无人机的功能离不开硬件素材的支持。如何找到性能更好的高分子材料是无人机制造商需要解决的关键问题。
无人机对高分子材料的主要要求是：
- 低密度：无人机的整体重量更轻，有助于提高飞行效率和续航能力。
- 高模量：高模量意味着材料的高稳定性，可以保证无人机在飞行过程中保持良好的姿态和机动性。
- 高强度：高分子材料需要承受各种复杂的环境和负载条件，以提高无人机的可靠性和耐用性。
- 此外，还有耐磨性、耐冲击性、耐高温性、耐低温性、低吸水性、耐化学性、耐电磁波性等，以保证无人机飞行的稳定性和使用寿命。
与传统金属材料相比，使用 CFRT（连续纤维增强热塑性）聚合物材料具有结构重量轻、强度高、抗蠕变、抗疲劳、热膨胀系数小等诸多优点。它在减轻无人机重量、增加有效载荷和提高安全性方面发挥着重要作用。此外，用 CFRT 材料代替金属材料还具有减少振动和噪声、减少金属材料对遥信号干扰等优点。
CFRT 材料在无人机上的应用
- 套管
- 翅膀
- 螺旋桨
- 散热器
- 电池外壳
- 冷却风扇
- 支架等
无人机常用 CFRT 材料
PA （聚酰胺）
- 耐磨性：PA具有良好的耐磨性和耐摩擦性，适用于需要耐磨性的零件。
- 机械强度：具有较高的机械强度、刚度和抗冲击性，适用于承受大载荷的应用。
- 耐化学性：对油、脂、燃料、溶剂等有一定的耐受性，但对强酸、强碱的耐受性较差。
- 吸湿性：PA 具有很高的吸湿性，水分会影响其物理性能。因此，在高湿度环境中使用时，需要注意吸湿效果。
- 耐温性：一般 PA 温度范围约为 120°C，但特殊类型的 PA 可以承受更高的温度。
PEEK （聚醚醚酮）
- 高温性能：PEEK 具有极高的热稳定性，可用于连续工作温度高达 250°C 的环境中，并且可以在短时间内承受更高的温度。
- 机械强度：PEEK 具有优异的机械强度和刚度，尤其是在高温下。
- 化学稳定性：PEEK 对大多数酸、碱、溶剂、气候变化等具有很强的耐受性。
- 低摩擦和自润滑： 由于其低摩擦系数，PEEK 通常用于需要自润滑或耐磨性的应用。
- 电绝缘性：PEEK具有优良的电绝缘性能，适用于高温高压环境下的电子元件。
PPS（聚苯硫醚)
- 耐高温性：PPS 具有极高的热稳定性，可在高达 260°C 的温度下长期使用，并可短时间承受高达 300°C 的温度。
- 耐化学性： PPS 对许多强酸、强碱、溶剂、油和其他化学品具有优异的耐腐蚀性。
- 机械性能：PPS 具有优异的机械强度、刚度和抗冲击性，即使在高温下其机械性能也保持稳定。
- 尺寸稳定性：由于其低膨胀系数，PPS 可以在温度变化时保持良好的尺寸稳定性。
- 电气绝缘：PPS 具有优异的电绝缘性能，在高温潮湿环境中仍能保持优异的电性能。
- 耐磨性：PPS 具有良好的耐磨性和自润滑性能，可用于高摩擦和高压环境中的零件，如轴承和齿轮。
PC （聚碳酸酯）
- 高透明度：PC材料具有非常高的透明度，光学透明度可以达到90%以上。
- 抗冲击性： PC 具有优异的抗冲击性，是所有工程塑料中最具抗冲击性的材料之一。
- 热稳定性：可在较宽的温度范围内使用，一般 PC 温度范围在 115°C 左右。
- 尺寸稳定性：由于其热膨胀系数小，PC 具有良好的尺寸稳定性。
- 电气绝缘：PC 具有良好的电绝缘性能。