碳纖維復合資料是出產(chǎn)飛機的重要資料。特別是在無人戰(zhàn)斗機和直升機上，碳纖維復合資料運用于戰(zhàn)機主結構、次結構件和戰(zhàn)機特別部位的特種功用部件。國外將碳纖維/環(huán)氧和碳纖維/雙馬復合資料運用在戰(zhàn)機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了顯著的減重效果，大大提高了抗疲憊、耐腐蝕等功用。

碳纖維應宇航工業(yè)對耐燒蝕和輕質高強資料的迫切需求開展起來，它首要是由碳元素組成的一種特種纖維，是繼玻璃纖維之后呈現(xiàn)的第二代纖維增強復合資料。碳纖維的含碳量在90%以上，具有優(yōu)異的力學功用，與其它高功用纖維比較具有最高比強度和最高比模量。在2000℃以上高溫慵懶環(huán)境中，碳纖維是僅有的一種強度不下降的物質，更可貴的是，碳纖維與其它資料具有很高的相容性，兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，并且簡單復合，具有很大的規(guī)劃自由度。這就使得碳纖維成為纖維增強資料中開展最敏捷、運用規(guī)模很廣、適于不同范疇要求的纖維資料。

碳纖維的首要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，制成結構資料。自玻璃纖維與有機樹脂復合得到的玻璃鋼面世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合資料相繼研制成功，并且功用不斷得到改善，使復合資料范疇呈現(xiàn)出一派生氣勃勃。碳纖維復合資料與鋁合金、鈦合金、合金鋼一同成為飛機機體的四大先進結構資料。

據(jù)了解，現(xiàn)在全球碳纖維產(chǎn)能約3.5萬噸，我國商場年需求量6500噸左右，屬于碳纖維消費大國。2007年，我國碳纖維產(chǎn)能僅200噸左右，并且首要是低功用產(chǎn)品。由于短少具有自主知識產(chǎn)權的技能支撐，現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)沒有掌握完好的碳纖維中心關鍵技能。這就使得我國碳纖維在質量、技能和出產(chǎn)規(guī)模等方面均與國外存在很大距離，絕大部分高功用增強資料都長期依靠進口，價格十分貴重，比方標準型T300商場價格曾高達4000~5000元/千克。由于缺少立異與集成和運用范疇的拓寬，極大地制約了我國碳纖維復合資料工業(yè)的開展。

近幾年，國家重點支撐碳纖維、芳綸纖維、高強聚乙烯纖維及其高功用復合資料的出產(chǎn)技能及關鍵配備的產(chǎn)業(yè)化項目，以滿意國民經(jīng)濟以及航空航天等高技能產(chǎn)業(yè)開展的需求。

碳纖維復合資料因其共同、杰出的功用，在航空范疇特別是飛機制造業(yè)中運用廣泛。計算顯現(xiàn)，現(xiàn)在，碳纖維復合資料在小型商務飛機和直升飛機上的運用量已占70％~80％，在軍用飛機上占30％~45％，在大型客機上占35％~50％。

碳纖維增強樹脂基復合資料（CFRP）具有質量輕等一系列杰出的功用，在對分量、剛度、疲憊特性等有嚴格要求的范疇以及要求高溫、化學安穩(wěn)性高的場合，碳纖維復合資料都具有很大優(yōu)勢。

碳纖維增強樹脂基復合資料已成為出產(chǎn)武器配備的重要資料。在戰(zhàn)斗機和直升機上，碳纖維復合資料運用于戰(zhàn)機主結構、次結構件和戰(zhàn)機特別部位的特種功用部件。國外將碳纖維/環(huán)氧和碳纖維/雙馬復合資料運用在戰(zhàn)機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了顯著的減重效果，大大提高了抗疲憊、耐腐蝕等功用。數(shù)據(jù)顯現(xiàn)選用復合資料結構的前機身段，可比金屬結構減輕質量31.5%，削減零件61.5%，削減緊固件61.3%;復合資料筆直安靖面可減輕質量32.24%。用軍機戰(zhàn)術技能功用的重要目標――結構分量系數(shù)來衡量，國外第四代軍機的結構分量系數(shù)已到達27～28%。以F-22型機為例，復合資料用量份額需求為35%左右，其間碳纖維復合資料將成為主體資料。美國軍用飛機AV—8B改型“鷂”式飛機其機翼、前機身都用了石墨環(huán)氧大型部件，全機所用碳纖維的分量約占飛機結構總分量的26％，使整機減重9％，有效載荷比AV—8A飛機增加了一倍。

碳/碳復合資料是以碳纖維及其制品作為增強資料的復合資料。由于它的組成元素只要一個（即碳元素），因而碳/碳復合資料具有許多碳和石墨資料的長處，如密度低（石墨的理論密度為2.3g/cm3）和優(yōu)異的熱功用，即高的熱導率、低熱膨脹系數(shù)，能接受極高的溫度和極大的熱加速率，有極強的抗熱沖擊，在高溫文超高溫環(huán)境下具有高強度、高模量和高化學慵懶。憑借著輕質難熔的優(yōu)秀特性，碳纖維增強基體的（C/C）復合沖突資料在航空航天工業(yè)中得到了廣泛運用。航天飛機軌跡的鼻錐和機翼前緣資料，都會優(yōu)先選用碳/碳復合資料。別的還很多用作高超音速飛機的剎車片，現(xiàn)在，國際上大多數(shù)軍用和民用干線飛機采均用碳纖維增強基體的復合資料剎車副。這種剎車副不只質量輕、抗熱沖擊性好、沖突系數(shù)安穩(wěn)、運用壽命長，更為便利的是可規(guī)劃性強，功用便于調理。還可制作發(fā)熱元件和機械緊固件、渦輪發(fā)動機葉片和內(nèi)燃機活塞等。

現(xiàn)在在無人機上運用的最多的碳纖維復合資料類型是碳板和碳管。其間以優(yōu)質的石墨碳素資料增強耐酸性極強的有機復合物構成的石墨碳板功用最為優(yōu)異。經(jīng)高壓成型、真空浸漬、高溫熱處理工藝精制而成，具有非凡的耐酸和耐溫功用，是無人機上首要承力構件的首選資料，如主承力框、主承力梁。碳納米管的結構盡管與高分子資料的結構類似，但其結構卻比高分子資料安穩(wěn)得多。碳納米管是現(xiàn)在可制備出的具有最高比強度的資料。若將以其他工程資料為基體與碳納米管制成復合資料可使復合資料表現(xiàn)出杰出的強度、彈性、抗疲憊性及各向同性，給復合資料的功用帶來極大的改善?，F(xiàn)在碳納米管首要運用于無人機上的主承力框梁之間的銜接、支撐效果，一起還有很好的承載效果。,

高密度石墨碳板具有許多優(yōu)異功用，如1、優(yōu)秀的耐磨功用：制品選用了優(yōu)質的石墨碳素資料，有效地降低了制品的氣孔率，提高了制品的體積密度，因而其具有優(yōu)異的耐磨功用。2、功用安穩(wěn)，耐久功用強：該制品選用石墨碳素資料結合高強有機膠作結合劑，一起引進高新技能添加劑，因而制品強度大，耐磨功用好，結構極為安穩(wěn)，隨溫度改動制品結構不發(fā)生改動。3、外形尺寸準確：選用模壓成型，制品成型質量好，外形尺寸準確，并能按用戶要求出產(chǎn)特異制品，能充沛滿意施工砌筑工藝要求。4、優(yōu)異的力學功用：高強度碳板具有碳纖維復合資料相同乃至更好的力學功用。其間高功用碳板運用很多的美國赫克里斯公司出產(chǎn)的IM-7碳纖維抗拉強度到達5.3GPa的，而功用最高的東麗T-800纖維，抗拉強度5.65Gpa、楊氏模量300GPa。

首要由T300級和T700級小絲束碳纖維增強的碳納米管具有高模量、高強度。碳納米管的莫斯科大學的研究人員曾將碳納米管置于1011MPa的水壓下(適當于水下10000米深的壓強)，由于巨大的壓力，碳納米管被壓扁。撤去壓力后，碳納米管像繃簧一樣當即康復了形狀，表現(xiàn)出杰出的耐性。此外，碳納米管的熔點抗拉強度到達50～200GPa,是鋼的100倍,密度卻只要鋼的1/6，至少比慣例石墨纖維柔耐性，能夠拉伸?，F(xiàn)在在工業(yè)上常用的增強型纖維中，決議強度的一個關鍵因素是長徑比，即長度和直徑之比?，F(xiàn)在資料工程師期望得到的長徑比至少是20:1，而碳納米管的長徑比一般在1000:1以上，是抱負的高強度纖維資料。碳納米管具有杰出的力學硬度與金剛石適當，卻具有杰出的功用，CNT高一個數(shù)量級；它的彈性模量可達1TPa，與金剛石的彈性模量適當，約為鋼的5倍。關于具有抱負結構的單層壁的碳納米管，其抗拉強度約800GPa。是現(xiàn)在已知資料中最高的。

碳纖維復合資料的密度大概在1.8~2.1g/cm3，而一般鋁型材的密度大概在2.7~2.8g/cm3，鋼材的密度大概在7.75~8.0g/cm3，因而運用碳纖維復合資料極大地減輕了無人機的分量，在平等起飛要求載荷的條件下，減輕分量就意味著延伸飛行時刻或許加大使命載荷，這關于無人機范疇的開展是最大的引誘。

碳纖維復合資料一起還具有其他復合資料的優(yōu)勢功用，如雜亂形狀、雜亂曲面等均可成型，復合資料易保護、易修補等。歸納上述，碳纖維復合資料制品滿意無人機范疇分量輕、功用好的運用條件。