Upotreba materijala od ugljičnih vlakana u domaćem zrakoplovu civilnog zrakoplovstva je u porastu.
ARJ21 Airliner
Kompozitna primjena ARJ21 zrakoplova čini samo 2% zrakoplova. Dijelovi nanošenja uključuju kormilo, krila krila, zakrilce i polaganje.
Korištena ugljična vlakna je T300 stupanj, a proces proizvodnje je tradicionalno ručno postavljanje, vakuumska vrećica toplinskog presvlačenja koja se formira i liječi mnogo puta.
C919 Airliner
U proizvodnji zrakoplova C919, primjena kompozitnih materijala povećana je na 12%. Dijelovi uključuju drogue, ravni rep, stražnji trup, radome, hatche, ailerone i spojlere.
Upotrijebljena ugljična vlakna je T300 stupanj i T800, a metoda proizvodnje nadograđena je na moderan proces automatskog postavljanja trake i vruće membrane.
Prednosti ugljičnih vlakana
Moderni komercijalni zrakoplovi dizajnirani su za uštedu goriva i povećanje raspona smanjujući vlastitu strukturnu težinu. Kompoziti od karbonskih vlakana postali su idealna alternativa za izgradnju zrakoplova zbog njihove niže gustoće (samo 3/5 aluminija) i veće čvrstoće od aluminijskih legura.
Ugljična vlakna su vrlo u redu, s promjerom vlakana od 5-7 mikrona, samo jedna desetina promjera ljudske kose. Izrađena je od polipropilen cijanidnih vlakana, viskoznih vlakana i asfaltnih vlakana karbonizacijom visoke temperature, s sadržajem ugljika od preko 92%.
Ugljična vlakna podijeljena su na velika vlakna i mala vlakna. Mala vučna vlakna imaju teži proces proizvodnje i veće troškove, uglavnom se koristi u zrakoplovnoj proizvodnji.
Razvoj kineske industrije ugljičnih vlakana
U 1980 -ima, kineska oprema i tehnologija za proizvodnju ugljičnih vlakana bila je vrlo zaostala, a domaću potražnju za ugljičnim vlaknima uglavnom su udovoljile uvozu iz Sjedinjenih Država i Japana, koji su bili skupi i neizvjesni u ponudi.
Uz kontinuirana nacionalna ulaganja u istraživanje osnovnih materijala, razvoj ugljičnih vlakana uključen je u nacionalni program "863".
Kina je 2005. godine postigla proboj u osnovnoj tehnologiji ugljičnih vlakana na razini t 300-, postajući treća zemlja nakon Sjedinjenih Država i Japana kako bi masovno producirala ugljična vlakna visokih performansi.
Do 2021. Kina je uspjela masovno proizvoditi ugljična vlakna T300, T700, T800 i T1000 s godišnjom proizvodnjom od 63.400 tona, što čini 30,5% svjetske proizvodnje. To je Kinu učinilo najvećim svjetskim proizvođačem ugljičnih vlakana. Cijene ugljičnih vlakana naglo su pale zbog konkurencije u Kini, a T700 ugljična vlakna su pala na jednu trećinu svoje izvorne cijene, a T800 i T1000 visokih performansi pad od karbonskih vlakana na jednu desetinu izvorne cijene.
Budući izgledi
Razvoj kineske industrije proizvodnje ugljičnih vlakana postavio je dobar temelj za primjenu kompozita ugljičnih vlakana u domaćim građanskim zrakoplovima. Kompozitni omjer primjene zrakoplova širokog tijela CRC929 u centru za istraživanje i razvoj bit će veći od 51%, s cijelim trupom, krilima i repom (osim nosa) izrađenim od kompozita od ugljičnih vlakana. To će dostići složeni omjer primjene Airbusa A350 i Boeing 787, što CR929 čini civilnim zrakoplovom koji je uistinu na vodećoj svjetskoj razini proizvodnje.
