如果我們希望航空發(fā)動機(jī)可以制造的足夠輕盈，那么如何在條件允許的情況下盡量減小材料的密度是一個很好的方法。當(dāng)年的鈦合金就是因?yàn)檩p質(zhì)，并且在剛度、強(qiáng)度和高溫性能合格，現(xiàn)在已經(jīng)是一種被廣泛使用的優(yōu)秀航空材料。

      但是金屬畢竟是金屬，即便是像鎂鋁合金那樣的材料，密度也只是堪堪做到2000kg每立方米左右，而且金屬材料都有一個很嚴(yán)重的問題，那就是金屬有疲勞問題，當(dāng)金屬材料內(nèi)部受到變化的力的時(shí)候，只要這個力足夠大、作用的時(shí)間足夠長，那么材料就會產(chǎn)生微裂紋，然后這樣的裂紋會快速變長、直到整個材料都裂開。

      所以這個時(shí)候一種新材料：碳纖維，出現(xiàn)在工程師們的視野中。

      這種材料首先有一個最明顯的優(yōu)點(diǎn)：輕。碳纖維密度一般在1400~2000kg每立方米，經(jīng)過環(huán)氧樹脂強(qiáng)化的碳纖維密度也不過1600kg每立方米而已，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于金屬材料。

      另外，碳纖維跟金屬材料不一樣，碳纖維材料并沒有所謂的“疲勞強(qiáng)度”的概念，也就是說變化的力對于金屬材料來說是一種威脅，需要重點(diǎn)關(guān)注，但是放在碳纖維這里卻不叫什么事情。

     上面這些優(yōu)點(diǎn)對于航空器材可以說是至關(guān)重要，因?yàn)檫@些東西是要飛上天的，所以自然是越輕越好，而且像航空發(fā)動機(jī)這樣的裝置，需要承受巨大、復(fù)雜的載荷，工作狀態(tài)下零件內(nèi)部會分布有復(fù)雜變化的載荷，有這么一種密度小、強(qiáng)度高、抗疲勞能力強(qiáng)的材料簡直就是如有神助。