El 1860, Joseph Swan va inventar el prototip de làmpada incandescent, la làmpada de filferro de carboni semi-buit. Per il·luminar la nit fosca, com a cos lluminós de la llum elèctrica, es va produir la fibra de carboni.
La fibra de carboni inicial no era perceptible, estava feta de fibres naturals, amb poca resistència estructural, la qualitat del filament que se'n feia era deficient, es trencava fàcilment amb l'ús, i la seva durabilitat era lluny de ser ideal, i va ser ràpidament substituïda per un filament de tungstè. Com a resultat, la investigació de la fibra de carboni ha entrat en un període latent.
A la dècada del 1950, la demanda de materials resistents a altes temperatures, a la corrosió i d'alta resistència en el sector aeroespacial va augmentar, i la gent va tornar a centrar les seves esperances en els carburs. Després d'una sèrie d'estudis, finalment es va trobar el material amb un punt de fusió de 3.600 ℃ i es va anomenar oficialment "fibra de carboni".
Les millors propietats de la fibra de carboni són el seu lleugeresa, alta resistència, alta resistència específica i mòdul específic. La seva densitat és inferior a 1/4 de la de l'acer, la seva resistència a la tracció és aproximadament 10 vegades superior a la del ferro i el mòdul elàstic d'estirament és aproximadament 7 vegades superior al del ferro. A més, la fibra de carboni té una varietat de característiques excel·lents, com ara la no fatiga, la no oxidació, l'estabilitat química i la bona estabilitat tèrmica.
En el camp dels motors aeronàutics, la fibra de carboni es combina principalment amb resina, metall, ceràmica i altres substrats en forma de base reforçada, i la combinació s'anomena material compost reforçat amb fibra de carboni (CFRP), que funciona bé en termes de reducció de pes i eficiència, reducció de soroll i emissions, millora la resistència del material i l'economia de combustible.
Els materials compostos també s'estan utilitzant gradualment en components d'alta temperatura de motors aeronàutics, com ara el catèter de vàlvula de sobreeiximent variable (VBV) GEnx, fet d'amida maleica doble (BMI) reforçada amb fibra de carboni, amb un pes de només 3,6 kg per catèter. La broqueta de flux mixt (MFN) del motor SaM146 rus també utilitza peces BMI reforçades amb fibra de carboni, que són uns 20 quilograms més lleugeres que el metall.
En el futur, amb la millora addicional de la resistència i la tenacitat dels compostos de fibra de carboni, l'aplicació de compostos de fibra de carboni en motors aeronàutics serà popular: millorar la CFRTP del procés de formació de plàstic per contracció tèrmica, millorar el procés de carboni per formar compostos de carboni/carboni CFRC, millorar la formació del procés de metall CFRM, millorar la formació del procés de cautxú CFRR ...... En qualsevol direcció, els compostos de fibra de carboni seran un material essencial per als futurs motors aeronàutics d'alt rendiment.
Data de publicació: 09 d'abril de 2019