为什么要制造复合材料

近年来，复合材料成为了世界上主要国家均大力发展的新型材料，航空航天、清洁能源、现代交通、体育用品等众多行业对复合材料有着十分迫切的需求。复合材料之所以受到如此关注的原因是什么？它的应用正在为航空工业的发展带来怎样的改变？

复合材料是真真正正的人造材料，是经过碳纤维增强材料与树脂基体材料的复合，形成的一种新材料，与金属材料相比，其产生过程便是高科技的结晶。复合材料相较于金属材料的优势非常明显：

一是复合材料的减重效果有目共睹。首先，其比强度、比模量都较铝合金高出很多，减重效果同铝合金相比提高30%左右。其次，复合材料是可设计的。尽管随着材料技术的不断发展，一些金属材料在铸造、锻造过程中也可以让某个方向上的性能略微增加，但从宏观上来讲，金属材料仍然属于各向同性的材料。不同的是，复合材料由一层层纤维或编织而成，可以在设计过程中有方向性地去设计，把纤维铺到不同的方向上去，进而达到了更好的减重效果。此外，复合材料可以整体化成形。飞机的零件数量要达到上万件，复合材料可以将原有众多零件经过整体化成型组合，进而大大减少零件数量，达到降低成本并减重的效果。

二是复合材料的耐腐蚀性很好。金属材料在空气中，尤其是湿热、盐雾环境下易被腐蚀，因而表面需要大量的防护涂料。复合材料的耐腐蚀性却很好，用作航空结构其维修周期会比金属材料长，从而可以降低使用维护成本。

在航空领域，复合材料是实现航空武器装备及民用航空装备轻量化、低成本、高性能的关键性材料，是与国防军事力量和国计民生密切相关的战略性新兴产业。当前，民机50%以上的结构重量使用的都是复合材料，像空客A350、波音787， 我们所能看到的外部结构，除了起落架，其他几乎使用的都是复合材料。复合材料带来的将是革命性的变化，从世界的发展趋势来看，复合材料的应用是不可逆转的，就像从木头、钢铁再到铝合金造飞机一样，未来造飞机一定是以复合材料为主，这对航空工业原有的制造技术冲击很大，但所带来的收益也很明显。