可用于军事配备中的碳纤维复合资料碳纤维“外柔内刚”,不只具有碳资料的实质特性,又兼备纺织纤维的柔柔和可加工性,是新一代高功能增强纤维。比头发丝还细几倍的碳纤维与树脂、碳、陶瓷、金属等基体,通过特别复合成型工艺制作,即可取得功能优异的碳纤维复合资料,可以广泛运用于航空、航天、动力、交通、军用配备等许多范畴,是国防军工和民用出产日子的重要资料。
据介绍,碳纤维看似简略,但其制作工艺十分杂乱,是一项集多学科、精细化、高顶级技能于一体的体系工程,触及化工、纺织、资料、精密机械等多学科范畴,整个流程包含温湿度、浓度、粘度、流量等上千个参数高精度操控,稍有不小心就会严重影响碳纤维功能和质量稳定性,所以远非一般工艺技能所能比美。
外媒报导称,傲视群雄的F-35战斗机首飞时刻一推再推,其间一个很重要原因,便是超重。为破解这一难题,公司采取了许多方法,终究选用多达35%的碳纤维复合资料才大幅降低了机体分量。所以从某种意义上说,是碳纤维复合资料成果了F-35战机。
现在,碳纤维复合资料不只成为完成高隐身功能不可或缺的根底性资料,更成为衡量武器配备体系先进功能的重要标志。比方,因为许多飞行器运用碳纤维复合资料份额更高,使得其有用载荷、续航才能和生存才能均完成了新打破。
现役F-22战斗机一个最大特色,便是隐身功能好,而这与其很多运用碳纤维复合资料息息相关。此外,其他战斗机等也都选用了碳纤维吸波资料,包含瑞典巡逻舰舰体用的均为全复合资料,因此具有了高隐身、高机动、长寿命等先进作战功能。
航天范畴开展更是锱铢必较。如固体火箭发动机质量每削减1千克,射程就可添加16公里。所以,碳纤维复合资料被很多运用于美国导弹等发动机壳体,未来碳纤维更是开展小型化、高机动性、高精度、高突防才能先进战略性武器配备的重要根底。
新式高功能碳纤维复合资料,具有更好的稳定性和可靠性,现在在高明声速飞行器、国际空间站、先进卫星等配备体系中被很多运用。美国防部在“面向21世纪国防需求的资料研讨”陈述中着重,“到2020年,只要复合资料才有潜力使配备取得20-25%的功能进步”。
现代武器配备开展,隐身化、低能耗、高机动性、大载荷等趋势凸显,对碳纤维及复合资料功能要求越来越高。因此研发更高强度、更高模量的碳纤维和与之相匹配的高功能作战体系,已成为军事强国比拼顶级实力的重头戏。现在,发达国家正在碳纤维、先进树脂和制作技能三个方向上要点突进。
现在,碳纤维拉伸强度与模量在理论上和实验室中,存在着巨大的进步潜力和空间,因此激战正酣。
在树脂研讨范畴,要点开展高韧热固性树脂,可以进步武器配备部件的长效温度,并改进耐性、工艺性和耐湿热功能。而开发热塑性树脂,可明显进步武器配备抗冲击耐性和耐疲惫损害功能。
现代先进的自动化制作技能,可完成构件三维模型到制作一体化集成,适于制作大尺度和杂乱结构件,可有用进步配备质量可靠性和降低成本,然后促进国防军工更好开展。
近年来,为习惯我国国防建造开展需要,碳纤维及其复合资料已被列为国家要点支撑的项目。专家以为,着眼未来建造完好自主的高水平产业链,尽力把事关国家安全利益的核心技能真实把握在自己手中,乃是完成兴国强军我国梦的必经之路。