碳复合材料在航空航天领域具有很多优点,但也存在很多缺点。在飞机维护和检查方面,航空航天领域的碳复合材料面临以下挑战。BVD 造成的损坏被描述为几乎无法察觉的损坏。这种损坏肉眼无法看到,因为它位于材料内部,飞行前的检查无法发现它。飞行前检查是飞行前对金属表面的日常检查/检测。该方法可以判断金属表面是否受损,但无法判断其是否为 BVD 损伤。由于低速撞击不会改变金属表面,因此这种损伤发生在金属表面内部。如果低估了金属表面的损伤,就有发生事故的可能性。这是碳复合材料面临的问题之一。环境(例如湿度条件)会影响组成聚合物基质的材料的成分质量,从而导致材料成分特性发生变化。湿度会导致某些金属表面出现裂纹。这些裂纹非常小,肉眼无法看到;因此,它们被归类为 BVD 损伤。复合材料层压板也很少发生脱层。当飞机达到最大高度时,周围环境的温度会降至冰点以下。由于裂缝的扩大,新的裂缝会出现,这可能会导致致命的飞机事故。当物质破裂成不同的层时,就会发生分层效应。低速跌落冲击试验和碳复合板在 DLR 处投射的气枪试验均模拟高速状态下进行,用于评估分层损伤。当冲击能量最小时,分层是最主要的损伤。子弹的冲击能量越大,纤维损伤越大。分层会增加复合材料板的能量吸收,从而降低总穿透效果。碳复合材料广泛应用于航空、住房、飞机、道路和汽车等领域。航空航天业从复合材料中受益最多。由于碳复合材料的性能,飞机工业最近越来越依靠于复合材料工业。事实证明,航空航天业中的碳复合材料可以节省燃料、时间和能源,同时提高运营效率并减轻飞机重量。它为飞机部件提供了巨大的抗拉强度。另一个重要方面是飞机的燃油经济性。以前,铝是飞机制造的主要基础材料;金属飞机在起飞和运输过程中消耗了更多的燃油；然而,碳复合材料使得制造出的飞机更轻,飞机在起飞和运输过程中燃烧了更少的燃料。人们认为,用碳复合材料制成的飞机是革命性的发明。碳复合材料具有多种用途,因此在未来的几年，碳复合材料将始终是一个具有前瞻性且需求旺盛的行业。1. Ahmed, O.; Wang, X.; Tran, M. V.; & Ismadi, M. Z. Advancements in fiber-reinforced polymer composite materials damage detection methods: Towards achieving energy-efficient SHM systems. Composites Part B: Engineering, 2021, 223, 109136.2. Rohan Patole, Nitin Ambhore, Devendra Agrawal, Carbon Composites in Aerospace– A Comprehensive Review, Volume 5, Issue 4, 2023, 2, Materials International3. Sudhin, A.U.; Remanan, M.; Ajeesh, G.; Jayanarayanan, K. Comparison of properties of carbon fiber reinforced thermoplastic and thermosetting composites for aerospace. Mater. Today: Proc 2020, 24, 453– 462, https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.297此文由中国复合材料工业协会搜集整理编译，部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。