在中俄合作研制的280座遠(yuǎn)程寬體客機(jī)CR929中碳纖維復(fù)合材料使用比例有望超過50%，在已經(jīng)試飛的C919大客機(jī)上，碳纖維復(fù)合材料已占到飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的12%。而美國(guó)內(nèi)華達(dá)州利諾城利爾凡飛機(jī)制造公司試制成功的全復(fù)合材科飛機(jī)，在乘載八名旅客的情況下還能以每小時(shí)40英里的航速在4000英尺高空飛行2300英里，燃料消耗僅為250加侖，約為同類飛機(jī)的五分之一至六分之一，比某些汽車還省。除了借助于先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)技術(shù)外，更得益于最大限度地使用了碳纖維復(fù)合材料，使用這種材料不僅使飛機(jī)自重減輕了30-40%，還節(jié)約了更多重量空間用于儲(chǔ)油，這架飛機(jī)儲(chǔ)油量達(dá)1700磅，已超過飛機(jī)上復(fù)合材料的自重1275磅。

      可以說，碳纖維復(fù)合材料是目前飛機(jī)輕量化的重要手段，更是未來飛機(jī)研制的主要發(fā)展方向。由于碳纖維復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度大、抗疲勞、耐腐蝕等特點(diǎn)，對(duì)于減少油耗節(jié)約成本有著顯著的作用，因此在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越來越多。在飛機(jī)制造行業(yè)中，碳纖維復(fù)合材料的用量和應(yīng)用程度已成為衡量飛機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)性的指標(biāo)之一。

       與另外一種“碳系”材料“石墨烯”相比，碳纖維的用途在當(dāng)下顯得更為明確和廣泛。不僅是用于飛機(jī)，不少固體運(yùn)載火箭的復(fù)合材料殼體，也都是用碳纖維纏繞而成，碳纖維在高端跑車上更是一種具有代表性的減重材料。

      “碳纖維材料本身優(yōu)勢(shì)明顯，但在實(shí)際的應(yīng)用中，還是受制于復(fù)合材料的改性技術(shù)，因?yàn)閺?fù)合材料不同的基體樹脂、添加材料以及具體的工藝方法，使得碳纖維復(fù)合材料呈現(xiàn)出巨大的性能差異。”我們也正是清晰地認(rèn)識(shí)到了一點(diǎn)，所以將碳纖維改性作為我們公司發(fā)展的頭等大事。

      作為碳纖維軍工制品的長(zhǎng)期合作方，我們無錫智上新材料一直致力于復(fù)合材料的改性和研發(fā)工作，攻克了多個(gè)碳纖維應(yīng)用難題。例如在一款航天運(yùn)載設(shè)備中，客戶方試圖在某個(gè)推進(jìn)部位使用碳纖維復(fù)合材料，但是之前的設(shè)計(jì)方案屢次實(shí)驗(yàn)失敗，幾種常用的碳纖維復(fù)合材料在耐受高溫方面未能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。為此，我公司研發(fā)人員在董事長(zhǎng)楊正的帶領(lǐng)下大膽嘗試使用新的復(fù)合材料配比方案，使得經(jīng)過改性處理的碳纖維復(fù)合材料部件在常溫下彎曲強(qiáng)度不低于600MPa，高于400℃時(shí)不低于200MPa，能夠適應(yīng)飛行器超高速飛行帶來的高溫及其它不利因素。經(jīng)過客戶方兩輪高溫、風(fēng)洞、剝離致密性等測(cè)試，證明該碳纖維復(fù)合材料改性方案是成功的，采用該種碳纖維復(fù)合材料的部件在各項(xiàng)性能測(cè)試中均能達(dá)到原來的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

       業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2025年，全球碳纖維需求量將超過33萬噸。碳纖維材料服務(wù)于航空航天、汽車、醫(yī)療、軌道交通和高端工業(yè)領(lǐng)域的道路其實(shí)才剛剛開始，有關(guān)碳纖維的核心應(yīng)用技術(shù)只能通過碳纖維產(chǎn)品制造商的自主研發(fā)和長(zhǎng)期實(shí)踐取得。隨著國(guó)內(nèi)高性能碳纖維在基礎(chǔ)研究、工程化和產(chǎn)業(yè)化等方面的快速發(fā)展以及多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)μ祭w維的需求擴(kuò)大，碳纖維制品方必須盡快掌握碳纖維復(fù)合材料的研發(fā)和布局，才能更好地推動(dòng)碳纖維在更深層面的應(yīng)用。

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