航空航天复合材料用量比重逐年增大,特种高性能玻纤优点显著。当前复合材料与铝合金、钢、钛合金 3 大金属材料成为航空工业不可或缺的材料。无论是民用客机还是军用飞机,都需要使用高性能玻璃纤维增强的 复合材料,这种材料具有优良的力学性能、优异的抗疲劳和耐腐蚀性,优良的透波介电性能;其结构利于整体 设计和制造,可实现 20%~30%的结构减重,在提高飞机结构效率和可靠性的同时,降低制造成本。欧洲空客公 司最具代表性的 A380-800 飞机重约 583 吨,机身大部分是铝,但也采用了 20%以上的先进复合材料。除了碳/ 环氧、玻纤/环氧复合材料,还有 GLARE(玻璃纤维增强铝)复合材料,它是由多层玻璃纤维和铝合金粘合而 成,比传统用的铝合金轻,但有更佳的抗侵蚀和抗撞击能力。目前,先进的军用飞机、民用客机的复合材料用 量迅速增加,预计今后复合材料的用量将超过飞机总重量的 50%。
特种高性能玻纤在航空领域多元化发挥优势,提高飞机性能。航空用特种高性能玻璃纤维的种类主要包括 2 大类,一类用于结构增强的主、次承力结构件中,如 GLARE 层板、直升机旋翼等;一类是应用在有特殊电性 能要求的功能结构件以及内饰中,如机头罩、天线罩和雷达罩,以及舱内地板等。在主承力结构件中,玻纤增 强材料主要用于直升机的旋翼桨叶,提高了桨叶的抗拉刚度、挥舞及摆振刚度以及抗冲击性能;在次承力结构 件中,玻纤增强材料主要用于飞机的机翼固定前缘、方向舵、尾翼和尾锥等部件上;在内饰方面,主要将高均 匀性缎纹玻璃纤维织物与阻燃环氧、酚醛制成的复合材料用于飞机的地板和天花板等部分,其具有高比强度和 比刚度的特点,阻燃和低烟雾的优势明显。

玻纤复合材料占航空复合材料市场比例不断提升,其需求量在 2023 年有望将达到 5.02 万吨。据前瞻产业 研究院数据,玻纤复合材料在我国航空航天领域应用较广,占航空复合材料市场的比重有望逐年提升;2017 年 该比例约为 14.2%,预计 2023 年将提升至 18.5%。随着我国航空领域的发展对耐用、重量轻、无腐蚀产品的需 求日益增加,2023 年玻纤复合材料在航空领域的需求量有望达到 5.02 万吨。
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