碳纤维、铍铝合金、陶瓷耐热材料等关键材料技术不断突破技术瓶颈,性能获得大幅提升;同时,镓液态金属合金、超材料、石墨烯等前沿材料技术也在加快原理验证和工程应用研究。材料是航空武器装备的物质基础。材料技术的进步不断推动着航空武器装备性能不断提升和升级换代。在先进复合材料、高性能金属结构材料、特种功能材料、电子信息材料等领域取得了重要进展,不断向高温化、智能化、微纳化和可设计化方向发展。复合材料方向碳纤维量产新工艺2016年1月,由日本东丽、帝人、三菱丽阳和东京大学等组成的研究团队开发出在高温环境下不易熔化的丙烯纤维原料,它的好处是无须再进行防止熔化的准备工序,采用电磁波照射纤维直接加热从而替代传统的热压罐加热工艺,使碳纤维生产速度提高10倍。此外,新工艺还可使生产过程中的能源消耗和二氧化碳排放减半。陶瓷复合材料革新2016年8月,美国航空航天局(NASA)表示,在革命性航空概念项目的支持下,研究人员正研究陶瓷基复合材料(CMC)和防护涂层,以替代目前在航空发动机中应用的镍基高温合金。此外,日本石川岛播磨重工(IHI)与宇部兴产株式会社、标盾公司等,也将于2017年试制采用CMC的飞机发动机高压涡轮叶片。采用新型合金制造的F-35光电系统的平台外壳。超低温自修复和可变形复合材料2016年9月,研究人员首次发现一种能在超低温环境下实现材料裂纹自修复的新型复合材料,可用于飞行器或卫星等的纤维...
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2016年,国外航空材料技术继续保持快速发展的势头。总的来看,航空材料继续向高温化、智能化、微纳化和可设计化方向发展,在先进复合材料、高性能金属结构材料、特种功能材料、电子信息材料等领域取得多项重要进展。一、先进复合材料先进复合材料向耐高温、智能化方向发展,碳纤维、陶瓷基复合材料和树脂基复合材料是其发展重点。日本研发出速度快10倍的碳纤维量产新工艺。1月,由日本东丽、帝人、三菱丽阳和东京大学等组成的研究团队开发出在高温环境下不易熔化的丙烯纤维原料,无需再进行防止熔化的准备工序,采用电磁波照射纤维直接加热替代较传统熔炉加热工艺,使碳纤维生产速度提高10倍。此外,新工艺还可使生产过程中的能源消耗和二氧化碳排放减半。 碳纤维是国防工业关键原材料陶瓷复合材料正革新航空发动机工作效率。8月,美国航空航天局(NASA)表示,在“革命性航空概念”项目支持下,研究人员正研究陶瓷基复合材料和防护涂层,替代目前在航空发动机中应用的镍基高温合金。此外,日本三菱重工与宇部兴产株式会社、标盾公司等,也将于2017年度试制陶瓷基复合材料飞机发动机用高压涡轮叶片。超低温自修复复合材料研究实现零突破,可变形复合材料有望制造跨疆域无人机。9月,美研究人员首次发现一种可在低于冰点的超低温度下现材料裂纹自修复的新型复合材料,可用于飞行器或卫星等的纤维增强材料部件,实现部件在轨维修。零下60℃条件下,其自修复效...
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航空航天发动机发展水平是一国综合国力、工业基础和科技水平的集中体现,它的研制集中了现代工业最尖端的技术、最先进的工业成果。今天跃谷小编就为您揭秘,航空航天发动机上所用的材料。 航空发动机上应用的先进金属材料铝合金 铝合金具有比模量与比强度高、耐腐蚀性能好、加工性能好、成本低廉等突出优点,因此被认为是航空航天工业中用量最起着至关重要的作用。主要应用位置:发动机舱、舱体结构、承载壁板、梁、仪器安装框架、燃料储箱等。钛合金 与铝、镁、钢等金属材料相比,钛合金具有比强度很高、抗腐蚀性能良好、抗疲劳性能良好、热导率和线膨胀系数小等优点,可以在350~450℃以下长期使用,低温可使用到-196℃。主要应用位置:航空发动机的压气机叶片、机匣、发动机舱和隔热板等。 超高强度钢 超高强度钢具有很高的抗拉强度和足够的韧性,并且有良好的焊接性和成形性。主要应用位置:航天发动机壳体、发动机喷管、轴承和传动齿轮。 如今,航空发动机性能不断的提高,重量相比过去有了很大的减少,在依靠整体叶盘、整体叶环、空心叶片和对转涡轮等新颖结构的同时,将会更看重高比强度、低密度、高刚度和耐高温能力强的先进材料。传统的航空发动机材料(镍合金和钛合金)虽然仍然可以进一步发展,但它的发展空间已经不大了,很难满足未来航空发动机更加苛刻的温度和重量要求。 现在,树脂基...
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高温合金由于其优异性能被誉为“现在工业皇冠商的明珠材料”,但现在,一种新型复合材料发展迅猛,大有取代高温合金的趋势。今天就来讲讲这个航空材料的新宠——陶瓷基复合材料。发展航空材料已成国家战略◆ ◆ ◆ 航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称,其已成为航空发动机、信息技术并列的三大航空关键技术之一,也是对航空产品发展有重要影响的六项技术之一。而陶瓷基复合材料作为航空材料的重要组成部分,对我国的航空、航天、军工等领域的发展也起到了非常重要的作用。性能优越的陶瓷基复合材料◆ ◆ ◆ 简介及分类 陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料,是一种新型战略性高温结构材料。与传统材料相比,其优势主要表现为“更高”、“更强”、“更轻”。陶瓷基复材料可以按材料作用、增强材料形态和基体材料来分类。性能及特点 和常规材料相比,陶瓷基复合材料(CMC)具有巨大的优势:其密度只有高温金属合金的1/4-1/3,强度大、耐磨,具有良好的耐高温、抗高温蠕变性能,在航空、军事和工业领域都可以得到应用。 在陶瓷基体中引入作为增韧材料的第二相材料形成的陶瓷基复合材料可以很大程度提升其韧性。应用广泛 陶瓷基复合材料可应用于航空航天、军事和工业领域,未来一旦取代高温合金在航空航...
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