飞机用复合材料的功与过

材料牛注：复合材料作为现代飞机制造中不可或缺的部分已经吸引了越来越多人的注意，那么飞机上使用的复合材料有哪些优点和缺点呢？

飞机上使用了哪些复合材料？一般来说，飞机用复合材料包括玻璃纤维、碳纤维和纤维增强基质体系，或这些材料中的任意组合。

根据美国联邦航空管理局（FAA）的报告，第二次世界大战后，复合材料开始发展。随着多年来的发展，复合材料已变得更受欢迎，现在被用于许多不同类型的飞机和滑翔机。2005年，美国飞机结构中大约含有35％的复合材料。现在的飞机结构通常包含50％至70％的复合材料。

由于复合材料具有许多优点，所以它经常被用于航空领域中。波音公司在2012年推出了新的787 Dreamliner，这款飞机含有50％的复合材料。在2013年推出的A350-XWB也由至少50％的复合材料制成。现在的新飞机几乎全部将一些复合材料融入到他们的设计中。

优点

大多数时候，在飞行器结构上使用复合材料会减少自重。纤维增强复合材料体系比大多数飞机中的传统铝强度高，并且它们能提供光滑的表面并提高燃油效率。

复合材料不会像其他类型的结构材料一样易被腐蚀。它们不会由于金属疲劳而破裂，并且在结构挠曲环境中能够保持良好。复合材料的寿命比铝长，这意味着更低的维护和维修成本。

有人称，复合材料的使用会对航空构成安全风险，并且列出了一些缺点。

缺点

复合材料不容易断裂，但是由此带来的问题是很难判断内部结构是否已被损坏。相比之下，铝易弯曲，易于检测结构损坏；对于相同程度的损伤，复合材料的更难以检测。当复合表面损坏时，修复可能也更困难。

使用复合材料的飞机应该注意避免火灾，因为其中使用的树脂在低至150℃的温度下就会变弱。复合材料燃烧会释放有毒的烟雾和微粒子。高于300℃的温度可能导致其结构损坏。

最后，复合材料比较昂贵，但是通常后期较低的维护成本会抵消其高初始成本。

原文链接：Advantages and Disadvantages of Composite Materials on Airplanes.

本文由材料人编辑部龙骑士提供素材，徐涛编译，朱晓秀审核，点我加入材料人编辑部。

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