何為航空航天級碳纖維 為何該級別纖維價格那么高

 “航空航天級”(Aerospace Grade)在復合材料行業中通常被認為是復合材料領域的高標準材料,也就是行業內好且先進的材料。從某種程度上,航空航天級復合材料是行業的,但這并不是它的確切含義。“航空航天級”意味著這種材料、結構件、纖維或樹脂系統都適用于飛機上。
 
如何定義航空航天等級
 
以航空領域為例,商用飛機內部的所有材料都要經過“認證”過程。美國聯邦航空管理局( Federal Aviation Administration,FAA)為飛機內的所有構件都設置了一個標準化的過程來獲得“認證”。經認證的飛機擁有航空航天級材料的所有部件:碳纖維機身、螺栓、鋁、窗戶、粘合劑、鉚釘、螺釘、鈦鍍層………。是的,所有材料都要經過驗證!每件安裝在飛機或飛機發動機上的部件都經過相應的航空標準認證,使其成為“航空航天級”。而這些長期的認證過程也使得材料價格水漲船高!
 
飛機里裝載著珍貴的貨物,這些貨物通常但不限于我們人類。在當今飛行是安全的,因為每個部件都注重細節。FAA對商用和認證飛機的深入參與確保了質量控制和精確的制造實踐。航空航天級部件附帶部件制造商的認證文件,說明它是按照一定的質量標準制造的,以及它是如何按照該標準進行測試的。
 
航空航天級復合材料
 
讓我們以一個簡單的碳纖維結構件為例,這種碳纖維結構件正在組裝并安裝到飛機的機翼上。在批準將該零件放置到該飛機上之前,需要對其進行檢查。具體而言,檢查將包括零件制造地點和制造者的文件工作。
技
該特定部分具有可追溯性的書面記錄。可追蹤詳細信息,比如在什么地方以及如何進行無損檢測,在哪個高壓釜中進行固化,預浸料在什么時間從儲存室中取出;如果零件進行了任何維修,維修中使用了什么材料,織物材料來自何處,核心材料來自哪里,加入了什么粘合劑,它們是在哪里制造的?
 
用于制造織物、膠帶或樹脂的材料也要經過同樣的深度測試和認證過程。航空航天供應商在其制造工廠獲得各種纖維、樹脂、芯材和粘合劑的認證。這確保了制造商以高質量執行流程。特定材料的給定測試報告上的內容或多或少是“一成不變”。實驗室的檢測報告沒有捏造任何數字。對于按照特定測試方法制造的特定纖維或織物的數量,制造材料的制造過程也是一樣的,但過程控制是航空航天級的。
 
有時候人們可能會發現,非航空航天級材料比航空航天級材料更強或更便宜。但很難找到一種經過測試的材料可以達到航空級材料的測試范圍。航空航天級結構件的質量保證幾乎是無與倫比的。
 
你需要嗎?
 
復合材料中的航空航天級材料通常處于行業地位。大公司有充足的資金去設計新和好的預浸料系統,另一方面,航空航天級結構件已經存在了幾十年。20世紀80年代推出的航空航天級碳纖維織物如今仍用于飛機復合材料零件。當今市場上生產的非航空航天級織物,其層壓性能與現有飛機相近甚至更好。但這一切是否意味著下一個擾流板制作可以使用一卷非航空級材料?不是。
 
這與在你的廚房桌子上放一個航天級的螺絲是一樣的概念。航天級螺絲能撐得住嗎?是的,而且可能真的很好。如果你的桌子因為螺絲釘而掉了或壞了,那沒什么大不了的。但是航空航天領域則完全不同,因為一個螺絲釘損壞或缺失可能會造成一場巨大事故。因此,即便是市場上有其他“非航空航天級”或“常規”織物和樹脂可滿足飛機所需的性能,航空航天級別材料仍可以普通材料的雙倍甚至三倍價格進行銷售。