Die Rolle von Kohlefasern in Luft- und Raumfahrtmaterialien

Die Raumfahrt- und Luft- und Raumfahrtindustrie gehörten zu den ersten, die die umfassenden Fähigkeiten von Kohlefaser nutzten. Im Laufe der Jahrzehnte hat es andere Luft- und Raumfahrtmaterialien wie Aluminium und Titan sowohl für strukturelle als auch für Designzwecke ersetzt.

Flugzeugteile wie zum Beispiel Tragflächen haben eine erhöhte Nachfrage nach Kohlefaserverbundwerkstoffen erfahren. Dies liegt daran, dass die Verwendung von Kohlefasern in Luft- und Raumfahrtmaterialien sowohl Geld sparen als auch Umweltverschmutzung reduzieren kann. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Was ist Kohlefaser?

Mit einer Beschreibung, die ein eigenes Buch füllen kann, haben wir eine Zusammenfassung erstellt. Kohlefaser ist ein extrem starkes, langlebiges und leichtes Luxusmaterial aus Kohlenstoffatomen. Daher in langen, kristallinen Fäden oder Fasern angeordnet.

Diese ineinandergreifenden Fasern machen es fünfmal stärker als Stahl und leichter als Aluminium. Dies macht es auch zu einem starken Konkurrenten auf dem Markt für Luft- und Raumfahrtmaterialien. Kohlefaserprodukte in der Luft- und Raumfahrtindustrie haben eine Vielzahl von Formen.

Luft- und Raumfahrtmaterialien aus Kohlefaser

Allein die Gewichtseinsparungen durch die Verwendung von Kohlefaser anstelle anderer Luft- und Raumfahrtmaterialien sind ein großer Segen für die Branche. Es kann auch zusammen mit Epoxidharz in fast jede erdenkliche Form gebracht werden, einschließlich solcher, die außerhalb der Reichweite anderer Metalle liegen. Hier ist eine Auswahlliste der vielen Orte, an denen Sie es finden können.

Flugzeuge

Kohlefaser wird fast überall in Flugzeugen verwendet und ist unter Flugzeugen wie der Boeing 787 Dreamliner und dem Airbus A350 XWB am bemerkenswertesten. Es gibt viele Gründe für die Umstellung auf Kohlefaser-Verbundwerkstoffe.

Erhöhte Kraftstoffeffizienz, verbesserte aerodynamische Leistung, weniger benötigte Teile und Beständigkeit gegen extreme Hitze stehen ganz oben auf der Liste. Es ist schwer, mit diesen Vorteilen zu argumentieren.

Mit einem unglaublichen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Dehnungsbeständigkeit und Flexibilität ist Kohlefaser ein ideales Material für Flügel und Heck von Flugzeugen. Es korrodiert auch nicht und ermüdet nicht wie andere metallische Luft- und Raumfahrtmaterialien. Dies reduziert die erforderliche Wartung.

Hubschrauber

Wo Gewicht noch wichtiger ist, erleichtert Kohlefaser die Last. Es kann bestimmte Metallhelikopterteile wie Rotatorblätter und das Heck ersetzen. Es wird auch verwendet, um Türen, Instrumentengehäuse, Sitze und andere Innenkomponenten zu konstruieren.

Obwohl es sich um kleinere Teile handelt, kann sich der Gewichtsunterschied summieren, wenn Schwermetalle durch etwas so viel Leichteres ersetzt werden. Die Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit von Kohlefaser bedeutet auch, dass alle daraus hergestellten Instrumentengehäuse eine längere, schadensfreie Lebensdauer haben. Das spart Geld und Zeit.

Raumschiff

Aufgrund der extremen Hitzebeständigkeit und der geringen Wärmeausdehnung überrascht es nicht, dass Kohlefaser ihren Weg in den Weltraum finden würde. Viele Raumschiffe, wie der Orion,  habe es für Dinge wie Hitzeschilde und Raketenmotordüsen verwendet.

Kohlefaserverbundwerkstoffe werden auch zur Verstärkung von Druckbehältern für die Kraftstofflagerung und Feststoffraketenmotoren verwendet. Raumfahrzeuge müssen beim Austritt und Wiedereintritt in die Erdatmosphäre extrem hohen Temperaturen standhalten. Aus diesem Grund bietet Kohlefaser sowohl den inneren als auch den äußeren Teilen eine enorme Unterstützung.

Kohlenstofffasern in der Luft- und Raumfahrt:Die Zukunft

Die Nachfrage nach Kohlefaserverbundwerkstoffen steigt. Trotz seiner jahrzehntelangen Verwendung bleibt das Luxusmaterial König unter anderen Luft- und Raumfahrtmaterialien.

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