摘 要

美國Hexcel（赫氏）公司成立于1948年，主要業務包括碳纖維、復合材料和結構部件，現有全職員工7000余人，在全球各地擁有24個生產基地，而目前Hexcel也是美國最大的碳纖維生產商。本文主要介紹了Hexcel公司碳纖維及其復合材料在航天、國防領域應用。

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Hexcel碳纖維復合材料在防空飛機中應用

美國Hexcel公司作為碳纖維復合材料領域的合格供應商，已經為超過100多個軍用飛機與旋翼飛機項目提供原材料，這些項目包括C-17、F/A-18E/F黃蜂、F-22猛禽戰斗機、F-35聯合攻擊戰斗機、歐洲臺風戰斗機、空客A400M軍用運輸機等。

歐洲臺風戰機采用了全復合材料結構，包括機翼、前機身及機尾部分均是由碳纖維復合材料加工，且以Hexcel公司的HexPly® 8552 環氧預浸料為主。此外，在部分高溫部件采用的先進雙馬來酰亞胺（BMI）以及用在夾層結構中的HexWeb® 蜂窩，Hexcel公司為每駕飛機提供碳纖維復合材料總貢獻超過一噸。

Hexcel公司的碳纖維預浸料、壓熱器產品、增強材料及蜂窩結構也適合無人機（UAV）的制造；如公司的HexTow®HM63高模量碳纖維（UD或編織格式）可以為無人機提供卓越的剛度。Hexcel公司碳纖維及預浸料在防空飛機領域的具體應用包括：

※雷達透明天線罩：采用環氧樹脂或BMI預浸料；或RTM樹脂和由玻璃纖維或石英纖維制成的編織預制件；

※ 前緣舵面翼：碳纖維/環氧預浸料；

※ 機身壁板：碳纖維/環氧預浸料、非金屬蜂窩核心及 HexBond™膠粘劑；

※ 前緣裝置：碳纖維/玻纖環氧預浸料；

※ 翼整流罩：碳纖維/玻纖環氧預浸料；

※ 翼皮和翼肋：碳纖維/玻纖環氧預浸料；

※ 翼尖：石英纖維/環氧預浸料；

※ 方向舵：碳纖維/環氧預浸料；

※ 翼：碳纖維/玻纖環氧預浸料；

※飛行操縱面：碳纖維/玻璃纖維增強環氧預浸料、蜂窩核心材料及 HexBond™ 膠粘劑。

Hexcel公司產品在防空飛機中的典型應用

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Hexcel碳纖維復材在太空和發射器中應用

2.1 發射器領域應用

將衛星發射到太空是對復合材料性能的終極挑戰。除了要減輕重量外，材料還必須承受極端的溫度波動。Hexcel公司生產系列產品能夠滿足該苛刻的性能要求。Hexcel公司碳纖維及其復合材料的具體應用領域包括：

• 整流罩：碳纖維預浸料、鋁質蜂窩；

• 外部有效負載載體組件：碳纖維預浸料、鋁蜂窩和粘合劑；

• EPS環：碳纖維/環氧預浸料或RTM工藝；

• 前沿：碳纖維預浸料；

• 軛：碳纖維環氧樹脂纏繞工藝；

• 隔熱罩：碳纖維預浸料/耐高溫玻纖織物；

• 火箭助推器：碳纖維預浸料。

外層空間的獨特環境對制造軍事和商業衛星的材料提出了嚴格的要求。相比之下，衛星遭受碰撞損壞的風險相對較小。但劇烈的溫度變化會導致普通材料變形，隨溫度擴張或收縮。

HexPly® M18 作為 180°C (350°F) 固化環氧樹脂系統，在歐洲型號中獲得廣泛應用，可在最高 170°C(340°F) 溫度下操作，室溫下的燒毀壽命為 30 天。此外，該材料可提供出色的低吸濕性，M18樹脂結合高模量HexTow®HM63（UD或超輕量織物）可提高尺寸的穩定性和所需應用的結構性能。

HexPly® 954 系列 350 °F 固化增韌氰酸酯樹脂預浸料產品，因其優異的低吸濕性能以確保尺寸穩定，還擁有比環氧樹脂更好的透氣性能，因而被廣泛用于太空硬件設備的設計制造。它與超高模量瀝青基碳纖維和 PAN 基高模量碳纖維纖維結合，可提升尺寸穩定性和結構性能，滿足美國NASA苛刻的應用需求。

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