请问碳纤维复合材料在水下机器人中的应用?

2025-03-23 03:28:53
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回答1:

.2.1在航天飞机上的应用

碳纤维增强树脂基复合材料用做航天飞机舱门、机械臂和压力容器等。

1.2.2在火箭与导弹上的应用

在火箭和导弹上使用碳复合材料减重效果十分显著。因此,采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭和导弹的惰性重量,既减轻发射重量又可节省发射费用或携带更重的弹头或增加有效射程和落点精度。

1.2.3在人造卫星上的应用

人造卫星展开式太阳能电池板多采用碳复合材料制作。

1.2.4在航空工业上的应用

随着碳纤维和基体树脂性能的不断提高,碳纤维增强树脂基复合材料的耐湿热性和断裂延伸率得到显著改善和提高。在飞机上的应用已由次承力结构材料发展到主承力结构材料,拓宽了在飞机工业中的应用。

1.2.5隐身材料

新型隐身材料对于飞机和导弹屏蔽或衰减雷达波或红外特征,提高自身生存和突防能力,具有至关重要的作用。在雷达波隐身材料方面,除涂层外,复合材料作为结构隐身材料正日益引起人们的关注,主要为碳纤维增强热固性树脂基复合材料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和热塑性树脂基复合材料(如C/PEEK,C/PPS),目前已经得到了某些应用。

1.3固体火箭发动机壳体的研究进展

固体火箭发动机是当今各种导弹武器的主要动力装置,在航空航天领域也有相当广泛的应用。标志高性能固体发动机的主要特征是:“高能、轻质、可控”,这三者都是以先进材料为基础和支柱框连起来的,固体火箭发动机壳体自开发应用至今,大致经过了以下几个阶段。

1.3.1金属材料

金属材料是最早应用的固体火箭发动机壳体材料,其中主要是低合金钢.其优点是成本低、工艺成熟、便于大批量生产,特别是后来在断裂韧性方面有了重大突破,因此即便新型复合材料发展迅速,但在质量比要求不十分苛刻的发动机上仍大量使用。

1.3.2玻璃钢

利用纤维缠绕工艺制造固体发动机壳体,是近代复合材料发展史上的一个重要里程碑,但玻璃钢比强度仍不是很高,弹性模量也偏低,继后已逐渐为芳纶及碳纤维复合材料取代。

1.3.3芳纶复合材料

芳纶是芳族有机纤维的总称,最早问世的是美国的凯夫拉-49,属于全对位的聚芳酰胺纤维。它的强度是铝的2倍,而密度仅为其1/2,弹性模量是E玻璃纤维的2倍。因此自70年代问世后立即用于美国MX、"潘兴-2"等战略战术导弹和各种航天用固体发动机,一度居于统治地位。

前苏联也开发了多个芳纶品种,如CBM、APMOC性能优于美国。APMOC纤维强度比凯夫拉高38,模量高20,是目前实际使用中性能最高的芳纶纤维,达到美国第三代碳纤维水平,已用于前苏联SS-24,SS-25等洲际导弹。据报道近年来又有新的发展,强度已达到6.9GPa,模量接近200GPa