Da a perspettiva di a scienza di i materiali è di l'ecunumia industriale, questu articulu analizeghja sistematicamente u statu di sviluppu, i colli di buttiglia tecnichi è e tendenze future di i materiali cumposti di fibra di carbone in u campu di l'ecunumia di bassa quota. A ricerca mostra chì, ancu s'è a fibra di carbone hà vantaghji significativi in u ligeramentu di l'aeromobili, u cuntrollu di i costi, l'ottimisazione di i prucessi è a custruzzione di sistemi standard sò sempre fattori chjave chì limitanu a so applicazione à grande scala.
1. Analisi di a cumpatibilità di e caratteristiche di u materiale di fibra di carbone cù l'ecunumia di bassa quota
Vantaghji di e proprietà meccaniche:
- A forza specifica righjunghje 2450MPa/(g/cm³), chì hè 5 volte quella di a lega d'aluminiu per l'aviazione.
- U modulu specificu supera i 230GPa/(g/cm³), cù un effettu significativu di riduzione di pesu
Applicazione ecunomica:
- Riducendu u pesu di a struttura di u drone di 1 kg pò riduce u cunsumu d'energia di circa 8-12%
- Per ogni riduzione di pesu di 10% di eVTOL, l'autonomia di crociera aumenta di 15-20%
2. Statu attuale di u sviluppu industriale
Struttura di u mercatu mundiale:
- In u 2023, a dumanda tutale mundiale di fibra di carbone serà di 135 000 tunnellate, di e quali l'aerospaziale rapprisenta u 22%.
- U giapponese Toray occupa u 38% di u mercatu di i picculi rimorchi.
Prugressu domesticu:
- U tassu di crescita cumposta annuale di a capacità di pruduzzione righjunghji u 25% (2018-2023).
- A tarifa di lucalizazione di T700 supera u 70%, ma T800 è più dipendenu sempre da l'impurtazioni.
3. I principali colli di buttiglia tecnichi
Livellu di materiale:
- Stabilità di u prucessu di prepreg (u valore CV deve esse cuntrullatu in 3%)
- Forza di ligame di l'interfaccia di u materiale cumpostu (deve ghjunghje à più di 80 MPa)
Prucessu di fabricazione:
- Efficienza di stesa automatizata (attualmente 30-50 kg/h, target 100 kg/h)
- Ottimizazione di u ciclu di polimerizazione (u prucessu tradiziunale in autoclave dura 8-12 ore)
4. Prospettive per applicazioni ecunomiche à bassa quota
Previsione di a dumanda di u mercatu:
- A dumanda di fibra di carbone eVTOL righjunghjerà 1.500-2.000 tunnellate in u 2025.
- Si prevede chì a dumanda in u campu di i droni supererà e 5.000 tunnellate in u 2030.
Tendenze di sviluppu tecnologicu:
- Costu bassu (obiettivu riduttu à $ 80-100 / kg)
- Fabbricazione intelligente (applicazione di a tecnulugia di gemelli digitali)
- Riciclaggio è riutilizazione (miglioramentu di l'efficienza di u metudu di riciclaggio chimicu)
Data di publicazione: 10 d'aprile di u 2025