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新材料集大成者
C919采用了大量的先進(jìn)復(fù)合材料、先進(jìn)鋁鋰合金等，其中復(fù)合材料使用量達(dá)到20%，并通過(guò)飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，把飛機(jī)重量往下壓縮。那么這個(gè)“先進(jìn)復(fù)合材料”究竟是何方神圣呢？這就得提一提我們C919大客機(jī)上的高性能纖維了！
C919上的纖維之——芳砜綸
C919的機(jī)艙內(nèi)部次啟用芳砜綸制作椅罩、門(mén)簾。芳砜綸是我國(guó)獨(dú)立研制成功并享有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的耐高溫纖維，研制工作始于上世紀(jì)70年代。國(guó)產(chǎn)高技術(shù)纖維芳砜綸的使用，使“小玖”再“瘦身”30公斤以上。
芳砜綸的制備方法：在工業(yè)化生產(chǎn)中采用了濕法紡絲工藝，生產(chǎn)流程為：將３，３’－二氨基二苯砜、4，4’－二氨基二苯砜和對(duì)苯二甲酰氯（TPC）3 種原料按照 1∶3∶４的摩爾比加入溶劑二甲基乙酰胺（DMAc）中，通過(guò)低溫縮聚得到芳砜綸成纖聚合物。經(jīng)過(guò)氯化鈣中和、過(guò)濾脫泡工序，在含有CaCl2－ DMAc－H2O的三元體系凝固浴中，經(jīng)濕法紡絲得到初生纖維，之后，拉伸、水洗、干燥，再經(jīng)高溫拉伸后，可得到芳砜綸，原色為米黃色。
芳砜綸的性能阻燃：芳砜綸具有良好的阻燃性。纖維在燃燒時(shí)不熔融、不收縮或很少收縮；離火焰自熄，極少有陰燃或余燃現(xiàn)象。
電絕緣：芳砜綸具有良好的電絕緣性能。
耐熱：芳砜綸在250℃和300℃時(shí)，強(qiáng)度保持率分別為70%，50%，比芳綸1313高5—10個(gè)百分點(diǎn)，即使在350℃的高溫下依然可以保持38%的強(qiáng)度，而此時(shí)芳綸1313已遭破壞。
目前飛機(jī)上的門(mén)簾、椅罩主要使用羊毛材料，需要經(jīng)過(guò)阻燃處理，其阻燃效果會(huì)隨著洗滌次數(shù)的增加逐漸減弱，一般而言，民航飛機(jī)上的座椅面罩超過(guò)15次洗滌就不會(huì)再用。芳砜綸具有永久阻燃性，相對(duì)而言壽命較長(zhǎng)。此外，一般的羊毛面罩需要干洗，而芳砜綸可水洗，這也使得航空公司洗滌成本大大降低。
碳纖維復(fù)合材料強(qiáng)度大、模量高、比重小、質(zhì)量輕，具有耐高溫、耐疲勞、耐腐蝕、耐高導(dǎo)和高穩(wěn)定性等一系列優(yōu)異性能，可以減輕航空器的質(zhì)量，節(jié)省油耗，提高航速，在航空飛行器領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，甚至出現(xiàn)取代一部分鋁合金材料的趨勢(shì)。而航天飛行器的質(zhì)量每減少1kg，就可使運(yùn)載火箭減輕500kg！因此，碳纖維復(fù)合材料已經(jīng)成為一種先進(jìn)的航空航天材料。
目前，從范圍看，碳纖維復(fù)合材料在小型商務(wù)飛機(jī)和直升機(jī)上的使用量已占全部材料的70％至80％，在大型客機(jī)上占15％至50％。在航天中主要被用作結(jié)構(gòu)材料，如主翼、尾翼和機(jī)體、方向舵、起落架、副翼、擾流板、發(fā)動(dòng)機(jī)艙、整流罩及座板等。
碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量的新型纖維材料。它“外柔內(nèi)剛”，比重不到鋼的1/4，抗拉強(qiáng)度卻是鋼的7倍至9倍，并且具有耐腐蝕、高模量的特性。
作為我國(guó)自主研制的款新一代噴氣式干線客機(jī)，C919大規(guī)模采用先進(jìn)材料，整體減重7%左右，油耗更小，成本更低，還能減少二氧化碳排放，更環(huán)保節(jié)能。先進(jìn)碳纖維復(fù)合材料以及國(guó)產(chǎn)高技術(shù)纖維芳砜綸在C919中的大規(guī)模應(yīng)用，代表著纖維復(fù)合材料技術(shù)向國(guó)際水平又邁近了一步。