本文簡述了碳纖維復(fù)合材料已成為衛(wèi)星的主要結(jié)構(gòu)材料,較詳細的陳述了國內(nèi)外星采用復(fù)合材料的情況,進一步說明采用復(fù)合材料制造衛(wèi)星結(jié)構(gòu),功效尤為顯著,還就是發(fā)展衛(wèi)星復(fù)合材料技術(shù)提出初步看法。
用碳纖維與聚合物復(fù)合的復(fù)合材料,作為一種先進的結(jié)構(gòu)材料,以為人們所熟知。從發(fā)展趨勢看。它將逐步取代更多的金屬材料,這一點在衛(wèi)星上已有明顯的體現(xiàn),有的衛(wèi)星有85%的結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料制造。碳纖維復(fù)合材料之所以在當(dāng)今衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中占有如此高的比例是因為:
碳纖維復(fù)合材料的比強度、比模量比目前常用的結(jié)構(gòu)材料鋁合金高。例如用高強型碳纖維復(fù)合的單向合材料的比強度比鋁合金大3-4倍,用高模型碳纖維復(fù)合材料的單向?qū)雍蠌?fù)合材料的比模量比鋁合金大5-7倍。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)對強度、剛度以及使用環(huán)境的要求,與飛機結(jié)構(gòu)和導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)的要求有明顯差別。衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計要解決的主要問題,則是在滿足強度的條件下主要解決剛度問題過意在衛(wèi)星結(jié)構(gòu)中藥采用居右一定強度的高模量復(fù)合材料,主要用高模量或者超高模量碳纖維增強材料,可以大幅度減輕衛(wèi)星結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
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