碳纖維應用于無人機的優(yōu)點與缺點

????????警用裝備網訊：?　　隨著民用無人機的快速發(fā)展，無人機在航拍、偵測、警用、勘探、物流、植保、救災等領域中的應用也越來越廣泛。對于機體材料來說，各個部位的具體要求不同，例如，無人機的機翼一般需要耐候性好、增韌強度高、易加工成型的材料，機身往往會采用高韌性、高強度、低溫耐候性好、高流動性的材料，起落架的材料需要有高強度、高剛性等。

　　與金屬材料相比，復合材料逐步成為無人機的首選，碳纖維增強樹脂基復合材料更是無人機材料的“新寵”。其在無人機中的應用具體有哪些優(yōu)勢和劣勢？智上新材料作為碳纖維零部件品牌制造商，為大家予以一一分析。

　　一、優(yōu)勢篇：

　　1.強度高、重量輕

　　一般的材料，比強度越高在既定荷載下的性能表現(xiàn)越好。鋁等金屬材料在高載荷下很容易出現(xiàn)變形、凹陷等問題，碳纖維復合材料卻因為有很高的比剛度和比強度，在高載荷下承受力更強。不僅性能優(yōu)勢明顯，碳纖維復合材料的亮點還在于“輕”，其密度僅相當于鋁的1/2多一點，無人機的輕質化機體材料能夠為電池等動力能源提供更多的設計空間，在動力相同的情況下，實現(xiàn)更長的續(xù)航能力。

　　2.一體化成型

　　碳纖維復合材料可以采用模壓、熱壓罐固化等成型方式制作無人機機殼等零部件，智上新材料建議利用碳纖維復合材料鋪層的可設計性提升材料的實際利用價值；通過有效的設計實現(xiàn)機體的大面積一次性成型，減少緊固件的使用，在減輕機體重量的同時，提高生產效率，實現(xiàn)碳纖維無人機機殼等部件的批量化生產。

　　3.蠕變小、耐腐蝕性強

　　碳纖維復合材料的耐疲勞性能好，即便經歷多次循環(huán)載荷也很少會出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象，能夠耐受較大溫差變化而不易變形，遇到非強酸強堿類腐蝕，幾乎不會發(fā)生明顯變化，使用安全性高，壽命長。如智上新材料為一款野外偵測用無人機提供的碳纖維機殼可以耐受高達60℃的溫差，在極為惡劣的作業(yè)環(huán)境下為無人機提供穩(wěn)定性能。

　　二、劣勢篇：

　　1.成本價格高：

　　碳纖維復合材料雖然比傳統(tǒng)金屬性能更好，但是其成本價格也是傳統(tǒng)金屬的數十倍，不僅是原材料成本高，其制作成本也一直居高不下。尤其是整體成型中用到的模具，模具設計越復雜成本越高。對此，智上新材料建議，一方面可以借助于合理設計有效降低模具的使用成本，另一方面盡量將碳纖維復合材料應用于批量化無人機產品中，一般來說，量越大，模具分攤費用越低，這樣就能從整體上降低碳纖維在無人機中的應用成本。

　　2.低成本、快速修補技術尚待發(fā)展：

　　無人機的損傷率比較高，一旦碳纖維無人機零部件材料出現(xiàn)損傷，如何高效、快速地予以修補，并不顯著增加應用成本，這不僅有待于碳纖維復合材料修補技術進一步提升，更有賴于碳纖維無人機制造水平的提高。智上新材料就目前的情況建議，如果碳纖維無人機零部件出現(xiàn)損壞，重新配置的選擇要優(yōu)于修補，一些基本零部件的替換在成本上要低于修補價格，也更能保障后續(xù)的使用安全。

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