Materiali compositi in fibra di carbonio utilizzata nelle attrezzature militari La fibra di carbonio è "morbida all'esterno e dura all'interno". Non solo possiede le caratteristiche essenziali dei materiali di carbonio, ma anche la morbidezza e la lavorabilità delle fibre tessili. È una nuova generazione di fibre di rinforzo ad alte prestazioni. La fibra di carbonio, che è diverse volte più sottile di un capello, è combinata con una matrice come resina, carbonio, ceramica e metallo. Dopo uno speciale processo di stampaggio, si ottengono materiali compositi in fibra di carbonio con prestazioni eccellenti. Possono essere ampiamente utilizzati in molti campi come l'aviazione, l'aerospaziale, l'energia, i trasporti e le attrezzature militari. È un materiale importante per la difesa nazionale, l'industria militare, la produzione e la vita civile.

Secondo quanto riportato, la fibra di carbonio sembra semplice, ma il suo processo di produzione è molto complicato. Si tratta di un sistema ingegneristico che integra tecnologie multidisciplinari, raffinate e ad alta tecnologia. Coinvolge i settori chimico, tessile, dei materiali, dei macchinari di precisione e altri campi multidisciplinari. L'intero processo comprende il controllo di alta precisione di migliaia di parametri quali temperatura, umidità, concentrazione, viscosità e flusso. Se non si fa attenzione, si rischia di compromettere seriamente le prestazioni e la stabilità qualitativa della fibra di carbonio, quindi è ben al di là della portata della tecnologia di processo generale.

Oggi, i materiali compositi in fibra di carbonio non solo sono diventati un materiale di base indispensabile per ottenere elevate prestazioni stealth, ma anche un simbolo importante per misurare le prestazioni avanzate dei sistemi di armamento. Ad esempio, da quando molti aerei utilizzano una percentuale maggiore di materiali compositi in fibra di carbonio, il loro carico utile, la resistenza e la sopravvivenza hanno raggiunto nuovi traguardi.

Una delle caratteristiche principali dei jet da combattimento è la loro buona prestazione stealth, che è strettamente legata all'uso estensivo di materiali compositi in fibra di carbonio. Inoltre, anche altri caccia utilizzano materiali assorbenti in fibra di carbonio, tra cui la nave da pattugliamento svedese, che utilizza materiali interamente in composito, per cui ha prestazioni di combattimento avanzate, come l'alta furtività, l'alta manovrabilità e la lunga durata.

Lo sviluppo del settore aerospaziale è ancora più meticoloso. Ad esempio, per ogni riduzione di 1 kg della massa di un motore a razzo solido, l'autonomia può essere aumentata di 16 chilometri. Per questo motivo, i materiali compositi in fibra di carbonio sono ampiamente utilizzati nei gusci dei motori dei missili statunitensi. In futuro, la fibra di carbonio sarà una base importante per lo sviluppo di armi e attrezzature strategiche avanzate miniaturizzate, altamente manovrabili, altamente precise e altamente penetranti.

I nuovi materiali compositi in fibra di carbonio ad alte prestazioni hanno una migliore stabilità e affidabilità e sono attualmente ampiamente utilizzati in sistemi di equipaggiamento come gli aerei ipersonici, la Stazione Spaziale Internazionale e i satelliti avanzati. Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha sottolineato nel rapporto "Material Research for 21st Century Defense Needs" che "entro il 2020, solo i materiali compositi hanno il potenziale per migliorare le prestazioni delle apparecchiature di 20-25%".

Con lo sviluppo di armi ed equipaggiamenti moderni, le tendenze di stealth, basso consumo energetico, alta mobilità e grande carico sono prominenti, e i requisiti di prestazione della fibra di carbonio e dei materiali compositi sono sempre più elevati. Pertanto, lo sviluppo di fibre di carbonio a più alta resistenza e a più alto modulo e il relativo sistema di combattimento ad alte prestazioni sono diventati i punti salienti della competizione tra le potenze militari per una forza all'avanguardia. Attualmente, i Paesi sviluppati si stanno concentrando su tre direzioni: fibra di carbonio, resina avanzata e tecnologia di produzione.

Attualmente, il potenziale e lo spazio per migliorare la resistenza alla trazione e il modulo della fibra di carbonio sono enormi, sia in teoria che in laboratorio, quindi la battaglia è in pieno svolgimento.

Nel campo della ricerca sulle resine, l'attenzione si concentra sullo sviluppo di resine termoindurenti ad alta tenacità, in grado di aumentare la temperatura a lungo termine dei componenti delle armi e di migliorare la tenacità, la lavorabilità e la resistenza all'umidità e al calore. Lo sviluppo di resine termoplastiche può migliorare significativamente la tenacità all'impatto e la resistenza ai danni da fatica di armi ed equipaggiamenti.

La moderna tecnologia di produzione automatizzata avanzata può realizzare l'integrazione dei modelli tridimensionali dei componenti nella produzione, che è adatta alla fabbricazione di parti strutturali complesse e di grandi dimensioni, e può migliorare efficacemente l'affidabilità qualitativa delle attrezzature e ridurre i costi, promuovendo così un migliore sviluppo della difesa nazionale e dell'industria militare.