碳復合材料在航空航天領域具有很多優點,但也存在很多缺點。在飛機維護和檢查方面,航空航天領域的碳復合材料面臨以下挑戰。BVD 造成的損壞被描述為幾乎無法察覺的損壞。這種損壞肉眼無法看到,因為它位于材料內部,飛行前的檢查無法發現它。飛行前檢查是飛行前對金屬表面的日常檢查/檢測。該方法可以判斷金屬表面是否受損,但無法判斷其是否為 BVD 損傷。由于低速撞擊不會改變金屬表面,因此這種損傷發生在金屬表面內部。如果低估了金屬表面的損傷,就有發生事故的可能性。這是碳復合材料面臨的問題之一。環境(例如濕度條件)會影響組成聚合物基質的材料的成分質量,從而導致材料成分特性發生變化。濕度會導致某些金屬表面出現裂紋。這些裂紋非常小,肉眼無法看到;因此,它們被歸類為 BVD 損傷。復合材料層壓板也很少發生脫層。當飛機達到最大高度時,周圍環境的溫度會降至冰點以下。由于裂縫的擴大,新的裂縫會出現,這可能會導致致命的飛機事故。當物質破裂成不同的層時,就會發生分層效應。低速跌落沖擊試驗和碳復合板在 DLR 處投射的氣槍試驗均模擬高速狀態下進行,用于評估分層損傷。當沖擊能量最小時,分層是最主要的損傷。子彈的沖擊能量越大,纖維損傷越大。分層會增加復合材料板的能量吸收,從而降低總穿透效果。碳復合材料廣泛應用于航空、住房、飛機、道路和汽車等領域。航空航天業從復合材料中受益最多。由于碳復合材料的性能,飛機工業最近越來越依靠于復合材料工業。事實證明,航空航天業中的碳復合材料可以節省燃料、時間和能源,同時提高運營效率并減輕飛機重量。它為飛機部件提供了巨大的抗拉強度。另一個重要方面是飛機的燃油經濟性。以前,鋁是飛機制造的主要基礎材料;金屬飛機在起飛和運輸過程中消耗了更多的燃油；然而,碳復合材料使得制造出的飛機更輕,飛機在起飛和運輸過程中燃燒了更少的燃料。人們認為,用碳復合材料制成的飛機是革命性的發明。碳復合材料具有多種用途,因此在未來的幾年，碳復合材料將始終是一個具有前瞻性且需求旺盛的行業。1. Ahmed, O.; Wang, X.; Tran, M. V.; & Ismadi, M. Z. Advancements in fiber-reinforced polymer composite materials damage detection methods: Towards achieving energy-efficient SHM systems. Composites Part B: Engineering, 2021, 223, 109136.2. Rohan Patole, Nitin Ambhore, Devendra Agrawal, Carbon Composites in Aerospace– A Comprehensive Review, Volume 5, Issue 4, 2023, 2, Materials International3. Sudhin, A.U.; Remanan, M.; Ajeesh, G.; Jayanarayanan, K. Comparison of properties of carbon fiber reinforced thermoplastic and thermosetting composites for aerospace. Mater. Today: Proc 2020, 24, 453– 462, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.297此文由中國復合材料工業協會搜集整理編譯，部分數據來源于網絡資料。文章不用于商業目的，僅供行業人士交流，引用請注明出處。