什么是航空航天级碳纤维? 为什么该级别纤维价格那么高?
“航空航天级”(Aerospace Grade)在复合材料行业中通常被认为是复合材料领域的最高标准材料,也就是行业内最好且最先进的材料。从某种程度上,航空航天级复合材料是行业领先的,但这并不是它的确切含义。“航空航天级”意味着这种材料、结构件、纤维或树脂系统都适用于飞机上。

如何定义航空航天等级
以航空领域为例,商用飞机内部的所有材料都要经过“认证”过程。美国联邦航空管理局( Federal Aviation Administration,FAA)为飞机内的所有构件都设置了一个标准化的过程来获得“认证”。经认证的飞机拥有航空航天级材料的所有部件:碳纤维机身、螺栓、铝、窗户、粘合剂、铆钉、螺钉、钛镀层………。是的,所有材料都要经过验证!每件安装在飞机或飞机发动机上的部件都经过相应的航空标准认证,使其成为“航空航天级”。而这些长期的认证过程也使得材料价格水涨船高!
飞机里装载着珍贵的货物,这些货物通常但不限于我们人类。在当今世界飞行是安全的,因为每个部件都注重细节。FAA对商用和认证飞机的深入参与确保了质量控制和精确的制造实践。航空航天级部件附带部件制造商的认证文件,说明它是按照一定的质量标准制造的,以及它是如何按照该标准进行测试的。
航空航天级复合材料
让我们以一个简单的碳纤维结构件为例,这种碳纤维结构件正在组装并安装到飞机的机翼上。在批准将该零件放置到该飞机上之前,需要对其进行检查。具体而言,检查将包括零件制造地点和制造者的文件工作。

该特定部分具有可追溯性的书面记录。可追踪详细信息,比如在什么地方以及如何进行无损检测,在哪个高压釜中进行固化,预浸料在什么时间从储存室中取出;如果零件进行了任何维修,维修中使用了什么材料,织物材料来自何处,核心材料来自哪里,加入了什么粘合剂,它们是在哪里制造的?
用于制造织物、胶带或树脂的材料也要经过同样的深度测试和认证过程。航空航天供应商在其制造工厂获得各种纤维、树脂、芯材和粘合剂的认证。这确保了制造商以最高质量执行流程。特定材料的给定测试报告上的内容或多或少是“一成不变”。实验室的检测报告没有捏造任何数字。对于按照特定测试方法制造的特定纤维或织物的数量,制造材料的制造过程也是一样的,但过程控制是航空航天级的。
有时候人们可能会发现,非航空航天级材料比航空航天级材料更强或更便宜。但很难找到一种经过测试的材料可以达到航空级材料的测试范围。航空航天级结构件的质量保证几乎是无与伦比的。
你需要吗?
复合材料中的航空航天级材料通常处于行业领先地位。大公司有充足的资金去设计最新和最好的预浸料系统,另一方面,航空航天级结构件已经存在了几十年。20世纪80年代推出的航空航天级碳纤维织物如今仍用于飞机复合材料零件。当今市场上生产的非航空航天级织物,其层压性能与现有飞机相近甚至更好。但这一切是否意味着下一个扰流板制作可以使用一卷非航空级材料?不是。

这与在你的厨房桌子上放一个航天级的螺丝是一样的概念。航天级螺丝能撑得住吗?是的,而且可能真的很好。如果你的桌子因为螺丝钉而掉了或坏了,那没什么大不了的。但是航空航天领域则完全不同,因为一个螺丝钉损坏或缺失可能会造成一场巨大事故。因此,即便是市场上有其他“非航空航天级”或“常规”织物和树脂可满足飞机所需的性能,航空航天级别材料仍可以普通材料的双倍甚至三倍价格进行销售。(来源:碳纤维及其复合材料技术)
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