碳纤维复合材料-聚醚醚酮在航空航天的应用及展望

聚醚醚酮碳纤维复合材料简介

聚醚醚酮来源可分为聚丙烯腈（PAN）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。聚丙烯腈（PAN）基碳纤维占据主流地位。其出色的力学性能、热性能、耐腐蚀、抗辐射在一般工业领域以及航天航空领域应用越来越广泛。

我国碳纤维聚醚醚酮复合材料的研究与运用

我国聚醚醚酮的研制经历了30多年的漫长历程。2008年T300级碳纤维工业化生产全流程关键技术得到突破，已基本实现国产化，产品部分替代进口。目前，T700级碳纤维尚未形成大规模量产，T800进入研究阶段。我国的碳纤维研究、产业应用与国外上游20-30年差距。聚醚醚酮在航空航天方面尝试应用于70、80年代，但使用范围极小、用量极少，进入90年代中期，随着第三代航空装备和载人航天项目开始运用，碳纤维复合材料聚醚醚酮逐渐崭露头角，但碳纤维复合材料聚醚醚酮的生产在国内呈现井喷的发展态势。综上，虽然我国碳纤维复合材料聚醚醚酮在航空航天领域的发展远落后于西方国家，但追赶速度非常快。预计2025-2030年可以与西方国家同台竞技，一较高下。

碳纤维复合材料聚醚醚酮的应用领域

聚醚醚酮按用途可分为宇航级和工业级两类，亦成为小丝束和大丝束。通常把48K及以上碳纤维成为大丝束碳纤维，包括60K,120K,360K和480K等。宇航级碳纤维初期以1K/3K/6K为主，逐渐发展为12K和24K，主要应用于国防工业和高技术及体育休闲用品（如：飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼竿、高尔夫球杆、网球拍等）。工业级聚醚醚酮应用于不同民用工业，包括：纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。其中，航空航天应用量占25%-30%，一般工业领域材料属于最新、最高端、性能最稳定的产品。

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