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纖維增強的聚合物復(fù)合材料正在迅速普及，成為飛機、航天器、衛(wèi)星、導(dǎo)彈制造的首選材料。特別是，近年來，已在全球多個航空航天項目中用作主要結(jié)構(gòu)材料，碳纖維具有耐腐蝕、符合輕量化的發(fā)展趨勢、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點。碳纖維復(fù)合材料憑借優(yōu)異的力學(xué)性能被越來越多地應(yīng)用于航空航天工業(yè)。

航空領(lǐng)域：

      過去十年，在航空復(fù)合材料領(lǐng)域一直在降低成本，提高零部件性能并減輕零部件重量，復(fù)合材料現(xiàn)已在飛機中獲得公認(rèn)的地位，而碳纖維增強材料已成為輔助組件如（機翼活動翼，襟翼，擾流板，方向舵，直升機葉片，座椅，肋骨，室內(nèi)裝飾，舷窗，扶手等），并已進入主要結(jié)構(gòu)組件，例如主翼，機尾，機身，完整的水平穩(wěn)定器和垂直穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)。已大量使用在波音787和空客A350、A380等。

航天領(lǐng)域：

      衛(wèi)星結(jié)構(gòu)對強度、剛度以及使用環(huán)境的要求與飛機結(jié)構(gòu)有明顯差別，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足強度的條件下主要解決剛度的問題，因此需要采用具有一定強度的高模量復(fù)合材料。

     目前已廣泛用于航空航天，火箭，導(dǎo)彈和飛行設(shè)備及發(fā)射裝置。

用作航空和航天器的結(jié)構(gòu)材料，如（火箭排氣錐，發(fā)動機罩與殼體；衛(wèi)星結(jié)構(gòu)，太陽能電池板和天線，運載火箭等）。

      碳纖維復(fù)合材料在導(dǎo)彈中用于舵面、天線罩、整流罩、進氣道，導(dǎo)彈彈頭，彈殼等。

      碳纖維復(fù)合材料具有重量輕，強度高和彈性模量高的特點。它可以將傳統(tǒng)鋁合金結(jié)構(gòu)的重量減少30％。它對改善武器裝備的性能做出了巨大貢獻。它被廣泛用于飛機機體，發(fā)動機，導(dǎo)彈殼等的制造?，F(xiàn)在美國F-22和F-35戰(zhàn)斗機的碳纖維復(fù)合材料比例分別為24％和36％，這使戰(zhàn)斗機具有超高音速巡航，超視距作戰(zhàn)，高機動性和隱身性的特點，以A350和波音787為代表的新型大型民用飛機碳纖維復(fù)合材料的比例超過50％。

       航空航天在利用碳纖維的特性不斷地獲得新的技術(shù)優(yōu)勢，但是碳纖維目前也面臨著眾多的挑戰(zhàn)和障礙，其中最重要問題是分層。脫層是指復(fù)合材料層緩慢彼此分離的狀態(tài)，在大多數(shù)情況下，分離是由于沖擊和反復(fù)的循環(huán)應(yīng)力造成的。除了分層以外，碳纖維在制造階段時也可能會起皺。起皺導(dǎo)致纖維變硬，并且作為多米諾骨牌效應(yīng)變?nèi)酢?/span>

       Xantu Layr納米纖維薄膜可以用在碳纖維預(yù)浸料層間增韌，用于改善斷裂韌性（抗分層性），沖擊強度之后的壓縮（損傷容限）和復(fù)合材料分層的抗疲勞強度。納米纖維膜在層間區(qū)域充當(dāng)脆性樹脂基體的納米級增強物質(zhì)，最終形成更堅韌的樹脂，在受到壓力或沖擊時不易發(fā)生微小裂紋。

      新西蘭公司Revolution Fibers已通過獲得AS9100c認(rèn)證，成為首家達到航空航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的納米纖維生產(chǎn)商，這將使該公司能夠進一步為其航空航天客戶開發(fā)納米纖維產(chǎn)品，已有合研項目在與空客一起進行。  

       確切的說，Xantu.Layr 不是復(fù)合材料中纖維增強的物質(zhì)，而是作為樹脂的增強劑。例如：代替樹脂中使用的增強顆粒，Xantu.Layr可以作為樹脂韌性增強物質(zhì)放置于每一層預(yù)浸料或者增強纖維之間。

     Xantu. Layr使用簡便，適合190℃和260℃高溫固化。通常有三種規(guī)格，重量分別為1.5gsm, 3.0gsm, 4.5gsm. 厚度分別為8μm，16μm和24um，標(biāo)準(zhǔn)寬度為1m，也可根據(jù)實際應(yīng)用進行定制。

      通過實驗，使用Xantu. Layr的預(yù)浸料在為易脆的樹脂提供納米級的增強膜來改善復(fù)合材料的性能，納米纖維很容易被樹脂浸濕，由于增強了疏水性，不會吸收水分，避免基體產(chǎn)生空隙，有效提高了復(fù)合材料層合板的抗分層特性、沖擊強度之后的壓縮和抗疲勞特性。

      第三代復(fù)合材料中普及推廣了層間增韌的技術(shù)， 目前有3種增韌技術(shù)用于碳纖維預(yù)浸料，分別為顆粒增韌、薄膜增韌和納米纖維增韌。與其他一些常用的增韌系統(tǒng)不同，復(fù)合材料的物理和機械性能，如溫度、層間剪切強度、彎曲強度和模量、拉伸強度和模量，不會受到納米纖維膜的影響。

      通過實驗我們可以發(fā)現(xiàn)，使用不同規(guī)格的納米纖維膜對復(fù)合材料層合板的斷裂韌性有不同程度的提升，其中4.5gsm Xantu. Layr可以提升156%。復(fù)合材料的斷裂韌性可提高69%，疲勞壽命提高394%。沖擊后的壓縮強度（CAI）即復(fù)合材料層合板的損傷容限能力顯著提高，使用納米纖維膜后，在沖擊和壓縮實驗中納米纖維膜吸收裂紋的能量，進而提升了CAI，通過實驗數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，同一層合板在使用納米纖維膜后沖擊能量可以由10J增加到30J。

      實驗結(jié)果表明，聚酰胺（PA66）納米纖維膜Xantu. Layr 在幾乎不增加任何厚度和重量的情況下，對于復(fù)合材料起到了增韌增強的作用。目前，Xantu. Layr可以用于航空航天、風(fēng)電葉片、復(fù)合材料槍筒、體育競技（如釣魚竿、滑雪板）等民品行業(yè)。同時適用于需要打孔或剪切的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件，做到局部增韌。

      碳纖維作為先進的復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的需求不斷增長，甚至碳纖維應(yīng)用的數(shù)量已成為衡量一個國家在航天領(lǐng)域發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。納米纖維膜作為繼增韌顆粒之后的新一代復(fù)合材料韌性增強物質(zhì)無疑為航空航天行業(yè)的發(fā)展起到了促進作用。