碳纖維及其復(fù)合材料在衛(wèi)星上的應(yīng)用

      本文簡(jiǎn)述了碳纖維復(fù)合材料已成為衛(wèi)星的主要結(jié)構(gòu)材料，較詳細(xì)的陳述了國內(nèi)外星采用復(fù)合材料的情況，進(jìn)一步說明采用復(fù)合材料制造衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，功效尤為顯著，還就是發(fā)展衛(wèi)星復(fù)合材料技術(shù)提出初步看法。

用碳纖維與聚合物復(fù)合的復(fù)合材料，作為一種先進(jìn)的結(jié)構(gòu)材料，以為人們所熟知。從發(fā)展趨勢(shì)看。它將逐步取代更多的金屬材料，這一點(diǎn)在衛(wèi)星上已有明顯的體現(xiàn)，有的衛(wèi)星有85%的結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料制造。碳纖維復(fù)合材料之所以在當(dāng)今衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中占有如此高的比例是因?yàn)椋?/p>

碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度、比模量比目前常用的結(jié)構(gòu)材料鋁合金高。例如用高強(qiáng)型碳纖維復(fù)合的單向合材料的比強(qiáng)度比鋁合金大3-4倍，用高模型碳纖維復(fù)合材料的單向?qū)雍蠌?fù)合材料的比模量比鋁合金大5-7倍。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)對(duì)強(qiáng)度、剛度以及使用環(huán)境的要求，與飛機(jī)結(jié)構(gòu)和導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)的要求有明顯差別。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要解決的主要問題，則是在滿足強(qiáng)度的條件下主要解決剛度問題過意在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中藥采用居右一定強(qiáng)度的高模量復(fù)合材料，主要用高模量或者超高模量碳纖維增強(qiáng)材料，可以大幅度減輕衛(wèi)星結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

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