碳纤维复合材料的应用已经成为评价航空航天器水平的重要标准,同时也是提高航空航天器结构碳纤维性的重要物质基础和先导技术。由于我国碳纤维复合材料的应用水平和国外发达国家还存在一定的差距,但是我国已经进行大量投入来强化碳纤维复合材料方面的研究,其发展前景良好。未来碳纤维复合材料的发展主要表现在以下四个方面:
1.智能化
智能型碳纤维复合材料和结构的研究,能够创造巨大的经济效益和社会效益,智能型碳纤维复合材料在航空航天器外表的应用,在未来航空器表面增加各种传感器,能够对周围环境进行实时、全面、智能的检测,同时为通讯系统、电子战以及雷达系统提供瞬时模态,以此保证航空器能够安全、稳定地飞行。
2.多功能化
在减小航空航天器体积的基础上,为了提高航空航天器的突防能力,许多结构部件需要具备多种功能,多功能碳纤维复合材料的应用能够赋予航空航天器新的功能,现阶段,多功能碳纤维复合材料的研究已经从双功能型向三功能型方向转变。
3.质量轻、性能高
目前,我国碳纤维复合材料能够减轻航空航天器的质量占总重的20%左右,和国外25%以上的减重效率还存在一定的差距。导致该种现状的原因是我国碳纤维复合材料的整体性能较低,并且结构的整体性相对较差。因此,在未来的发展过程中,应该加强对复合材料强度、韧性以及整体性等方面的研究,研发整体性好、强度高和韧性高的碳纤维复合材料,同时使复合材料的减重率超过25%。
4.低成本
成本较高是限制碳纤维复合材料在航空航天领域应用和发展的主要原因之一,为了解决该问题,应该对碳纤维复合材料的制造工艺进行研究,采用科学的制造工艺进行碳纤维复合材料结构、尺寸以及形状的加工和制造,同时采用碳纤维的质量控制技术、自动化技术、机械化技术等,提高碳纤维复合材料的生产效率,提高其成品率,以此降低碳纤维复合材料的成本。
从整体上来说,我国碳纤维复合材料技术水平和发达国家还存在一定的差距。因此,我国碳纤维复合材料研究、研发人员和生产企业应该加快碳纤维复合材料结构、制造技术、生产工艺等方面的研究,同时借鉴国外的碳纤维技术和经验,解决我国碳纤维复合材料在航空航天领域应用的各种难题,以此提高我国航空航天器的各种性能,进一步促进我国航空航天领域的全面、高速发展。