2017-09-25 新型复合材料的应用

生活中有许许多多的复合材料，传统的复合材料有钢筋混凝土，玻璃钢鱼竿、一体成型的鞋子、用于开关绝缘的合成树脂等。

从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可 达10.5万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2000年的用量达7.5万吨，汽车等领域的用量仅为2.4万吨。     纤维复合材料 是当今世界发展最快运用最多的新型多功能复合材料，其中碳纤维以优良的性能而应用最多。碳纤维密度小、耐酸、热膨胀系数小，具有良好的耐高温蠕变性能 ，而且碳纤维根据力学性能不同而有多种分类，如高强型、高模量型等分别用于不同场所。  F1中复合材料的应用  1950年初，主流的F1赛车底盘主要由铝合金 制造。随着二战开发成功的玻纤增强树脂由于能廉价生产，开始得到广泛应用，并逐步替代了铝合金，这种状况一直持续到1980年。最早的真正意义上的复合材 料底盘是cooper车队在20世纪60年代早期开发的，以“切割一折叠”的方法，将铝合金外壳和蜂窝状铝合金内核和玻璃钢的内壳用树空气套件等，同时可以原装 位安装到发动机舱的风箱、进气歧管等碳纤维改装件也是品种繁多。

在飞机中的应用  2013年6月2日上午，中国首架波音787“梦想飞机”抵达广州白云机场，这一喷绘着“梦想之翼”涂装的787飞机从此将加入南航机队。南航成 为中国首家、全球第10家接收787梦想飞机的航空公司。波音787拥有多项技术创新，其中最引人注目的是波音787机体结构的50%都用更轻、更坚固的碳纤维合成 材料代替铝合金，是第一款以碳纤维合成物为主体材料的民用喷气式客机，也是是迄今为止复合材料用量最多的一个机型：其机身、机尾翼采用碳纤维层合结构 ；而升降舵、方向舵却保留了过去采用的碳纤维夹芯结构；发动机舱除受力大的发动机吊架外均采用碳纤维夹芯结构；整流罩采用玻璃纤维夹芯结构。  在使用 复合材料方面，空中客车A380在研制中使用了创新的GLARE（玻璃纤维增强铝材料）材料，与传统铝材料相比，重量轻、强度高、抗疲劳特性好，维修性能和使用 寿命也得到大大改善，不需要特别的加工工艺。飞机约25%由高级减重材料制造，其中22%为碳纤维混合型增强塑料 （CFRP），3%为首次用于民用飞机的GLARE纤 维-金属板。空中客车A380首次采用了 复合材料碳纤维制成的连接机翼与机身的中央翼盒。此外，空中客车A380还首次在后压力舱后部的后机身采用了 复合材料。被叫做空中巨无霸的大型客机空客A380，约有25%由先进轻质复合材料制造，其中22%为碳、玻璃或者石英纤维增强塑料，3%为GLARE(一种玻璃纤维― 铝层压板)材料。

随着风能和航空航天等高精尖技术的发展，复合材料在高附加值领域的应用将更多。中国将成为全球复合材料最活跃、发展最快的地区。未来几年随着中国经济 结构的转变、经济的转型以及国民经济的高速发展，复合材料在中国的应用更加广泛。