碳纖維是一種含碳量在90%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料，是由有機(jī)纖維和塑料樹脂結(jié)合在一起炭化制得，具有比模量高、比強(qiáng)度大、耐腐蝕、耐酸堿、耐鹽霧輕質(zhì)高強(qiáng)，被稱為 “新材料”。上世紀(jì)，碳纖維作為軍民兩用材料屬于技術(shù)密集型和政治敏感性的關(guān)鍵材料，在民用領(lǐng)域應(yīng)用還比較單一。隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳纖維在民用領(lǐng)域尤其是行業(yè)應(yīng)用顯著。

碳纖維設(shè)計(jì)

　　的應(yīng)用源于領(lǐng)域，樟木頭碳纖維支架，當(dāng)時(shí)多為你訓(xùn)練靶機(jī)?，F(xiàn)代社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，的應(yīng)用領(lǐng)域向多方拓展，除了傳統(tǒng)的用途外，還廣泛應(yīng)用于民用領(lǐng)域。如植保機(jī)、教練機(jī)、數(shù)據(jù)測繪、高空監(jiān)控、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)后救援等

　　減重是設(shè)計(jì)時(shí)首要考慮的問題。首先的設(shè)計(jì)重量要盡可能的輕，以滿足長時(shí)間續(xù)航的需要，現(xiàn)代社會(huì)普遍續(xù)航之際過短。采用新材高強(qiáng)度的替代材料的呼聲越來越高，作為新型材料的碳纖維則具有更大應(yīng)用優(yōu)勢，越多越多的外殼、機(jī)架采用碳纖維材料。

　　成本降低是需要考慮的基礎(chǔ)性問題。眾所周知碳纖維以輕質(zhì)高強(qiáng)著稱，但其價(jià)格也比普通材料的成本要貴很多。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳纖維材料的制作成本、人工成本等逐年降低，相信隨著國家十三五規(guī)劃對(duì)新材料產(chǎn)業(yè)的關(guān)注，其成本必然會(huì)快速降低，其在領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢將會(huì)更加顯著。

　潛水飛機(jī)一般都是由碳纖維材料制造，碳纖維潛水飛機(jī)擁有即堅(jiān)固又輕質(zhì)的性能，能使航行器像飛機(jī)一樣空中飛行，又能在海中像潛艇一樣航行。碳纖維材料應(yīng)用于潛水飛機(jī)中不只有質(zhì)量輕，比強(qiáng)度、比剛度高的優(yōu)勢;還能很好的承受潛水器產(chǎn)生的波浪沖擊;材料成型工藝性好;且耐腐蝕性好。

　　美國設(shè)計(jì)的一款叫做“超級(jí)”的新概念，可載3人，潛入深海300米左右，碳纖維支架廠，這款航行器飛行時(shí)速度可達(dá)到900公里，在水中也能擁有18公里的時(shí)速。在西班牙，有人用了十一年的時(shí)間設(shè)計(jì)制造了一款水陸運(yùn)動(dòng)飛機(jī)，擁有舒適的客艙，寬闊的視野，并且容易在水面和空中自由超控。這款運(yùn)動(dòng)飛機(jī)是由碳纖維制造而成，機(jī)身擁有良好吸收沖擊性能，其設(shè)計(jì)也很大程度的減少了空氣和水的阻力，耐持久度高，并且在鹽水中材料仍能保證良好的密閉性和抗腐蝕性能，保證了飛機(jī)的壽命。

近些年來，碳纖維支架價(jià)錢，航空業(yè)界熱門的話題莫過于美國波音飛機(jī)公司的B-787型商用飛機(jī)，波音公司把這款飛機(jī)命名為“夢想”，其背后包含兩層意思，其一是要挽回B-767與空客A-330競爭中的失利，隨著世界民航市場份額不斷流向空客，波音公司寄希望推出一款新的機(jī)型來實(shí)現(xiàn)重振昔日雄風(fēng)的夢想；其二是該機(jī)性地采用了許多設(shè)計(jì)新概念和新技術(shù)，其中引人注目的是飛機(jī)結(jié)構(gòu)采用了50%的碳纖維復(fù)合材料制造，這是的。應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料后，不但能夠比它的上一代機(jī)型降低20%的油耗，而且具有更舒適的客艙環(huán)境。

之所以使用碳纖維復(fù)合材料，是因?yàn)樗鄬?duì)于已經(jīng)使用長達(dá)半個(gè)世界的鋁合金材料更具有輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，用碳纖維復(fù)合材料制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)，來圖加工碳纖維支架，同鋁合金相比，減重效果可達(dá)20%–40%，在節(jié)能減排上體現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。要知道，飛機(jī)結(jié)構(gòu)每減重11b，產(chǎn)生的燃油節(jié)能效益，都要用“百萬美元”來計(jì)算。

也正是因?yàn)橛昧颂祭w維復(fù)合材料，使制造工藝在有改進(jìn)，B-787在總裝時(shí)不再像以前那么復(fù)雜，比如B-787采用了復(fù)合材料整體機(jī)身，就代替了原來需要的1500張鋁板和幾萬個(gè)緊固件。盡管碳纖維復(fù)合材料目前要比鋁合金貴得多，但這一不足已經(jīng)通過改進(jìn)制造工藝和降低制造成本而得到了彌補(bǔ)。

些外，B-787飛機(jī)許多設(shè)計(jì)上的新概念，比如客艙更寬敞、更舒適，窗口開得更大，視野更好，起飛降落噪聲更低，采用智能監(jiān)控，飛行更安全等，前提都是因?yàn)槭褂昧颂祭w維復(fù)合材料。

半個(gè)世紀(jì)以來，隨著復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)被越來越多的人認(rèn)識(shí)和接受，以及使用經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，預(yù)言，今后20–30年碳纖維復(fù)合材料將迎來發(fā)展新時(shí)期，它的大規(guī)模采用將帶來航空制造產(chǎn)業(yè)鏈革命的變革。

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