Application of carbon fiber reinforced PEEK in drones

在无人机中施用碳纤维增强的窥视

2024-09-25 11:06:43

3.结论

无人机产业链逐渐改善,包括无人机研发,生产,销售,培训,维护和其他领域。上游链接主要包括R&D和关键组件的生产,例如无人机主机,发动机,传感器等;中游链接是无人机的制造;下游链接是无人机的应用服务,包括航空摄影,测量和映射,检查,农业植物保护等。

碳纤维增强的PEEK复合材料是一种复合材料,其中以短碳纤维(SCF),长碳纤维(LCF),连续碳纤维(CCF)形式形式的碳纤维增强了PEEK树脂基质。纯Peek本身是一种特殊的工程塑料,具有诸如辐射阻力,自润滑,高温抗性,耐磨损性和抗疲劳性等特征。与纯Peek材料相比,许多方面都改善了碳纤维增强的PEEK材料的性能。

与没有加固的情况相比,在室温下,短碳纤维增强的聚苯乙烯复合材料的拉伸强度至少翻了一番,在150°C下达到3次。基于聚丙烯硝基烯的连续碳纤维的形式是色带单向预直接增强的增强聚醚酮材料,在室温下具有拉伸强度,是未增强的PEEK的二十倍。同时,增强复合材料的冲击强度,弯曲强度和模量也得到了极大的提高,伸长率急剧下降,并且热失真温度可能超过300°C。复合材料的影响能量吸收率直接影响复合材料的性能。碳纤维增强的聚醚酮PEEK复合材料表明,特定的能量吸收能力高达180 kJ/kg。

碳纤维的增强可以在一定程度上抵抗PEEK的热软化,并形成非常高强度的转移膜以有效保护接触区域。因此,碳纤维增强的聚醚酮PEEK复合材料的磨损速率明显低于纯PEEK。用于生产零件的碳纤维增强的聚醚酮PEEK复合材料可以有效地避免诸如金属或陶瓷材料易于生成的表面裂纹。它的出色摩擦学特性甚至超过了超高分子量聚乙烯的特性。作为一种特殊的工程塑料,PEEK聚苯乙烯酮具有高温抗性,低温耐药性,耐磨损性,高强度,耐腐蚀性,伽马射线辐射耐性,抗疲劳性和易于成型。它是具有非常出色的全面特性的高性能聚合物之一。 PEEK正在逐渐取代航空航天,军事和核电等领域的传统金属材料,并且在低空经济领域也表现出越来越重要的作用。与金属材料相比,PEEK具有较强的抗疲劳性,可以在260°C的高温下保持较高的刚性,其刚度是铝合金的四倍,是钢合金的1.5倍,仅重1.5倍,仅重量仅为铝合金的一半。 。

与传统的铝合金和不锈钢材料相比,PEEK复合材料在轻巧和强度方面具有明显的优势。

Drone flight pictures

2.无人机应用中的碳纤维PPEK的预测

在飞机高速运动的工作条件下,低质量意味着低惯性,这可以达到更高的控制精度。特别是通过碳纤维增强的PEEK热塑性复合材料,其性能可以进一步提高,并且在低海拔经济领域具有很高的应用潜力。

碳纤维增强的PEEK可用于制造无人机中无人机的螺旋桨,螺旋桨和发动机部分,以及轻巧的结构零件,例如座椅,门和窗框的低空飞行汽车。它也可用于制造传感器和控制系统的外壳。

优点包括:

•减轻体重和减少降噪功能:使用PEEK和短纤维复合材料后,在减轻体重的同时,它也可以保持机身材料的出色性能,提高刀片本身的强度,具有更好的动态平衡,并具有更明显的效果降低无声噪音。

•高强度:与传统的金属材料相比,PEEK具有高抗拉强度和抗疲劳性,适合重复使用和极端负荷。

•良好的飞行稳定性:PEEK及其复合材料具有较小的热膨胀系数,强烈的疲劳性和抗振动性,可以在恶劣的环境中使用,并且叶片不容易被外部环境变形,并且使用寿命很长。

•耐热性:窥视可以在极端温度下保持性能。

•耐化学性:PEEK对大多数溶剂,化学物质和辐射具有良好的耐药性,适合在恶劣的环境中使用。

•自润滑:PEEK的自润滑特性减少了组件之间的摩擦,并延长了设备的使用寿命。

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