1 东丽碳纤维航空领域应用史 1971年东丽公司开始商业生产碳纤维/预浸料; 1975年碳纤维用于波音737飞机次级结构; 1981年碳纤维预浸料用于757/767次级结构; 1982年成立SOFiCAR,在欧洲开始生产碳纤维; 1983年碳纤维用于空客A300的次级结构; 1987年碳纤维用于空客A320的主要结构; 1989年获得波音777初级结构预浸料的供应商资格; 1992年成立TCA,开始在美国生产碳纤维预浸料; 1997年成立CFA,开始在美国生产碳纤维; 2002年碳纤维用于空客A380的一级结构; 2003年开始与波音共同开发787材料; 2006年与波音签署了全面的长期协议; 图1 东丽碳纤维在航空领域的应用发展 2010年与欧洲EADS公司和空客公司签订供应碳纤维预浸料的长期基本供货合同; 2013年购买从事大丝束碳纤维生产和销售的 Zoltek公司的全部股权; 2014年与波音联合研发用于大型客机“777X”等所需碳纤维材料; 2015年与波音公司就777X所需的碳纤维预浸料签定长期供应合同,并将与波音787梦想飞机的协议延长10年; 2019年与波音公司联合开发用于新一代电动飞机的低成本、轻量化的碳纤维复合材料。 2 东丽碳纤维在航空领域应用 从东丽碳纤维在航空领域发展史可知,最初碳纤维复合材料主要用于飞机次级结构,次级结构是指承受气动载荷或自身质量力载荷的结构,一般而言次级结构的失效不会影响适航性和飞行安全。 随着东丽碳纤维性能稳定和提升,开始用于航空飞机的主要结构,主要结构一旦失效将会导致飞机发生灾难性事故。东丽碳纤维复合材料在波音767、777、787飞机上逐渐获得应用,而且碳纤维及其复合材料用量也呈现大幅增长趋势(表1及图2所示)。 图2 东丽碳纤维在航空飞机上应用 3 东丽不同型号碳纤维在航空领域应用 上世纪70年代初,日本东丽T300级碳纤维研发成功并商品化后率先开展航空领域应用研究,目前航空级T300碳纤维丝束规格从1k-12k。 随后随着东丽碳纤维性能提升,T700、T800等相继研发成功,取代T300在航空领域逐渐获得应用,丝束主要规格如图3所示。 图3 东丽公司航空级碳纤维型号与规格 表2 东丽公司不同型号碳纤维在波音飞机应用
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