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碳碳復(fù)合材料在航空飛機(jī)上的應(yīng)用
航空應(yīng)用中對(duì)碳纖維的需求正在增加。沉默777飛機(jī)使用碳纖維作為結(jié)構(gòu)材料，包括水平和垂直橫向尾翼和橫梁。如果這兩個(gè)部件損壞，整個(gè)飛機(jī)可能會(huì)在飛行中墜毀。這些材料被稱為“主要結(jié)構(gòu)材料”，因此其質(zhì)量要求非常嚴(yán)格。對(duì)于波音777飛機(jī)，東麗是波音指定的唯一合格碳纖維制造商。
歐洲空中客車公司也在其飛機(jī)中使用大量碳碳復(fù)合材料，東麗的東麗碳纖維將廣泛用于新的A380。波音公司推出了新一代高速寬體客機(jī)“音速巡洋艦”。大約60%的結(jié)構(gòu)部件將由增強(qiáng)碳纖維塑料復(fù)合材料制成，包括機(jī)翼。它比鋁輕，但強(qiáng)度不如鋁。據(jù)說這種復(fù)合材料用于客機(jī)的各個(gè)部件，使新客機(jī)的飛行速度提高了15%~20%。波音公司Zo在20世紀(jì)90年代初推出的波音777乘用車基本上采用了這種新材料，約占飛機(jī)的10%。波音公司于2007年7月初正式推出“綠色”787夢(mèng)想客機(jī)。
新機(jī)型將于2008年在日本全日空航線投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。新款787夢(mèng)幻客機(jī)有幾個(gè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。大多數(shù)飛機(jī)使用高科技塑料復(fù)合材料代替鋁。大約50%的飛機(jī)主要結(jié)構(gòu)，包括機(jī)身和機(jī)翼，由碳纖維等復(fù)合材料制成。機(jī)身由復(fù)合材料制成，不需要從兩側(cè)安裝1500塊鋁板和40000~50000個(gè)緊固件。
787夢(mèng)幻客機(jī)使用比傳統(tǒng)材料更堅(jiān)固、更輕的復(fù)合材料，因此飛機(jī)提高了燃油效率。這種滑行結(jié)構(gòu)提高了飛機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和耐久性。空客A350的復(fù)合材料消耗量接近總重量的40%。超過50%的波音787機(jī)翼和機(jī)身使用復(fù)合材料。由于波音和787機(jī)型的重量減輕，燃油成本節(jié)省了約20%，而腐蝕方面的成本節(jié)約更是驚人。根據(jù)市場(chǎng)情況，波音和空客每年交付約250-350架客機(jī)。可以預(yù)見，未來碳纖維的市場(chǎng)需求潛力非常巨大。
