維及其CFRP可用來制造飛機(jī)的二次結(jié)構(gòu)部件，滿足不了制造一次結(jié)構(gòu)部件的要求。后來開發(fā)成功的高強(qiáng)中模型碳纖維使抗拉強(qiáng)度、抗拉模量、斷裂伸長(zhǎng)等性能有了大幅度提高，由韌性環(huán)氧樹脂所制造的ＣＦＲＰ就可以制造大型飛機(jī)的一次部件和二次部件。1981年波音公司提出要求高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)的碳纖維，促進(jìn)了高性能碳纖維的研發(fā)。1984年日本東麗公司率先研制成功碳纖維Ｔ800，1986年又進(jìn)一步研制出了Ｔ1000。隨后，日本東邦人造絲公司、三菱人造絲公司和美國(guó)赫克塞爾公司相繼研制出同類型的高性能碳纖維，為大型飛機(jī)的制造提供了新型復(fù)合材料。從此，CFRP在大型飛機(jī)上的使用量直線上升，也促進(jìn)了碳纖維工業(yè)的發(fā)展和先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)的日趨完善。CFRP是制造飛機(jī)的最好材料，碳/碳復(fù)合材料（C/C）則是制造飛機(jī)剎車裝置的優(yōu)異材料。先進(jìn)的Ｃ/Ｃ剎車裝置可以有效地使飛機(jī)降落過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，不僅剎車制動(dòng)的安全可靠性提高，而且可以有效地減輕質(zhì)量，在戰(zhàn)斗機(jī)和客機(jī)上都廣泛使用[1]。２１世紀(jì)是復(fù)合材料的世紀(jì)，碳纖維作為復(fù)合材料的首選原材料之一應(yīng)用廣泛，需求不斷增長(zhǎng)，發(fā)展前景看好。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，碳纖維的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，特別是大型飛機(jī)項(xiàng)目的再次啟動(dòng)，碳纖維市場(chǎng)必將進(jìn)一步增長(zhǎng)，需求量會(huì)越來越大，必然促進(jìn)碳纖維工業(yè)的發(fā)展。我國(guó)碳纖維工業(yè)將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展期，一定能夠?yàn)榇笮惋w機(jī)的制造做出自己的貢獻(xiàn)。1 碳纖維復(fù)合材料百度文庫(kù)2 陳烈民,無縱向溫度變形的復(fù)合材料管的鋪層設(shè)計(jì),宇航材料工藝 1999,02 ．3 靳武剛,熱縮塑料在復(fù)合材料成型工藝中的應(yīng)用,塑料科技,2001( 5 ):7 ．4 陳烈民,復(fù)合材料在航天結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[ J ],宇航材料工藝1994年06期．5 靳武剛,白曉紅,碳纖維復(fù)合材料天線支撐桿的研制[ J ],工程 塑料應(yīng)用2004年11期．6 靳武剛,高建軍,碳纖維復(fù)合材料彎曲撐桿成型工藝技術(shù),電子機(jī)械工程2003年 03期．[J]. ,4,33(2):2427,448郭玉明 馮志海 [J].,10,32(5):17,179蔡聞峰 周惠群 [J].(10):5457 [J].(12):5253 11呂立斌 王照宇 [J].,10,38(10):303112歐陽(yáng)幼玲 陳迅捷 張燕馳/[J].水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)2006,6(2):565913楊金純 [J].(4):202314邊彬輝 尹高喜 張賽軍/[J].模具工業(yè)15林再文 劉永琪 梁巖/[J].,8,15(8):1181118516張玲玲 張 陵 [J]. 建筑材料學(xué)報(bào).大學(xué)三年學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)三年學(xué)習(xí)的默默支持，感謝我的母校 給了我在大學(xué)三年深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高。論文終于圓滿劃上句號(hào)，我感到無比欣慰。這次畢業(yè)論文寫作過程中，我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師 老師對(duì)我的關(guān)心尤為重要，在此，我要感謝他們對(duì)我的支持和幫助。這一個(gè)多月以來， 老師和校外指導(dǎo)老師 在論文寫作要求上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想上給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向林峰老師致以誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)，本篇畢業(yè)論文的寫作也得到了同學(xué)的熱情幫助。感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予過我?guī)椭幕锇閭儯诖?，我再一次真誠(chéng)地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝！
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