小型无人机普遍具有载荷小、飞行高度低、 速度慢、续航时间短等性能劣势,因为作业环境复杂,机体的毁伤频率也比较高,传统的铝合等金属材质已经远远不能满足无人机在性能方面的发展需求。碳纤维复合材料具有比强度和高比刚度,能大大减轻无人机的机身重量,从而降低无人机的载荷成本和增加无人机的有效载荷量,延长机体的飞行距离和飞行时间,对无人机结构的轻质化、小型化和化意义重大,成为新一代无人机的理想材料。
从材料本身来说,使用碳纤维复合材料至少能比铝合金材料减重30%以上,但是在实际的应用中, 要想大化地体现出碳纤维复合材料的轻量化优势还需从以下几个方面着手。
1、利用铺层设计减重
2、利用夹芯结构减重
3、一体化成型工艺减重
从目前情况看,在无人机上使用碳纤维复合材料是减轻机体重量和增强机身机翼结构强度的有效途径,但是这也需要适用于无人机的碳纤维复合材料在材料设计及工艺体系方面进行配合,才能大化地体现和利用碳纤维复合材料的特殊优势。
碳纤维复合材料完全具备植保无人机的材料要求目前是制作的主流材料，在螺旋桨、机臂、外壳等部件上有着大量应用。
碳纤维螺旋桨:螺旋桨是固定翼植保无人机的主要上升推力部件，传统制作材料有强度差、重量高、加工难度大、不耐磨等缺点，制作出来的螺旋桨叶片使用的时候会出现无人机飞行不稳定，续航能力差，易损坏等特点。碳纤维复合材料强度大且轻、耐磨、不生锈制作出来的螺旋桨耐用且精度高。常用植保螺旋桨的制作是使用碳纤维模压二次成型工艺，制作出来的桨叶外观精美、够硬、够轻，制作过程中对产品精度的把控、设计时对平衡性和碰撞性平衡的把控都是技术难点。
植保无人机臂:目前绝大部分植保无人机的机臂是采用的管装结构，这种部件结构性能稳定，承载能力高，使用材料少。植保无人机的要求载荷一般在十公斤以上，这对于机臂的强度要求非常高，碳纤维是目前工业材料当中拉伸强度材料，制作出来的碳纤维管比模量高、耐疲劳、耐腐蚀、韧性好是做出此部件的理想选择。目前碳纤维管的制作工艺已经非常成熟，各类型号在市场当中均能买到，主要供应无人机厂家。
碳纤维无人机壳:无人机上的核心电子部件均需要外壳包裹保护，植保无人机的工作环境会面临化学腐蚀，强风干扰，高负载的情况。碳纤维材料制作出的无人机壳重量很轻且外壳坚固，材料的组成结构稳定，对于酸、碱、盐的防护能力非常强，表面光滑风阻低对于植保无人机的性能提升有着重要作用。
碳纤维是一种含碳星高于90%的复合材料,它是利用有机纤维在高温下碳化制得的，有耐高温、耐腐蚀、强度高、热膨胀系数低、X射线穿透性高等优点。作为一种优异的材料,碳纤维兼具了碳材的固有性质和纺织纤维柔软的性能,在很多领域都有广泛的应用,本文就给大家说一下碳纤维材料在不同领域的应用。
航空领域是碳纤维主要应用的领域之- -。碳纤维重量轻、导热性能好、尺寸稳定,可以使用在人造、火箭发动机壳体上面。它能减少外来阻力对这些航天飞船的影响,增加发射成功率。
近几年,随着碳纤维在航天航空领域的使用率不断缩减,在工业方面不断被看好。工业基础设施、油气开采、压励容器、运输管道等都可以用碳纤维来制造。欧美国家和日本在这方面的生产开发上处于地位,光是用在模压方面的碳纤维就有2700t,可见市场是多么广阔。
在体育用品领域,碳纤维也占有重要的位置。中国的碳纤维体育用品消耗量就非常大,现在比较的自行车、钓鱼竿、棒球棒、高尔夫球棒等都是用碳纤维材料制作的。早在2002年的时候 ,用在这个方面的碳纤维就高达4990t. ,现在更是翻了几番。
除了上面几个领域,碳纤维材料在、纺织机械、建筑材料等方面也有应用。随着碳纤维越来越广泛的应用,它在市场也在扩大。现在它已经是高科技新型材料的典型代表,对国家的发展和经济的提高起重要的作用。
以上信息由专业从事碳纤维起落架供应的星河运动于2024/5/15 10:58:15发布
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