碳纤维材料，又名“黑色黄金”，在日常生活中可见度并不算高，但是却关乎我们的生活。飞机、高铁、汽车上都有碳纤维材料的影子，尤以飞机使用程度更高，智上新材料带你了解一下碳纤维材料在飞机上应用的3个阶段吧。
 
碳纤维复合材料飞机应用的3个阶段
 
    什么是碳纤维及碳纤维复合材料？
 
    碳纤维是一种黑色材料，以有机纤维氧化而成，含碳量超过95%，具有超高的强度和模量，是力学性能非常优秀的新型材料。不过碳纤维无法单独使用，需要搭配树脂基体，形成碳纤维复合材料。
 
    碳纤维复合材料延续了碳纤维的优秀力学性能，同时具备了树脂的特性，在具备低密度、高强度、抗蠕变等物理特性的情况下，耐高温程度受到了一定的限制。广泛应用于航天航空、国防军工、轨道交通、新能源和体育等多个领域。
 
    碳纤维复合材料飞机应用的3个阶段
 
    1、非承力结构：20世纪60-70年代：由于1公斤CFRP大体可以替代3公斤铝合金，性能满足要求，因此开始用于非承力结构，如舱门、前缘、口盖、整流罩等尺寸较小的部件。对于民机，除了上述应用外，机舱大量的内饰也会用到复合材料，但其中有很多是芳纶或者玻璃纤维复材。
 
    2、次承力结构：20世纪70-80年代：随着力学性能的改善与前期应用的效果提高了人们的信心，CFRP逐步扩展到飞机的次承力结构，即垂尾、平尾、鸭翼、副襟翼舵面等受力较大、尺寸较大的部件。
 
    3、主承力结构：从上世纪80年代至今，随着高性能碳纤维和预浸料-热压罐整体成型工艺的成熟，CFRP逐步进入机翼、机身等受力大、尺寸大的主承力结构中。
 
    碳纤维材料在飞机上的应用阶段，也对应了碳纤维材料的发展过程。强度和模量更高的碳纤维材料被开发出来，碳纤维复合材料的融合技术越来越好，碳纤维复合材料保留的力学性能越来越强，预示着碳纤维对于现在和未来工业生产的帮助也越来越大。