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碳纤维复合材料航空航天应用（三）

   高模量碳纤维质轻，刚性，尺寸稳定性和导热性好，很早就应用于人造卫星结构体、太阳能电池板和天线中。目前卫星上的太阳能电池板多采用碳纤维复合材料制作，碳纤维树脂复合材料用于航天飞机舱门、机械臂和压力容器、隔热瓦等。为了***飞行器能安全飞行，外壳共有8 种保护层，分别为：低温重复使用表面绝热材料LRSI；高温重复使用表面绝热材料HRSI；柔性重复使用表面绝热材料FRSI；高级柔性重复使用表面绝热材料AFRI；高温耐熔纤维复合材FRIC―HRSI；增强碳/碳材料RCC；金属；二氧化硅织物。其中增强碳/碳材料RCC，可使航天飞机承受高达温度1700℃。“哥伦比亚”号航天飞机事故也是碳/碳材料RCC连接处未承受大气摩擦产生的高温而引发的事故。碳纤维在航空航天方面应用更为成熟。

碳纤维应用及工艺

   碳纤维广泛应用到混凝土梁抗弯、抗剪加固，混凝土楼板、桥梁加固，混凝土、砖砌体墙、剪力墙加固，桥墩、桩柱等加固，以及烟囱、隧道、水池、混凝土管道等加固。

碳纤维特点：

1.高强高效，使用面广，质量易***。

2.施工便捷，工效高，没有湿作业。

3.耐腐蚀及耐久性***。

4.碳纤维板比钢板强度高，重量仅为钢的1/5，加固修补后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。碳板可以盘卷，单卷长度100M/50M供应而无须搭接。

碳纤维复合材料在航空航天领域的应用

   碳纤维的含碳量在***，力学性能优异，具有较高的比强度和比模量，在2000℃以上高温惰性环境中，强度保持不变。碳纤维的性能优良：低密度、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、高震动衰减性、低热膨胀系数、导电导热性、电磁屏蔽性、纺织加优良等。应用于军事及民用工业的各个领域，在航空航天领域。2005 年世界碳纤维的耗用量已超过2 万吨，约占总消耗量的20%左右。航空航天领域需求量有大幅度增加。2001 年航空航天领域对碳纤维的需求为2690t，2002 年和2003 年对碳纤维的需求量有所减少，2002 年约减少20%，2003 年则减少约9 %。2003 年以后航空航天领域对碳纤维的需求出现快速增长，2006 年与2001 年相比 将增长约40 %，2008 年将增长约76 %，到2010 年增长超过***。