Kohlefaserverbundwerkstoffe Verwendung in militärischer Ausrüstung Kohlefaser ist "außen weich und innen hart". Sie verfügt nicht nur über die wesentlichen Eigenschaften von Kohlenstoffmaterialien, sondern auch über die Weichheit und Verarbeitbarkeit von Textilfasern. Es handelt sich um eine neue Generation von Hochleistungs-Verstärkungsfasern. Die Kohlenstofffaser, die um ein Vielfaches dünner als ein Haar ist, wird mit einer Matrix aus Harz, Kohlenstoff, Keramik und Metall kombiniert. Nach einem speziellen Formgebungsverfahren für Verbundwerkstoffe können Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoffe mit ausgezeichneter Leistung hergestellt werden. Sie können in vielen Bereichen eingesetzt werden, z. B. in der Luft- und Raumfahrt, im Energiesektor, im Transportwesen und in der militärischen Ausrüstung. Es ist ein wichtiges Material für die Landesverteidigung, die Militärindustrie, die zivile Produktion und das Leben.

Berichten zufolge scheint Kohlefaser einfach zu sein, aber ihr Herstellungsprozess ist sehr kompliziert. Es handelt sich um eine Systemtechnik, die multidisziplinäre, raffinierte und hochtechnologische Technologien integriert. Sie umfasst Chemie, Textil, Material, Präzisionsmaschinen und andere multidisziplinäre Bereiche. Der gesamte Prozess umfasst die hochpräzise Kontrolle von Tausenden von Parametern wie Temperatur, Feuchtigkeit, Konzentration, Viskosität und Durchfluss. Wenn man nicht aufpasst, werden die Leistung und die Qualitätsstabilität der Kohlenstofffasern ernsthaft beeinträchtigt, so dass der Prozess weit über die Möglichkeiten der allgemeinen Verfahrenstechnik hinausgeht.

Heute sind Kohlefaserverbundwerkstoffe nicht nur ein unverzichtbares Basismaterial zur Erzielung einer hohen Tarnkappenleistung, sondern auch ein wichtiges Symbol für die Messung der fortschrittlichen Leistung von Waffensystemen. Da beispielsweise viele Flugzeuge einen höheren Anteil an Kohlefaserverbundwerkstoffen verwenden, haben ihre Nutzlast, Ausdauer und Überlebensfähigkeit neue Durchbrüche erzielt.

Eines der wichtigsten Merkmale von Kampfjets ist ihre gute Tarnkappenleistung, die eng mit der umfassenden Verwendung von Kohlefaserverbundwerkstoffen zusammenhängt. Darüber hinaus verwenden auch andere Kampfjets kohlenstofffaserabsorbierende Werkstoffe, darunter das schwedische Patrouillenschiff, das vollständig aus Verbundwerkstoffen besteht und daher über fortschrittliche Kampfeigenschaften wie hohe Stealth-Eigenschaften, hohe Manövrierfähigkeit und lange Lebensdauer verfügt.

Die Entwicklung im Bereich der Luft- und Raumfahrt ist sogar noch sorgfältiger. So kann beispielsweise die Reichweite eines Feststoffraketenmotors um 16 Kilometer erhöht werden, wenn seine Masse um 1 kg verringert wird. Daher werden Kohlefaserverbundwerkstoffe in großem Umfang für Triebwerkshüllen, z. B. für US-Raketen, verwendet. In Zukunft werden Kohlenstofffasern eine wichtige Grundlage für die Entwicklung miniaturisierter, hochmanövrierfähiger, hochpräziser und hochdurchschlagskräftiger fortschrittlicher strategischer Waffen und Ausrüstungen sein.

Neue hochleistungsfähige Kohlefaserverbundwerkstoffe weisen eine bessere Stabilität und Zuverlässigkeit auf und werden derzeit in vielen Ausrüstungssystemen wie Hyperschallflugzeugen, der Internationalen Raumstation und modernen Satelliten eingesetzt. Das US-Verteidigungsministerium betonte in dem Bericht "Material Research for 21st Century Defense Needs", dass "bis 2020 nur Verbundwerkstoffe das Potenzial haben, die Leistung von Ausrüstungen um 20-25% zu verbessern."

Mit der Entwicklung moderner Waffen und Ausrüstungen treten die Trends Tarnkappe, geringer Energieverbrauch, hohe Mobilität und große Belastung in den Vordergrund, und die Leistungsanforderungen an Kohlenstofffasern und Verbundwerkstoffe werden immer höher. Daher ist die Entwicklung von Kohlenstofffasern mit höherer Festigkeit und höherem Modul und das dazugehörige Hochleistungs-Kampfsystem zum Höhepunkt des Wettbewerbs der Militärmächte um Spitzenleistungen geworden. Gegenwärtig konzentrieren sich die Industrieländer auf drei Bereiche: Kohlenstofffasern, fortschrittliche Kunststoffe und Herstellungstechnologie.

Derzeit gibt es in der Theorie und im Labor ein riesiges Potenzial und Raum für Verbesserungen bei der Zugfestigkeit und dem Elastizitätsmodul von Kohlenstofffasern, so dass der Kampf in vollem Gange ist.

Im Bereich der Harzforschung liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung hochzäher duroplastischer Harze, die die Langzeittemperatur von Waffenkomponenten erhöhen und die Zähigkeit, Verarbeitbarkeit sowie Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit verbessern können. Die Entwicklung thermoplastischer Harze kann die Schlagzähigkeit und die Beständigkeit gegen Ermüdungsschäden von Waffen und Ausrüstungen erheblich verbessern.

Moderne fortschrittliche automatisierte Fertigungstechnologie kann die Integration von dreidimensionalen Modellen in die Fertigung realisieren, was für die Herstellung großer und komplexer Strukturteile geeignet ist und die Qualitätszuverlässigkeit der Ausrüstung effektiv verbessern und die Kosten senken kann, wodurch die Entwicklung der nationalen Verteidigungs- und Militärindustrie gefördert wird.