実際には一般に「カーボンファイバー」と呼ばれるもの。カーボンファイバー強化ポリマー (CFRP) は、通常、エポキシを含浸させたカーボンフィラメント織布のシートで構成され、積層され、型に成形され、硬化された複合材料です。真空条件下の窯。このプロセスから得られる材料で作られたコンポーネントは非常に軽量であり、優れた強度対重量比を備えた信じられないほどの剛性を備えています。
現代の炭素繊維の個々の繊維は主に石油副産物で構成されており、純粋な結晶性炭素繊維の開発によって材料が成熟し、その後工業化されました。 1919 年代後半を通じて初めて合成された番目そして20代前半番目トーマス・エジソンによる光フィラメントとしての使用など、何世紀にもわたってこれらの初期の試みは純度が低かったため失敗に終わりました。日本とアメリカの化学者が複合材料の強化材として使用するのに適切な純度の繊維を製造できるようになったのは、1960 年代初頭になってからでした。
英国国防省の一部である英国王立航空機関による多額の投資の後、ロールスロイス コンウェイと RB にカーボン複合材コンプレッサー ファン アセンブリが組み込まれた最初の工業生産されたカーボン複合材コンポーネントが登場しました-211 1960年代後半のジェットエンジン。 1970 年代を通じて、フィラメントと接着剤の品質が向上することでこの材料はさらに成熟し、1980 年代初頭までにモータースポーツはカーボン複合材料の新たな実験台となりました。
ロールスロイス コンウェイ ジェット エンジンは、ヴィッカース VC-10 旅客機用に設計されました
1981 年の F1 選手権のために導入されたマクラーレン MP4/1 は、フルカーボン複合シャーシを備えた初期のレーシングカーでした。航空宇宙産業の高性能の性質と同様に、モータースポーツも強度と剛性を犠牲にすることなく軽量化を可能にし、マクラーレンの競争力を確保することでコンポジットの恩恵を受け、やがてカーボンコンポジットはあらゆる形式のレースで普及しました。
1990 年代までに、さらに大きなカーボン複合材の製造が可能になり、ボーイングの新型旅客機 777 の軽量化に貢献しました。777 は航空宇宙分野に大型の複合材を導入する上で重要であり、航空機の重量の 9% がカーボン複合材で構成されていました。後部胴体、エンジン カウリング、操縦翼面、フロア ビームに使用されています。これらの新しい複合コンポーネントは軽量化に加えて、耐腐食性と耐疲労性も備えているため、古い業界標準のアルミニウムに比べてメンテナンスの手間が省けます。
2007 年、ボーイングは革新的な 787 ドリームライナーを導入し、複合材料の使用量が大幅に増加し、現在では重量の 50% まで増加しました。ボーイングは大型のカーボン複合材部品を製造できるため、787 の胴体は 3 つの大きな単層セクションで構成され、組み立て中にこれらのセクションが結合されます。さらに、787 の翼は主にカーボン複合材料で構成されており、その材料の延性がこの飛行機の象徴的な翼のフレックスに貢献しています。
