Brander等研究人員在歐洲航天“先進儀器設計（AED）項目”的支持下，開展了碳纖維復合材料電子設備外殼的研究，并驗證了碳纖維復合材料外殼可以滿足結構承載、散熱、輻射防護和電磁兼容性要求。Raluca在AED項目的基礎上，采用K1100碳纖維/RS3C樹脂復合材料、M40J碳纖維/RS3C樹脂復合材料混雜層合板研制了Proba-3衛星數據和電源綜合管理單元的復合材料外殼。相比鋁制外殼，在機熱性能相當情況下，復合材料外殼結構質量減輕了25%。Martins采用K13D2U高導熱碳纖維環氧復合材料外殼替代電子單機的鋁制外殼，實現結構減重23%。美國約翰霍普金斯大學采用K13C2U高導熱碳纖維制備了電磁屏蔽箱，實現了電磁屏蔽、電子器件的及時散熱和結構輕量化。John等采用K1100/RS-3C預浸料和M40J/RS-3C混雜鋪層設計開發了SAR天線電子箱，有效避免了電子箱體與星體主結構材料不同引起的熱彈性穩定性和設備溫度波動大的問題，滿足了SAR電子箱輕量化、高熱尺寸穩定性、高熱傳導與熱擴散、可集成印刷電路板等需求。

（ａ）電子設備集成到結構板、（ｂ）組裝好的多功能結構

圖9展示了日本宇宙航空研究開發機構開發的碳纖維復合材料光纖陀螺儀，光纖環繞線筒采用了K13D2U型高導熱碳纖維復合材料與T300碳纖維復合材料結合的方案，通過對光纖環繞線筒內側包裹纖維方向為圓周方向的K13D2U碳纖維復合材料，利用其高模量和低熱膨脹的特性來抑制熱應變，從而提高光纖陀螺儀的穩定性。

結語

高導熱碳纖維復合材料憑借其高導熱性、高模量、低熱膨脹系數等卓越的綜合性能，在航天器的熱管理結構、熱防護結構、高尺寸穩定性結構、多功能結構以及電子設備外殼等領域得到了重要應用，并顯著推動了航天器輕量化和高效能化的發展。國外在高導熱碳纖維材料體系及其應用技術方面已經較為成熟。相比之下，國內高導熱碳纖維材料產品性能與國際先進水平仍存在一定差距，其產業化及工程化應用尚處于起步階段。因此，需進一步提升國產高導熱碳纖維產品的性能和產業化能力，實現工程化應用技術的突破。隨著材料技術和航天技術的持續發展，預計高導熱碳纖維復合材料在航天器中的應用將越來越廣泛。

文獻來源：

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