本文簡述了碳纖維復合材料已成為衛星的主要結構材料,較詳細的陳述了國內外星采用復合材料的情況,進一步說明采用復合材料制造衛星結構,功效尤為顯著,還就是發展衛星復合材料技術提出初步看法。
用碳纖維與聚合物復合的復合材料,作為一種先進的結構材料,以為人們所熟知。從發展趨勢看。它將逐步取代更多的金屬材料,這一點在衛星上已有明顯的體現,有的衛星有85%的結構采用復合材料制造。碳纖維復合材料之所以在當今衛星結構中占有如此高的比例是因為:
碳纖維復合材料的比強度、比模量比目前常用的結構材料鋁合金高。例如用高強型碳纖維復合的單向合材料的比強度比鋁合金大3-4倍,用高模型碳纖維復合材料的單向層合復合材料的比模量比鋁合金大5-7倍。衛星結構對強度、剛度以及使用環境的要求,與飛機結構和導彈結構的要求有明顯差別。衛星結構設計要解決的主要問題,則是在滿足強度的條件下主要解決剛度問題過意在衛星結構中藥采用居右一定強度的高模量復合材料,主要用高模量或者超高模量碳纖維增強材料,可以大幅度減輕衛星結構質量。
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