碳纤维及其复合材料广泛应用于航空航天等领域。其中,树脂基碳纤维复合材料可用于制造飞机、、火箭等*行器的部件
重量轻而且强度优良。新-代民用客机如波音787，其结构中复合材料的占比超过了50% ,机翼蒙皮等部位大
采用碳纤维复合材料。碳纤维复合材料的使用不仅降低了飞机的重量,还增加了使用寿命。因此,在小型无人机领域,碳纤
维复合材料也得到了广泛的应用。
一、为什么小型无人机要采用碳纤维复合材料：小型无人机重量轻(起飞重量一般不超过7kg) ,载荷较小，飞行高度低(不高于500m) ,速度慢(0- 300km/h) ,续航时间通常较短动力系统较弱等。但由于起降场地小，飞行作业环境复杂则又要求飞机具有一定抗毁伤能力。目前,主流的微小型*行器包括固定翼飞机和多旋翼飞机,以及小型旋翼直升机。传统的微小型无人机通常采用轻木结构框架表面加以热缩蒙皮,或者是采用EPP等材质发泡成型;对多旋翼而言,机体通常采用铝合金型材,或者塑料。这些材料虽然重量轻,但是强度刚度不够,在外力的冲击下,轻而易举的就受到损伤,于是碳纤维增强树脂等材料便成为了更好的选择。
二、碳纤维复合材料在小型无人机上的应用优势
碳纤维一般不单独作为材料使用 ,常被加工成织物、毡、席、带、纸等,或者作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷等材料中,作为碳纤维增强复合材料。对于小型*行器,大面积应用碳纤维材料的部位在机翼机翼既要承受全机的载荷,气动升力和阻力,也要承受拉力,扭力,剪切力等。而小型*行器的重量要求十分苛刻,有限的电池容量、更多的任务载荷等的种种原因,每减轻1g重量,无人机的飞行性能都可能会得到巨大的提升。所以减重便是碳纤维复合材料应用在无人机的结构中的大优势。
潜水飞机一般都是由碳纤维材料制造，碳纤维潜水飞机拥有即坚固又轻质的性能，能使航行器像飞机一样空中飞行，又能在海中像潜艇一样航行。碳纤维材料应用于潜水飞机中不只有质量轻，比强度、比刚度高的优势;还能很好的承受潜水器产生的波浪冲击;材料成型工艺性好;且耐腐蚀性好。
美国设计的一款叫做“超级”的新概念，可载3人，潜入深海300米左右，这款航行器飞行时速度可达到900公里，在水中也能拥有18公里的时速。在西班牙，有人用了十一年的时间设计制造了一款水陆运动飞机，拥有舒适的客舱，宽阔的视野，并且容易在水面和空中自由超控。这款运动飞机是由碳纤维制造而成，机身拥有良好吸收冲击性能，其设计也很大程度的减少了空气和水的阻力，耐持久度高，并且在盐水中材料仍能保证良好的密闭性和抗腐蚀性能，保证了飞机的寿命。
碳纤维复合材料发挥出了突出的优势，碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维，除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外，它强度更高，质量轻，更耐腐蚀。它的密度不到钢的1／4，但抗拉强度却是钢的7～9 倍，抗拉弹性也高于钢，在2000℃以上的高温惰性环境中，是强度不下降的物质。在、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软，可加工成各种织物。从使用的角度看，碳纤维不存在腐蚀生锈的问题，比普通金属耐用。在极端气候条件下，碳 纤维的性质几乎不发生变化。应用在无人机机身中可以提高整体性能，同时，采用整体化制造技术可以生产无人机配件，减少结构重量，降低生产成本。
无人机复合材料化已是目前和今后的一个发展趋势，国外无人机在机体结构上大量采用低成本、轻质高强度复合材料，并在材料、机体结构整体化设计、分析和制造技术等方面取得了快速发展与提高，使得无人机结构设计和制造技术已发生了深刻的变革，这种先进的整体结构与常规铆接结构相比具有许多优点。
1、气动性能：表面光滑、外形准确、对称性好；
2、结构强度：总体和局部的刚性好、强度高，耐疲劳、耐久性、损伤性及机体可靠性高；
3、重量：减轻机体结构重量约15%~20%，增加有效载重；
4、工艺和经济：简化无人机工艺装备，减少装配工作量，缩短制造周期，降低整机全寿命期成本。
综上所述，碳纤维复合材料用于无人机制造已是大势所趋，但我国在无人机运用复合材料技术尚处于起步阶段，相关技术手段有待于提高，想要我国在复合材料未来的领域中独树旗帜，这就需要我们加大对其科研的投入和支持；同时要加强与国际间的交流与合作，相信不久的将来，相信在不久的将来，碳纤维复合材料将会成为无人机的主流制造材料。
碳纤维是一种高新材料 ,可以用来制作如手表零件-样精密的部件,也可以制造如飞机框架-样的大部件,所以它的使用范围非常广。在电子化、自动化的现在,很多人一天到晚都坐在电脑前,运动量的减少对身体带来很多隐患,所以运动又被再次提倡。作为-种优异的材料,碳纤维材料制造出的体育用品,能更好辅助人们运动。
鞋子是我们生活中的必需品,对运动员来说尤其重要。-双不合适的鞋子 ,不仅会阻碍你的运动,还可能加重对关节、肌肉的损伤。相反,一双符合人体机能的鞋子,穿上以后几乎能与脚融为一体,它能随着人体的运动而不断做出相对的反应,保护脚部以及肌肉、关节等。碳纤维球鞋又轻便强度又高,能给运动员带来的感受。
除了鞋子外,在体育用品方面,碳纤维还能用来制作运动器械,有冲浪板、高尔夫球杆、自行车框架、冰球杆等。自行车作为- -种交通工具，即使在汽车、电动车普遍的现在,依然没有淘汰，它现在不仅是交通工具,还是运动器材。- -些的山地车等,都是用碳纤维作为车架,它骑起来轻便,遇到撞击还能抵挡住大部分力。
此外,与体育运动相关联的,风筝、钓鱼竿等也可以用碳纤维材料制造。碳纤维作为一种复合材料,既有纤维柔软的特性,又有复合材料高强低的优点。它还是一种环保的材料,在使用过程中不会产生污染,所以可以放心大胆地使用。
以上信息由专业从事碳纤加工件价格的星河运动于2025/1/2 9:30:14发布
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