碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

所有的纤维复合材料都有个通病，就是如果方向对，那么就很结实。方向不对，还不如用铁呢。但是纤维的方向不好控制，所以在这方面的科研就比较多。目前还没有足够便宜的、可以完全控制方向的技术。现在的控制纤维方向，是停留在纤维纺织的技术上。还有个科研方向就是把包裹纤维的塑料给做强一点。这样是塑料来承受力。纤维来防止结构分离。比如一些陶瓷包裹的碳纤维。合金最大的好处就是没有方向，哪个方向的受力都是一样的，这样制造成本就非常低。碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？ - 孟楚的回答 - https://www.zhihu.com/question/27236671/answer/99606465孟楚的回答指出了温度、焊接、脆 等其他碳纤维复合材料的通病。脆这个问题也是可以通过改变纤维的方向来调整的。焊接的问题也是可以靠纺织来完成，就不需要焊接。问题是纺织等成本会非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常的贵。温度主要是包裹纤维的材料的问题。比如人造树脂一般200摄氏度以上就完蛋了，但是瓷可以承受几千度的。碳纤维好像也能承受住1500摄氏度。但是飞机引擎压缩机温度太高啦！所以都用钛金之类的。碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？ - 赵某某的回答 - https://www.zhihu.com/question/27236671/answer/131959862赵某某的回答指出了基体（就是包裹纤维的东西）强度低、耐热性的问题。还有纤维复合材料成型问题。而且也提出了损坏后无法修复的问题纤维复合材料的损坏后修复／回收我有些了解。传统纤维复合材料的基体是thermosets（求中文翻译），就是说成型后无法修改，加温会导致基体废掉。现在大部分人都在研究thermoplastic。就是坏了后，加热再成型，反反复复、直到废了为止。问题是thermoplastic受力没有thermoset好，耐高温也不如thermoset。纤维复合材料的回收也只限于thermoplastic的基体。还有一些其他的问题也需要解决例如抗雷击性，抗腐蚀性，等。碳纤维等抗腐蚀性是非常好的，这也是为什么碳纤维对环境不好。所以现在有好多人在研究自然纤维。其中最脱颖而出的就是竹子纤维（在ICCM22看到的一个荷兰的研究）。我还年轻，说错的地方请指出来，不要喷哦。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

所有的纤维复合材料都有个通病，就是如果方向对，那么就很结实。方向不对，还不如用铁呢。但是纤维的方向不好控制，所以在这方面的科研就比较多。目前还没有足够便宜的、可以完全控制方向的技术。现在的控制纤维方向，是停留在纤维纺织的技术上。还有个科研方向就是把包裹纤维的塑料给做强一点。这样是塑料来承受力。纤维来防止结构分离。比如一些陶瓷包裹的碳纤维。合金最大的好处就是没有方向，哪个方向的受力都是一样的，这样制造成本就非常低。碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？ - 孟楚的回答 - https://www.zhihu.com/question/27236671/answer/99606465孟楚的回答指出了温度、焊接、脆 等其他碳纤维复合材料的通病。脆这个问题也是可以通过改变纤维的方向来调整的。焊接的问题也是可以靠纺织来完成，就不需要焊接。问题是纺织等成本会非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常非常的贵。温度主要是包裹纤维的材料的问题。比如人造树脂一般200摄氏度以上就完蛋了，但是瓷可以承受几千度的。碳纤维好像也能承受住1500摄氏度。但是飞机引擎压缩机温度太高啦！所以都用钛金之类的。碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？ - 赵某某的回答 - https://www.zhihu.com/question/27236671/answer/131959862赵某某的回答指出了基体（就是包裹纤维的东西）强度低、耐热性的问题。还有纤维复合材料成型问题。而且也提出了损坏后无法修复的问题纤维复合材料的损坏后修复／回收我有些了解。传统纤维复合材料的基体是thermosets（求中文翻译），就是说成型后无法修改，加温会导致基体废掉。现在大部分人都在研究thermoplastic。就是坏了后，加热再成型，反反复复、直到废了为止。问题是thermoplastic受力没有thermoset好，耐高温也不如thermoset。纤维复合材料的回收也只限于thermoplastic的基体。还有一些其他的问题也需要解决例如抗雷击性，抗腐蚀性，等。碳纤维等抗腐蚀性是非常好的，这也是为什么碳纤维对环境不好。所以现在有好多人在研究自然纤维。其中最脱颖而出的就是竹子纤维（在ICCM22看到的一个荷兰的研究）。我还年轻，说错的地方请指出来，不要喷哦。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

看起来是个老问题。

东丽员工，随口说几句。

工业制造要考虑的问题很多，但总体来说就是三大类：设计、材料、工艺。三者相互影响，互为因果。

具体说战斗机，机翼、尾翼、机体、雷达罩盖、机腹等部位，功用不同，设计需求不同，选择的材料自然不同；而现阶段的加工工艺也反向影响材料的选择范围。

为什么用铝合金？基本上和韧性要求以及温度要求有关。

先说韧性。

飞机在飞行过程中有受到撞击的风险，比如鸟类。如果使用碳纤维材料制造面积较大的机翼等部件，在遇到高速撞击后极易发生大面积的材料分解断裂，后果是毁灭性的。这个时候我们就必须放弃更轻、刚性更好的碳纤维，因为它比较脆；而选择不那么脆的材料，比如韧性较好的铝合金。

而尾翼、雷达罩盖等面积较小、碰撞风险较低的部位，选用碳纤维材料制造，可以明显降低机体重量而带来额外风险。

再说温度。

战斗机的速度一般来说高于民用飞机，短时间内的变速需求也明显高过后者。机翼、机体等大面积的部件在飞行过程中与空气摩擦会产生极高的温度。按照美军用F22的数据来说，机翼表面工作温度最高在230-250摄氏度之间。

虽然碳纤维本身拥有接近1000摄氏度的熔点，但用于工业制造的碳纤维复合材料并没有这么高的熔点，原因是用来做基材的树脂材料并没有太耐高温。因此，上文提到的F22在必需用碳纤维材料制造机翼的情况下，采用了表层涂双马来聚酰胺树脂的工艺，使耐温达到260摄氏度以上。当然，现在我们有更高耐温的碳纤维复合树脂材料了。

回到问题本身来说，正因为处理高耐温复合材料的工艺和成本都极高，所以选用成熟的铝合金材料制造，是很符合常理的。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

看起来是个老问题。

东丽员工，随口说几句。

工业制造要考虑的问题很多，但总体来说就是三大类：设计、材料、工艺。三者相互影响，互为因果。

具体说战斗机，机翼、尾翼、机体、雷达罩盖、机腹等部位，功用不同，设计需求不同，选择的材料自然不同；而现阶段的加工工艺也反向影响材料的选择范围。

为什么用铝合金？基本上和韧性要求以及温度要求有关。

先说韧性。

飞机在飞行过程中有受到撞击的风险，比如鸟类。如果使用碳纤维材料制造面积较大的机翼等部件，在遇到高速撞击后极易发生大面积的材料分解断裂，后果是毁灭性的。这个时候我们就必须放弃更轻、刚性更好的碳纤维，因为它比较脆；而选择不那么脆的材料，比如韧性较好的铝合金。

而尾翼、雷达罩盖等面积较小、碰撞风险较低的部位，选用碳纤维材料制造，可以明显降低机体重量而带来额外风险。

再说温度。

战斗机的速度一般来说高于民用飞机，短时间内的变速需求也明显高过后者。机翼、机体等大面积的部件在飞行过程中与空气摩擦会产生极高的温度。按照美军用F22的数据来说，机翼表面工作温度最高在230-250摄氏度之间。

虽然碳纤维本身拥有接近1000摄氏度的熔点，但用于工业制造的碳纤维复合材料并没有这么高的熔点，原因是用来做基材的树脂材料并没有太耐高温。因此，上文提到的F22在必需用碳纤维材料制造机翼的情况下，采用了表层涂双马来聚酰胺树脂的工艺，使耐温达到260摄氏度以上。当然，现在我们有更高耐温的碳纤维复合树脂材料了。

回到问题本身来说，正因为处理高耐温复合材料的工艺和成本都极高，所以选用成熟的铝合金材料制造，是很符合常理的。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

战斗机一直在尽可能的用啊！

首先，碳纤维直接拿过来是不能用的，纤维就像一束头发丝（当然更细的多），必须要有基体和它复合成型才可以。

其次，碳纤维一旦复合，其性能有势里的密度优势会受到不同基体影响而削弱，如果用环氧啥的，纤维含量不高的复材在比强度上不比铝、镁合金强多少。当然，现在做的要强很多

再次，成型加工问题。任何材料不管纸面性能再逆天，如果无法成型，或者成型后性能大幅下降，都难有使用价值的。碳纤维就有这个问题，对于简单的板材，管材，可以用编织缠绕来解决，也比较容易批量生产。但对于形状稍复杂的构件，合金还可以通过铸造，打印，塑性加工等手段实现，但碳纤维则不能在树脂固化后大变形，也就是说只能一次做成所需的形状。听起来比合金简单，但是问题恰恰在此，如何让碳纤维在复杂结构中分布均匀，受力，承载均匀呢？三维编织？那样一个构件要编织多久才行？所以这也限制了碳纤维在这方面的应用。

最后，连接，修复性能。合金大多可以焊接，难焊接的也可以铆接，对于碳纤维复材，几乎除了铆接就是胶接，连接件带来了大量的增重，并带来了可靠性上的问题。那么问题来了，我碳纤维一体成型不就好啦？连接件都不需要。理论上这样子是最好的，可是使用方一定会气死。比如一块蒙皮，铝合金在遭受冲击等损坏，可以变变形回复原来样子，实在不行还能热处理一下继续用。复材呢？抱歉，返厂换新构件吧。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

战斗机一直在尽可能的用啊！

首先，碳纤维直接拿过来是不能用的，纤维就像一束头发丝（当然更细的多），必须要有基体和它复合成型才可以。

其次，碳纤维一旦复合，其性能有势里的密度优势会受到不同基体影响而削弱，如果用环氧啥的，纤维含量不高的复材在比强度上不比铝、镁合金强多少。当然，现在做的要强很多

再次，成型加工问题。任何材料不管纸面性能再逆天，如果无法成型，或者成型后性能大幅下降，都难有使用价值的。碳纤维就有这个问题，对于简单的板材，管材，可以用编织缠绕来解决，也比较容易批量生产。但对于形状稍复杂的构件，合金还可以通过铸造，打印，塑性加工等手段实现，但碳纤维则不能在树脂固化后大变形，也就是说只能一次做成所需的形状。听起来比合金简单，但是问题恰恰在此，如何让碳纤维在复杂结构中分布均匀，受力，承载均匀呢？三维编织？那样一个构件要编织多久才行？所以这也限制了碳纤维在这方面的应用。

最后，连接，修复性能。合金大多可以焊接，难焊接的也可以铆接，对于碳纤维复材，几乎除了铆接就是胶接，连接件带来了大量的增重，并带来了可靠性上的问题。那么问题来了，我碳纤维一体成型不就好啦？连接件都不需要。理论上这样子是最好的，可是使用方一定会气死。比如一块蒙皮，铝合金在遭受冲击等损坏，可以变变形回复原来样子，实在不行还能热处理一下继续用。复材呢？抱歉，返厂换新构件吧。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

同体积下碳纤维强度比合金没有明显优势，你说的强度高是单指碳纤维本身，可碳纤维做成零件需要用胶水一层层粘连，这时候强度就没那么大了，碳纤维的优势是同体积下比钢材轻，同重量下比钢材强度大。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

同体积下碳纤维强度比合金没有明显优势，你说的强度高是单指碳纤维本身，可碳纤维做成零件需要用胶水一层层粘连，这时候强度就没那么大了，碳纤维的优势是同体积下比钢材轻，同重量下比钢材强度大。

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

现在碳纤维已经广泛应用在军事领域了

碳纤维强度那么高，为什么战斗机不用碳纤维还用合金？

现在碳纤维已经广泛应用在军事领域了