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高强度和高模量：航空航天结构件需要承受巨大的载荷，碳纤维必须具备足够高的强度和模量，以保证结构的稳定性和安全性，如飞机机身框架、机翼等部件。
低密度：为了减轻飞行器重量，提高燃油效率和航程，碳纤维的密度要尽可能低，在满足强度等性能要求的同时实现减重目标。
耐高温性能：在高速飞行时，飞行器表面会因与空气摩擦产生高温，碳纤维需要在高温环境下保持性能稳定，不发生变形、分解等情况，如发动机部件、航天飞行器的热防护部件等。
耐疲劳性能：航空航天结构件在长期使用过程中会承受反复的载荷，碳纤维必须具有良好的耐疲劳性能，防止因疲劳裂纹扩展导致结构失效。
良好的尺寸稳定性：在不同的温度和压力环境下，碳纤维的尺寸变化要极小，以保证航空航天设备的装配精度和正常运行。
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