復(fù)合材料被稱為航空航天未來的形狀。憑借其高強度、低重量和耐用性的制勝組合穆递，很容易看出原因。30多年來林品，空中客車公司率先在其商用噴氣式客機中使用此類材料词惭，從 A310 的垂直尾翼到今天的 A350 XWB夕谬，飛機一半以上的結(jié)構(gòu)都是復(fù)合材料。

本質(zhì)上扣墩，復(fù)合材料是由兩種或多種具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的組成材料制成的哲银。當(dāng)組合在一起時，復(fù)合材料表現(xiàn)出有益的物理特性呻惕，與單獨的部件所能提供的完全不同盘榨。日常生活中常見的復(fù)合材料包括膠合板和鋼筋混凝土。從機頭到機尾蟆融，空客在其噴氣式客機產(chǎn)品線中使用 了先進(jìn)的復(fù)合材料，這些材料一直處于材料科學(xué)的前沿守呜。一種特別突出的材料是碳纖維增強塑料或 CFRP型酥。碳纖 維復(fù)合材料由用塑料樹脂固定的碳纖維組成，比金屬具 有更好的強度重量比查乒，對疲勞和腐蝕的敏感性更低弥喉。簡 而言之，它比鋁輕玛迄，比鐵強由境，而且比兩者都耐腐蝕。

與所有復(fù)合材料一樣蓖议，CFRP 的強度是由其組成材料之間的相互作用產(chǎn)生的虏杰。碳纖維和樹脂本身都不足以制造出具有所需特性的產(chǎn)品，從而集成在飛機上毁几。但是撕擂，一旦將CFRP 機身部件或飛機結(jié)構(gòu)組合成多個集成層并進(jìn)行粘合，其強度和承載性能將使其成為航空使用的理想選擇陵租。

復(fù)合材料在 A350 XWB 上達(dá)到新高度

碳纖維增強塑料的應(yīng)用在 A350 XWB 中達(dá)到了新的比例泉蠢，它在整個復(fù)合材料領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。例如育床， A350 XWB 的大部分機翼都是由輕質(zhì)碳復(fù)合材料組成的诡语，包括其上蓋和下蓋。這些部件長 32 米松浆，寬 6 米窑竖，是有史以來由碳纖維制成的最大的單一航空部件之一。有了碳纖維增強塑料馒脏，噴氣式客機的機身不僅更堅固奠拢、更堅固，重量的減輕使其能夠搭載更多乘客歌淹、燃燒更少的燃料瘟则、飛得更遠(yuǎn)……或者三者的結(jié)合黎炉。有了復(fù)合材料，噴氣式客機的機身可以更堅固醋拧、更強慷嗜、更輕……同時在航空公司運營時也需要更少的維護(hù)。雖然最初的生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)金屬零件高丹壕，但碳纖維增強塑料部件可以為飛機運營商節(jié)省未來維護(hù)成本庆械，因為這種材料不會生銹或腐蝕。例如菌赖，A350 XWB 所需的結(jié)構(gòu)維護(hù)任務(wù)減少了 50%缭乘，機身檢查的門檻為 12 年，而 A380為 8 年琉用。在碳纖維增強塑料的生產(chǎn)中堕绩，數(shù)千根微觀上很細(xì)的碳紗被捆綁在一起，制成每根纖維邑时，將其他纖維連接在一個由堅固的樹脂固定在一起的基體中奴紧，以達(dá)到所需的剛性水平。復(fù)合材料部件由精確成形的片材制成晶丘，片材相互疊放冬蝶，然后粘合，通常在稱為熱壓罐的烘箱中使用熱和壓力象体，從而制成高質(zhì)量的復(fù)合材料瘟气。機身和機翼等部件可以廣泛使用復(fù)合材料，因為所需的纖維負(fù)載——纖維在熱壓罐中鋪設(shè)和固化的方式——很簡單枯橱。然而用载，在可預(yù)見的未來，需要復(fù)雜承載的零件將繼續(xù)使用金屬粹岁。

從熱固性到熱塑性復(fù)合材料

CFRP 最常用的兩種類型是“熱固性”和“熱塑性”雖然熱固性 CFRP 目前在航空工業(yè)中更為廣泛披蚕，但熱塑性塑料因其可回收性而越來越受歡迎——這是一個重要的生命周期考慮因素，長期以來一直是阻礙更廣泛采用碳纖維復(fù)合材料的因素骂领。熱固性材料和熱塑性材料之間的一個關(guān)鍵區(qū)別是固化過程中會發(fā)生什么讹渴。當(dāng)熱固性材料在熱壓罐中固化時，會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)怒晕，從而永久改變其組成擒欢。然而，熱塑性塑料零件可以重新熔化并保持其成分嚼吞。這種差異使熱塑性塑料具有吸引力盒件，因為空客及其供應(yīng)商每年生產(chǎn)數(shù)百噸廢棄復(fù)合材料。雖然廢棄的熱固性樹脂不能重復(fù)使用舱禽，但熱塑性廢料可以以多種方式用于航空以外的許多領(lǐng)域炒刁《鞴粒空客準(zhǔn)備在 2035 年推出的“新 A320”，機身使用熱塑性碳纖維復(fù)合材料翔始、機翼仍然使用熱固性罗心，環(huán)氧基碳纖維復(fù)合材料（但制造工藝有新的亮點）。機身受力結(jié)構(gòu)件使用熱塑性復(fù)合材料城瞎，是一個新的工作渤闷。為此，空客于 2019 年設(shè)計了一款脖镀，直徑 4 米飒箭、長 8 米的、帶客艙門框的蜒灰，全熱塑復(fù)材筒體試驗件补憾。試驗件中零件連接采用焊接（見下圖）。整個筒體不用鉚釘反俱、螺釘金屬緊固件。到今年 2 月辱囤，筒體全部組件均已完工炸一。目前等待筒體最終完成組裝的報道。

試驗件的特點

1.突破性的飛機結(jié)構(gòu)由 400 多個熱塑性纖維增強零件牢介、數(shù)千個點焊和數(shù)百米的連續(xù)焊縫組成（沒有一個鉚釘校槐、螺釘金屬緊固件）；

2.機身重量比現(xiàn) A320(鋁合金機身)泳厌，減少 1 噸另焕；

3.機身經(jīng)常性總成本減少 100 萬歐元（20%）；

4.“新 A320”每月至少 60 架飛機（最多 100 架飛機）的高速生產(chǎn)（HRP- High Rate Production）起驱。

（新型材料聯(lián)盟）

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