航空高性能铝合金材料的基础研究
先进金属基复合材料制备科学基础
先进金属基复合材料制备科学基础首先，复合材料的制备工艺对于获得优良性能的材料至关重要。
常用的制备工艺包括热压烧结、熔体浸渗、溶胶凝胶方法等。
热压烧结是一种常用的方法，通过在高温和高压下使金属基体和强化相结合。
熔体浸渗则是将强化相浸渍金属基体，并通过固相反应形成复合材料。
溶胶凝胶方法则是通过化学反应制备有机/无机前驱体，并通过热处理形成复合材料。
制备工艺的选择应根据需求，综合考虑成本、性能和生产工艺等因素。
其次，金属基体和强化相的选择对于制备优良的AMMCs至关重要。
金属基体常常选择高强度、高刚度和良好的导热性的金属，如铝合金、镁合金和钛合金。
强化相的选择要考虑到其高耐磨性、高耐腐蚀性和高温稳定性。
常用的强化相有陶瓷颗粒、碳纤维、硼纤维等。
金属基体和强化相的选择应根据复合材料的应用环境和要求，以及制备工艺的适应性来确定。
最后，复合界面的控制对于制备高性能的AMMCs也是至关重要的。
复合界面是金属基体和强化相之间的界面，其结构和性能直接影响到复合材料的力学性能和耐腐蚀性能。
为了得到良好的复合界面，可以通过表面处理、界面改性和界面设计等手段来实现。
表面处理包括机械研磨、酸洗、阳极氧化等，可以清除金属表面的氧化膜和污染物，增加界面的亲和力。
界面改性则通过在金属基体和强化相之间引入中间层或采用界面反应法来增强界面的结合力。
界面设计则通过优化复合材料的成分和结构来控制复合界面。
综上所述，先进金属基复合材料制备的科学基础包括制备工艺、金属基体和强化相的选择，以及复合界面的控制等方面。
通过优化这些方面的研究和探索，可以开发出具有优异性能的AMMCs，为航空航天、汽车、能源和电子等领域的应用提供新的材料解决方案。
新型材料的应用和性能研究
新型材料的应用和性能研究随着科技的不断进步和发展，新型材料的应用和性能研究也越来越受到人们的关注。
在制造业、建筑业、能源行业、通讯行业等重要领域中，新型材料的应用已经成为当前技术发展的必然趋势，对于推动产业转型升级、提高产品品质和生产效率，具有极其重要的作用。
一、新型材料的种类及应用1. 金属材料金属材料是最基础的材料之一，其应用范围广泛，包括机床、汽车、航空航天、医疗、电子等领域，在现代化建设中具有不可替代的作用。
其中，高强度钢材、铝合金、镍基高温合金等金属材料的应用可以提高生产效率和产品品质，同时减少能源和原材料消耗。
2. 高分子材料高分子材料是化学、石油、化纤等产业的基础产品，从塑料到纤维再到树脂，高分子材料应用领域广泛。
在汽车、航空、医疗等工业领域中，高分子材料的使用可以降低产品重量，提高产品强度，改善耐磨性和化学稳定性。
3. 复合材料复合材料在许多重要工业领域中具有广泛的应用，例如：航空、航天、汽车、建筑等行业。
复合材料是一种由两种或更多材料组成的复合体，可以结合不同材料的各种性能，达到特殊的功能要求。
因此，复合材料已经成为了材料科学中的前沿热点。
二、新型材料的性能研究新型材料的不断发展和应用，离不开对其性能的深入研究。
以下是新型材料性能研究的几个方面。
1. 基础性质研究材料的基础性质研究是材料科学研究的基础，包括密度、硬度、热膨胀系数、电导率、热导率、热稳定性等方面的研究。
这些基础性质对于材料的应用性能有着非常重要的影响。
2. 微观结构研究材料的微观结构研究是材料性能研究中的一个重要方面，能够为材料的性能优化和改进提供重要依据。
通过电子显微镜、X射线晶体学等手段研究材料的晶体结构、晶界、缺陷等方面的信息，能够提高材料的强度、硬度、耐磨性等性能。
3. 功能性能研究材料的功能性能研究是材料应用研究的重点。
例如，用于电子组件中的导电材料，需要研究其电导率、耐高温性能以及不同温度下的线性膨胀系数等。
航空器结构强度分析研究
航空器结构强度分析研究航空器的结构强度在机器的性能和安全方面都具有至关重要的作用。
强度分析研究是为飞机设计、生产、维修等经验提供科学依据的重要手段。
本文将从三个方面探讨航空器结构强度分析研究，包括强度分析的基础概念、分析方法和现代化技术应用。
一、强度分析的基础概念强度分析是指对飞机的机身、部件及其负荷和应力状态的分析和计算，以评估其结果的判断飞机结构是否具有足够的强度。
针对航空器，强度分析通常牵涉到两个主要的研究方向，即强度裕度分析和疲劳寿命评估。
强度裕度是指材料的极限承载能力与实际荷载之比或飞机部件设计强度与实际应力状态之比的差异，也就是“安全余量”。
对于几乎所有的航空器和飞行器组件，都需要同时满足强度和刚度。
强度裕度分析需要对应力=应力/截面积这个公式进行计算，从而确保飞机的部件能够承受规定的最大负荷。
而疲劳寿命评估通常是指在飞机使用过程中产生的结构应力和反复载荷这样的因素。
因此，疲劳寿命评估需要考虑以下几个方面：疲劳损伤机理、实际载荷负荷历史、材料特性和构件尺寸规格。
只有通过分析疲劳性能，才能确保飞机在长期使用中没有结构疲劳问题。
二、强度分析的分析方法在进行强度分析的时候，需要牢记以下三个原则：一是应使用比实际载荷大的载荷，即载荷为设计载荷加上它的安全余量，以便确定最坏的应力状态；二是应考虑所有可能的载荷组合，包括飞机的重量、失速或过度载荷时的附加载荷、颤振、地面载荷和操作载荷，例如起飞，加速，高空飞行，迫降和着陆等；三是应对结构的所有部分进行强度分析，包括机翼，机身，引擎架，起落架等。
强度分析的方法通常是基于有限元法或统计方法来计算出结构的应力及其分布状态。
其中有限元法可以更加精确地模拟不同部件的应力和变形，并添加实时边界条件和荷载历史。
同时，有限元法也可以精确地模拟部件间的力学振动和飞行时的噪声声理。
而统计方法的方法则是通过记录机器在使用过程中受到的各种载荷作用及部件的应力和变形情况等，通过数据处理方法来估计机器的强度损伤程度。
6063热导率
未来研究方向与趋势
微观结构与热导率关系
未来的研究将更加深入探讨6063铝合金的微观结构（如晶粒大小、相组成等）对热导率的影响机制，为优化其热导 率提供理论支持。
跨学科合作与新方法
促进不同学科之间的合作和交流，将有助于发现新的研究方法和思路，进一步推动6063铝合金热导率的研究。
研究目的和意义
研究目的
通过对6063铝合金的热导率进行实验测量和理论计算，分析其热导率的影响因素和变化规律，为优 化材料性能和使用提供理论支持。
研究意义
通过对6063铝合金热导率的研究，有助于深入了解该材料的导热性能和力学性能之间的关系，为材料 设计和应用提供理论依据，同时也有助于提高航空、航天、汽车等领域的能源利用效率和安全性。
热导率在6063铝合金中的其他应用
热导率与复合材料制备
在制备6063铝合金复合材料时，高 热导率有助于实现均匀传热，促进界 面反应，提高复合材料的整体性能。
热导率与焊接工艺
焊接是连接铝合金构件的重要手段。 高热导率有助于提高焊接速度，减少 热量输入，降低焊接变形，提高焊接 质量。
05
研究展望与未来发展趋势
湿度
杂质和缺陷
湿度对一些材料的热导率有一定影响，因 为湿度会影响材料中的水分含量，从而影 响热量的传递。
材料中的杂质和缺陷可能会影响热量的传 递，从而影响热导率。
03
6063铝合金的热导率
6063铝合金的基本特性
6063铝合金是一种常见的铝合金材料，具有优良的加 工性能和机械性能，广泛用于建筑、航空、汽车等领 域。
04
热导率在6063铝合金中的应用
中国航空工业集团公司北京航空材料研究院2016年校园招聘
中国航空工业集团公司北京航空材料研究院2016年校园招聘（事业编制员工）一、单位介绍中国航空工业集团公司北京航空材料研究院（简称中航工业航材院）成立于1956年，是国内唯一面向航空，从事航空先进材料应用基础研究、材料研制与应用技术研究和工程化研究的综合性科研机构。
研究院主要从事飞机、发动机和直升机用先进材料、工艺、检测评价技术研究，具有高性能材料的小批量生产和高难度重要部件的研制与开发能力，承担着大量国家重点科研项目和军民两用技术研发项目。
航材院研究范围涵盖金属材料、非金属材料、材料制备与工艺、材料性能检测/表征及评价、材料建模与工艺仿真等17个领域的60余个专业，并拥有一批国家级、省部级的实验室和技术中心,以及百慕高科、中航新材、中航伊萨、百慕合金、百慕合力等主要控股子公司。
航材院现有员工2000余名，其中中科院院士2名，工程院院士2名，国家级有突出贡献专家6名，511人才工程8名，政府特殊津贴专家89名，博士生导师18名，国内知名材料专家和学术带头人100余人。
设有研究生部和博士后流动站，具有多学科博士、硕士学位授予权。
2014年，航材院实现收入超过46亿元，利润超过4亿元，实现了新的跨越式发展。
北京航空材料研究院将深入贯彻落实科学发展观，坚持“以人为本，和谐有序，共同发展”的核心价值观，实施“创新，凝聚，扩展”的发展战略，努力实现“引领航空材料技术，打造高新材料产业”的宏伟愿景，成为国内领先、国际先进的研究院！热烈欢迎优秀学子加入航材院的大家庭！二、编内员工福利（1）事业编制事业身份，解决北京市户口（2）院福利住房补贴（1000—1200元/月）、公积金、安家费、高温假期、疗养补贴（4000元/年）、免费班车、低价宿舍（两人一间独立卫生间150元/月）、年度体检、劳动保护用品等其他福利：博士租房补贴、青年伙食补贴等（3）工会福利食用油、过节费、爱心基金、女工特殊保险等（4）工团及各类社团两年一次职工运动会、阳光关爱工程（爱家、亲子、健康、连心）、青春手牵手；排球、羽毛球等各类专项比赛；摄影、集邮等各类协会活动。
科技部公布973计划立项项目清单 共批准94个项目
中国人民解放军国防科学技术大学
中国人民解放军国防科学技术大学
2011CB013300
人体运动功能重建的生机电一体化科学基础
朱向阳
上海交通大学
上海市科学技术委员会教育部
2011CB013400
机械装备再制造的基础科学问题
张洪潮
大连理工大学
教育部
2011CB013500
大型水利水电工程高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制
教育部浙江省科学技术厅
2012CB719900
高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法
单杰
武汉大学
教育部
2012CB720000
行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究
崔平远
北京理工大学
工业和信息化部
2012CB720100
大型客机座舱内空气环境控制的关键科学问题研究
陈清焰
天津大学
教育部天津市科学技术委员会
祝之明
中国人民解放军第三军医大学
中国人民解放军总后勤部卫生部重庆市科学技术委员会
2012CB517900
儿童孤独症的遗传基础及其致病的机制研究
夏昆
中南大学
湖南省科学技术厅教育部
2012CB518000
重大心血管疾病相关GPCR新药物靶点的基础研究
肖瑞平
北京大学
教育部
2012CB518100
严重创伤重要组织器官修复再生的细胞与分子机制研究
付小兵
中国人民解放军总医院
中国人民解放军总后勤部卫生部
2012CB518200
高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究
范明
中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所
航空航天工程的设计与实现研究
航空航天工程的设计与实现研究航空航天工程是一个关乎国家安全和民生的重要产业，随着科技的不断进步，航空航天工程的设计与实现也不断得到提高。
本文将从材料选择、模拟设计、加工制造、试飞测试等角度全面探讨航空航天工程的设计与实现研究。
一、材料选择材料是航空航天工程设计与实现的基础。
在设计初期，需要评估材料的物理性、化学性和力学性能，以确定与设计需求最佳匹配的材料。
在材料的选择上，需要考虑以下几个方面：1. 强度和轻量化在航空航天工程制造中，轻量化是一条永不止步的路，航空航天器越轻，可携带的燃油和载荷就会越多。
材料的强度和密度是轻量化的两个重要因素，因此需要选择重量低、强度高的材料，比如碳纤维复合材料。
2. 耐高温性能高温是航空航天器面临的一个主要问题，因此材料的耐高温性能也是影响选择的重要因素。
例如，航空发动机的叶片需要承受高温和高压的环境，通常使用镍基高温合金。
3. 耐腐蚀性能在航空航天工程中，航空器经常会受到氧化、腐蚀等作用，因此需要选择具有较好的耐腐蚀性能的材料。
例如，铝合金是一种具有良好耐腐蚀性的材料，通常用于制造外壳和机身。
二、模拟设计在航空航天工程中，模拟设计是一个必不可少的环节。
模拟设计可以帮助工程师快速地了解产品的设计性能，减少制造缺陷，并为产品的实际制造奠定基础。
1. 热力学仿真航空航天工程通常需要考虑热性能问题，热力学仿真可以通过计算机模拟来优化产品的热性能。
例如，在设计发动机时，可以通过热力学仿真来优化发动机结构，提高发动机的热效率。
2. 结构力学仿真结构力学仿真可以预测产品在不同负载下的变形和应力等情况，从而提供更准确的设计数据。
例如，在航天器的设计中，可以通过结构力学仿真来优化飞行器的结构，保证其在重力和惯性力作用下的稳定性。
三、加工制造加工制造是航空航天工程设计与实现的最后一环节，也是技术上最具挑战性的部分。
1. 数控加工在航空发动机制造中，需要对航空发动机零部件进行精密的加工，这通常需要采用数控加工技术。
功能基元序构的高性能材料基础研究重大研究计划2019年度项目指南
功能基元序构的高性能材料基础研究重大研究计划2019年度项目指南功能基元序构的高性能材料是指以功能基元为基本单元，通过空间序构构成具有突破性、颠覆性宏观性能的高性能材料。
“功能基元”是在原子/分子层次和宏观性能之间引入的具有特定功能的中间结构层次，序构指人工设计制造的特定结构，如有序结构、长/短程有序、梯度结构等。
功能基元序构的材料可以突破元素种类的限制，为探索具有变革性和颠覆性的高性能材料提供了更大的空间。
一、科学目标本重大研究计划瞄准材料科学前沿，通过功能基元序构构建高性能新材料，满足信息、结构、能源和极端服役条件对材料的需求，解决其中的关键科学问题与技术问题，揭示功能基元序构的材料中蕴含的规律，建立相应的理论，发展材料设计的新原理和先进制备技术，逐步实现按需设计变革性和颠覆性新材料的目标，提高我国在材料科学领域的整体创新能力。
二、核心科学问题本重大研究计划将组织材料、信息、数理、化学等学科的科学家共同开展研究，拟解决的核心科学问题如下：（一）功能基元的本征特性（如物理化学性质、微纳结构、形态、尺寸、分布等）对宏观性能的影响规律及其调控机理。
明确功能基元（如铁电畴、铁磁畴、孪晶、组分、结构、低维量子材料、人工谐振单元等）与材料的宏观性能（如力、热、光、声、电、磁）之间的关联，发现和构筑影响材料宏观新奇物性的关键功能基元。
（二）序构对材料宏观性能优化增强的作用规律。
序构（如有序结构、长/短程有序、梯度结构、无序结构等）引发的功能基元间的耦合、增强效应；明晰序构影响材料宏观性能的物理机制。
（三）功能基元序构的协同关联效应。
揭示功能基元序构的协同关联作用机制；发现超越功能基元本身的高性能，甚至全新性能；阐明“功能基元+序构”与宏观性能的关联；建立按需设计功能基元序构的高性能材料的方法。
（四）功能基元序构的高性能材料的制备科学与表征技术。
发展“自上而下”、“自下而上”制备功能基元序构的高性能材料的新方法与新技术，发展人工序构材料的结构和性能表征技术，探索其中的科学问题。
973计划2011-2012年项目清单
附件：973计划2011-2012年项目清单项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB012800多时空脉冲强磁场成形制造基础研究李亮华中科技大学教育部2011CB012900 新型能源装备中大型锻件均质化热制造的科学基础李建国上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013000激光微纳制造新方法和尺度极限基础研究姜澜北京理工大学工业和信息化部2011CB013100 高性能LED制造与装备中的关键基础问题研究刘岩深圳清华大学研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2011CB013200 空间光学先进制造基础理论及关键技术研究李圣怡中国人民解放军国防科学技术大学中国人民解放军国防科学技术大学2011CB013300 人体运动功能重建的生机电一体化科学基础朱向阳上海交通大学上海市科学技术委员会教育部2011CB013400机械装备再制造的基础科学问题张洪潮大连理工大学教育部2011CB013500 大型水利水电工程高陡边坡全生命周期性能演化与安全控制周创兵武汉大学教育部湖北省科学技术厅2011CB013600 近海重大交通工程地震破坏机理及全寿命性能设计与控制杜修力广州大学广东省科学技术厅中国地震局—1—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2011CB013700深海工程结构的极端环境作用与全寿命服役安全滕斌大连理工大学教育部2011CB013800 城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论朱合华同济大学上海市科学技术委员会教育部2012CB113900 主要蔬菜重要品质性状形成的遗传机理与分子改良黄三文中国农业科学院蔬菜花卉研究所农业部2012CB114000主要粮食作物重大病害控制的基础研究彭友良中国农业大学教育部2012CB114100害虫暴发成灾的遗传与行为机理康乐中国科学院动物研究所中国科学院2012CB114200作物应答盐碱胁迫的分子调控机理郭岩中国农业大学教育部2012CB114300作物水分高效利用机理与调控的基础研究宋纯鹏河南大学河南省科学技术厅2012CB114400 海水养殖动物主要病毒性疫病爆发机理与免疫防治的基础研究宋林生中国科学院海洋研究所山东省科学技术厅中国科学院2012CB114500木材形成的调控机制研究卢孟柱中国林业科学研究院国家林业局2012CB114600 家蚕关键品质性状分子解析及分子育种基础研究夏庆友西南大学重庆市科学技术委员会教育部2012CB214700 中国南方古生界页岩气赋存富集机理和资源潜力评价肖贤明中国科学院广州地球化学研究所中国科学院—2—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB214800 中国早古生代海相碳酸盐岩层系大型油气田形成机理与分布规律刘文汇中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院中国石油化工集团公司2012CB214900低品质煤大规模提质利用的基础研究刘炯天中国矿业大学江苏省科学技术厅2012CB215000 绿色低碳导向的高效炼油过程基础研究卢春喜中国石油大学（北京）中国石油天然气集团公司2012CB215100大规模风力发电并网基础科学问题研究袁小明华中科技大学教育部2012CB215200 智能电网中大规模新能源电力安全高效利用基础研究刘吉臻华北电力大学教育部2012CB215300 草本能源植物培育及化学催化制备先进液体燃料的基础研究马隆龙中国科学院广州能源研究所中国科学院广东省科学技术厅2012CB215400碳基燃料固体氧化物燃料电池体系基础研究韩敏芳中国矿业大学（北京）教育部2012CB215500 基于贵金属替代的新型动力燃料电池关键技术和理论基础研究孙公权中国科学院大连化学物理研究所中国科学院2012CB315600 新型宽带大动态毫米波器件及应用中的微波光子学基础研究郑小平清华大学教育部2012CB315700 面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究纪越峰北京邮电大学教育部2012CB315800 面向服务的未来互联网体系结构与机制研究刘韵洁中国科学院计算技术研究所中国科学院—3—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB315900 可重构信息通信基础网络体系研究兰巨龙中国人民解放军信息工程大学河南省科学技术厅2012CB316000能效与资源优化的超蜂窝移动通信系统基础研究牛志升清华大学教育部2012CB316100 高移动性宽带无线通信网络重点理论基础研究范平志西南交通大学教育部四川省科学技术厅2012CB316200海量信息可用性基础理论与关键技术研究李建中哈尔滨工业大学工业和信息化部2012CB316300面向公共安全的社会感知数据处理谭铁牛中国科学院自动化研究所中国科学院2012CB316400 面向公共安全的跨媒体计算理论与方法庄越挺浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB316500基于新一代测序的生物信息学理论与方法张学工清华大学教育部2012CB416600 华北克拉通前寒武纪重大地质事件与成矿翟明国中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院2012CB416700华夏地块中生代陆壳再造与巨量金属成矿蒋少涌南京大学教育部2012CB416800 我国富铁矿形成机制与预测研究张招崇中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部2012CB416900 我国主要人工林生态系统结构、功能与调控研究朱教君中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院—4—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB417000 长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控杨桂山中国科学院南京地理与湖泊研究所水利部中国科学院2012CB417100 典型流域陆地生态系统-大气碳氮气体交换关键过程、规律与调控原理郑循华中国科学院大气物理研究所中国科学院2012CB417200 我国持续性重大天气异常形成机理与预测理论和方法研究翟盘茂中国气象科学研究院中国气象局2012CB417300 西南印度洋洋中脊热液成矿过程与硫化物矿区预测周怀阳同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB417400 热带太平洋海洋环流与暖池的结构特征、变异机理和气候效应王凡中国科学院海洋研究所中国科学院山东省科学技术厅2012CB517500脂代谢紊乱导致脂肪肝及高脂血症发生的机制管又飞北京大学教育部2012CB517600 常见肾小球疾病发病机制及其早期诊断刘志红中国人民解放军南京军区南京总医院中国人民解放军总后勤部卫生部江苏省科学技术厅2012CB517700慢性肾脏病进展的机制研究侯凡凡南方医科大学广东省科学技术厅2012CB517800 环境代谢因素致高血压机制及其干预措施的研究祝之明中国人民解放军第三军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部重庆市科学技术委员会2012CB517900 儿童孤独症的遗传基础及其致病的机制研究夏昆中南大学湖南省科学技术厅教育部—5—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB518000 重大心血管疾病相关GPCR新药物靶点的基础研究肖瑞平北京大学教育部2012CB518100 严重创伤重要组织器官修复再生的细胞与分子机制研究付小兵中国人民解放军总医院中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518200 高原低氧环境的快速习服与长期适应机制研究范明中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所中国人民解放军总后勤部卫生部2012CB518300 前列腺癌分子机制与干预的研究孙颖浩中国人民解放军第二军医大学中国人民解放军总后勤部卫生部上海市科学技术委员会2012CB518400 治疗心血管疾病有效方剂组分配伍规律研究张伯礼天津中医药大学国家中医药管理局天津市科学技术委员会2012CB518500 经穴效应循经特异性规律及关键影响因素基础研究梁繁荣成都中医药大学国家中医药管理局四川省科学技术厅2012CB518600 基于微血管病变性疾病的营卫“由络以通、交会生化”研究吴以岭河北以岭医药研究院有限公司国家中医药管理局河北省科学技术厅2012CB518700 重要病原菌与宿主相互作用分子机制的研究戈宝学同济大学教育部上海市科学技术委员会2012CB518800 动物重要病原菌功能基因组与分子致病机理研究周锐华中农业大学教育部湖北省科学技术厅2012CB518900病毒与细胞相互作用导致炎症的基础研究吴建国武汉大学教育部—6—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB519000 重要病毒持续性感染形成和维持的分子机制研究袁正宏复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB619100 新型医用材料的功能化设计及生物适配基础科学问题研究王迎军华南理工大学教育部2012CB619200 高性能近红外InGaAs探测材料基础研究及其航天应用验证龚海梅中国科学院上海技术物理研究所中国科学院上海市科学技术委员会2012CB619300 全组分可调III族氮化物半导体光电功能材料及其器件应用沈波北京大学教育部2012CB619400铁性智能材料的高性能化研究任晓兵西安交通大学教育部2012CB619500 航空高性能铝合金材料的基础研究张新明中南大学湖南省科学技术厅教育部2012CB619600 先进金属基复合材料制备科学基础张荻上海交通大学上海市科学技术委员会2012CB719700城市高层建筑重大火灾防控关键基础问题研究孙金华中国科学技术大学中国科学院公安部2012CB719800 城市固体废弃物填埋孕育环境灾害与可持续防控的基础研究陈云敏浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB719900 高分辨率遥感数据精处理和空间信息智能转化的理论与方法单杰武汉大学教育部2012CB720000行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究崔平远北京理工大学工业和信息化部—7—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB720100 大型客机座舱内空气环境控制的关键科学问题研究陈清焰天津大学教育部天津市科学技术委员会2012CB720200大型客机主要气动噪声机理及先进控制方法研究孙晓峰北京航空航天大学工业和信息化部2012CB720300 乙炔法聚氯乙烯生产过程的高效、节能、减排科学基础张金利石河子大学新疆生产建设兵团科学技术局2012CB720400钢铁生产过程高效节能基础研究张欣欣北京科技大学教育部2012CB720500 化工过程物质与能量高效利用的集成优化基础研究钱锋浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB720600基于核酸的重大疾病诊断新策略和新技术研究周翔武汉大学教育部2012CB720700 中国语言相关脑功能区与语言障碍的关键科学问题研究谭力海香港大学深圳研究院深圳市科技工贸和信息化委员会2012CB720800 食品加工过程安全控制理论与技术的基础研究陈坚江南大学教育部江苏省科学技术厅2012CB720900 脆弱性硅酸盐质文化遗产保护关键科学与技术基础研究罗宏杰中国科学院上海硅酸盐研究所上海市科学技术委员会中国科学院国家文物局2012CB721000微生物药物创新与优产的人工合成体系冯雁上海交通大学教育部—8—项目编号项目名称项目首席科学家项目第一承担单位项目依托部门2012CB721100 新功能人造生物器件的构建与集成赵国屏中科院上海生科院中国科学院上海市科学技术委员会2012CB821200 空间合作目标运动再现中跨尺度控制的前沿数学问题贾英民北京航空航天大学工业和信息化部2012CB821300 光频标关键物理问题与技术实现高克林中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院2012CB821400 高通量中子散射在凝聚态物质磁相互作用方面的前沿研究戴鹏程中国科学院物理研究所中国科学院2012CB821500 高分子非晶液-固转变的基本问题研究安立佳中国科学院长春应用化学研究所中国科学院2012CB821600 若干重要元素的有机化学前沿周其林南开大学教育部天津市科学技术委员会2012CB821700有机分子基框架多孔材料的前沿研究苏成勇中山大学教育部2012CB821800 射电波段的前沿天体物理课题及FAST早期科学研究李菂中国科学院国家天文台中国科学院2012CB821900 四亿年以来中国陆地生物群演变及其与环境的关系周忠和中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院2012CB822000晚中生代温室地球气候-环境演变王成善中国地质大学（北京）教育部2012CB822100肿瘤的糖化学生物学前沿研究叶新山北京大学教育部—9—。
航空工程材料与应用基础
航空工程材料与应用基础全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：航空工程材料与应用基础航空工程材料与应用基础是指在航空工程领域中所使用的材料以及它们在航空领域中的应用。
航空工程材料与应用基础是航空工程领域中非常重要的一个领域，因为航空工程中所使用的材料需要具有一定的特殊性能，以满足飞行器在不同环境下的要求。
在本文中，我们将从航空工程材料的分类、性能要求、常用材料和应用等方面进行介绍。
一、航空工程材料的分类航空工程材料主要可以分为金属材料、非金属材料和复合材料三类。
1. 金属材料：金属材料是航空工程中最常见的一类材料，主要包括铝合金、钛合金、镁合金和不锈钢等。
金属材料具有优良的机械性能和导热性能，广泛应用于飞机的机身、机翼、发动机等部件。
2. 非金属材料：非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷和复合材料等。
非金属材料具有轻质、耐腐蚀性好等特点，常用于飞机的内饰、密封件等部件。
3. 复合材料：复合材料是指将两种或两种以上的不同材料通过某种方法结合在一起形成一种新型的材料。
复合材料具有重量轻、强度高、刚度大等特点，是航空工程材料中的一种重要类型。
在飞机的机身、机翼等部件中广泛应用。
航空工程材料在使用过程中需要满足一系列的性能要求，主要包括以下几点：1. 强度：航空工程材料必须具有足够的强度和刚度，以承受飞机在飞行过程中所受到的各种外部载荷。
2. 耐腐蚀性：航空工程材料需要具有良好的耐腐蚀性能，以保证飞机在不同环境中的耐久性。
3. 耐高温性：航空工程材料在发动机等部件中需要能够在高温环境下工作，因此需要具有优良的耐高温性。
4. 轻质：航空领域对材料的重量要求非常严格，轻质材料可以降低整个飞机的重量，提高飞机的性能。
2. 钛合金：钛合金是一种重量轻、强度高的金属材料，在航空工程中被广泛应用于飞机的发动机、起落架等部件。
第二篇示例：航空工程材料与应用基础航空工程中所涉及的材料种类繁多，主要包括金属材料、复合材料、陶瓷材料等。
铝合金在航空中应用与发展
2015～2016学年第二学期航空材料概论（作业）目录铝合金在航空中应用与发展 (2)1、航空铝合金的发展史 (2)2、铝合金的应用 (3)3、铝合金的发展 (4)参考文献 (6)高温钛合金在航空发动机的应用 (7)1、高温钛合金的发展 (7)2、高温钛合金使用温度 (10)3、高温钛合金发展趋势 (11)参考文献 (11)碳/碳复合材料高温抗氧化的研究进展 (12)1、碳/碳复合材料的氧化机理 (12)2、碳/碳抗氧化常用方法 (13)3、碳/碳复合材料的现状 (15)4、碳/碳复合材料的研究方向 (15)参考文献 (15)铝合金在航空中应用与发展摘要：综述了国内外铝合金的研究进展和应用现状，简要概述了铝合金在航空应用现状，并对我国铝行业的发展进行了展望。
提出了航空铝合金下一步的发展方向，指出铝合金仍将作为飞机的主结构材料而广泛使用。
关键词：航空材料、铝合金、研究、开发引言：铝合金密度小、塑性好、耐腐蚀、易加工、价格低、从第二代飞机以来就是制造飞机的主要结构材料。
根据这些特点，在当前在役的民用飞机中，铝合金在总结构用量上占70%-80%的比例，在军用飞机结构上用量约为40%-60%。
尽管先进复合材料和钛合金在新型号飞机上应用比例日益提高，但铝合金由于成本和工艺上的优势，在将来铝合金仍是民用飞机的主要结构材料之一。
1、航空铝合金的发展史20世纪初，在莱特兄弟制造的飞机上采用了Al-Cu-Mn铸造的飞机发动机的曲柄箱体。
1906年，A.Wilm在Al-Cu-Mn系合金中发现时效硬化现象，这样铝合金作为飞机主体结构材料成为可能，此后铝合金进入航空领域。
铝合金在飞机上主要是用作结构材料，如：蒙皮、框架、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱等。
按飞机对结构材料的需求牵引，航空铝合金的发展大致划分为5个阶段。
①静强度需求阶段(1906年至50年代末)。
在航空工业初期，飞机设计对机体材料的要求只是简单的高的静强度，目的在于减小结构重量，提高载重量和航程。
#中南大学材料学院材料加工方向导师
姓名：王德志性别：男出生：1968-10 职称：教授单位：材料加工项目电子邮件：详细介绍【学历】1991.7、1994.4和1998.4分别毕业于原中南工业大学材料系，获金属塑性加工学士、硕士和博士学位【工作简历】1998.6于原长沙铁道学院机电项目学院任讲师、2000.5任副教授；2002.7于中南大学材料科学与项目学院任副教授、2005.9任教授。
【研究领域】1. 材料的强化与韧化2. 新材料的合成与加工工艺及机理3. 铁道材料的研发及失效分析4. 难熔金属材料的加工工艺【正在进行的主要项目】国家自然科学基金项目：La2O3/MoSi2复合纳M微粒强韧化烧结钼的界面反应及微结构研究国家“863”计划项目：高纯度原料粉体的合成及稀土掺杂增韧强化长沙市科技局科技计划项目：混合稀土钼园片的研制【主要奖励与荣誉】2005.12 中南大学陈新民奖励基金年轻优秀教师奖2005.10 湖南省科技进步三等奖2005.7 中南大学优秀班导师2004.12 中南大学优秀在站博士后2003.12 中南大学研究生教案质量优秀奖2002.10 湖南省第九届自然科学优秀论文叁等奖2002.5 中南大学青年岗位能手2001.12 中南大学首届青年教师教案竞赛教案十佳基本资料姓名：李慧中性别：男出生：1968-9 职称：教授单位：材料加工项目电子邮件：详细介绍【简介】李慧中，湖南常宁人，博士<后），教授，博士生导师，中南大学材料加工项目系副主任，湖南省特种铝合金材料项目技术中心副主任，国家自然科学基金评审专家，湖南省模具与制造协会常务理事，中国材料研究学会高级会员。
主要研究方向：高强轻质结构材料<铝合金、镁合金及钛铝基合金）的热变形行为及组织性能研究，先后主持及承担项目：国家自然科学基金，国家“973”，国家“863”重大，总装预研，国防科工局，中国博士后基金及省级科技计划重点等项目。
在国内外期刊上发表学术论文130余篇，其中被SCI、E I、ISTP收录90余篇。
国内外高端铝合金材料发展及研究现状
国内外高端铝合金材料发展及研究现状近日，俄罗斯国立研究型技术大学研制出一种低成本、可耐400℃高温的铝合金，相较于其他类似合金可承受范围高出100℃至150℃，预计将大大减少铁路运输、航空和其他设备的重量和碳足迹。
而我国在碳中和和轻量化背景下，也在积极探索“以铝代钢”的发展模式，推动铝合金行业的发展。
一、铝合金行业市场规模由于铝合金耐高温、可循环利用、低成本等优点，近年来日益受到各个领域的广泛应用。
2017年铝合金行业市场规模为2011.18亿元，2020年增长至2765.53亿元。
预计2021年铝合金行业市场规模将达到2997.55亿元，2022年将进一步达到3318.34亿元。
近年来，我国铝合金产量持续增长。
2021年9月中国铝合金产量为93.5万吨，同比增长3%；2021年1-9月中国铝合金累计产量为835.4万吨，累计增长19.2%；2015-2020年中国铝合金产量逐年递增，2020年达到最高。
二、国内外铝合金材料发展及研究现状（一）国外铝合金材料发展及研究现状总体来看，工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长，基础好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。
尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作，申请了大量的铝合金牌号，广泛应用于汽车、船舶、空天等领域，现已形成了一定程度的专利霸权。
在汽车领域，铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。
在2XXX 系铝合金方面，美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了2036-T4、AU2G-T4铝合金板材，用于汽车车身。
在5XXX 系铝合金方面，美国铝业公司（ALCOA）开发了X5085-O、5182-O 等铝合金，用于车身内板。
在6XXX 系铝合金方面，美国研制了6009 和6010 车身铝合金板。
挪威海德鲁铝业公司[2] 在2018 年开发了HHS360 合金，抗拉强度比6082 合金提高了10.8%，达到360 N/mm2 ，伸长率达到10%；之后，该公司又在此基础上开发了HHS400 合金，抗压强度达到400 N/mm2 ，屈服强度不小于370 N/mm2 ，伸长率为8%，主要应用于汽车制造。
航空航天科技中的先进材料研究与应用
航空航天科技中的先进材料研究与应用航空航天业是现代工业中最发达的产业之一，发展飞速，因为它不仅带动了其他相关产业的发展，而且本身也是战略上的重要部分，涉及到国家安全和国家利益。
而先进材料在航空航天领域中具有重要作用。
本文将详细阐述航空航天科技中的先进材料研究和应用。
一、基础材料研究先进材料一般指新型高性能材料，能够具有更高的强度、更好的耐腐蚀性、更好的导热性、更高的耗散能力，并能在更广泛的温度范围内使用。
比如，在航空航天科技中应用最广泛的先进材料是航空铝合金、钛合金、碳纤维复合材料等。
在基础材料研究领域，航空铝合金是应用最广泛的一种先进材料。
它轻量化、高强度、耐磨耗、耐腐蚀、耐高温（高达250℃）等显著特点，被广泛应用于飞机机身、飞机结构上。
在现代喷气式飞机中，优异的性能和高度专业化的使用是飞机工业追求的理想材料之一。
二、钛合金在航空航天中的应用钛合金因其密度低、强度高、耐高温、耐腐蚀等优异性能被广泛应用于航空航天领域。
在航空领域中，钛合金材料大量应用于喷气式飞机中作为传动轴、发动机叶片、加强杆、悬挂系统等重要部件。
而在航天领域，钛合金材料更是被广泛应用于航天器的外壳、燃气轮机、推进器等重要部件。
三、碳纤维复合材料引领航空领域的发展碳纤维复合材料是一种仅由碳纤维和树脂制成的轻质高强材料，拥有轻量化、高强度、高刚度、耐高温、耐腐蚀等优异性能，同时还能满足复杂结构的需求，从而在航空领域中应用非常广泛。
在航空工业中这种先进材料被广泛用于机身结构、电子仪器、等离子体动力、航空气动装置、推进器等领域。
碳纤维复合材料的发展使得航空领域实现了零件中量级和尺寸的减轻。
航空器得以在重量和尺寸方面更为灵活，加强了飞行器的安全性和操作性能，在航空领域掀起了一次全新的技术革命。
四、未来先进材料的发展方向虽然新型先进材料目前已经被广泛应用于航空航天业，但是对于航空航天业来说，需要不断推陈出新，不断提高先进材料的性能。
因此，未来先进材料的发展方向主要有以下几点：1.复合材料新技术的不断研发。
4032铝合金塑性变形的应用基础研究
4032铝合金塑性变形的应用基础研究铝及铝合金的密度小、色泽明亮、耐腐蚀、易加工、无低温脆性、无磁性、导热导电性能好。
难变形铝合金除了具有这些普通铝合金的特点之外,还具有比强度高、比刚度高的突出优点。
这些优点使难变形铝合金在航空航天、国防、轿车制造行业中广泛地使用。
为了开发出节能环保、舒适安全的产品,轿车制造行业面临着一个最迫切的难题是汽车轻量化。
增加难变形铝合金锻件在轿车零部件中的比重,能显著地减轻汽车自重,达到降低能耗的目的。
4032铝合金除了有一般难变形铝合金的优点外,还因其含硅量高达11%~13.5%,因而其耐磨性好、热膨胀量小,是活塞尾、涡旋盘等轿车无噪声空调压缩机关键零件的理想原材料。
这些中高硅铝合金零件,传统的制造方法是压铸工艺,但因压铸件存在气孔、缩松等缺陷影响其气密性,又因压铸件组织中存在块状初晶硅而影响其力学性能,因而很难适应现代轿车空调压缩机的要求。
采用热精锻工艺则可有效克服压铸生产的缺点。
为此,本文围绕以锻代铸的工艺方法对4032难变形铝合金的塑性变形行为进行应用基础研究。
本文设计了高温压缩实验,采用Zeller-Hollomon模型,研究4032铝合金的流变行为并通过拟合方法得到了该种合金的本构方程。
其次,设计了热挤压工艺实验,研究并得到了在相同挤压速度、不同挤压温度、不同变形程度的条件下,4032铝合金的热塑性变形行为。
并对挤压件进行微观组织观察和力学性能测试,分析了挤压温度和变形程度等关键工艺参数对挤压件微观组织和力学性能的影响。
最后,在DEFORM有限元平台上对热挤压过程进行了有限元数值模拟,分析了速度、应力应变、应变速率、温度等物理量的详细数据和材料的流动变形规律,为4032难变形铝合金零件的精密模锻工艺方法选择与工艺参数制定提供科学依据。
1/ 1。
铝合金材料的力学性能测试研究
铝合金材料的力学性能测试研究铝合金材料是应用非常广泛的一类材料，其力学性能的测试研究对于材料的应用和开发具有至关重要的意义。
本文将从铝合金材料基础知识、力学性能测试方法以及测试结果的分析和评价等方面，详细探讨铝合金材料的力学性能测试研究。
一、铝合金材料的基础知识铝合金是一种以铝为基础的合金，包括铝和其他元素的混合物。
目前常见的铝合金有铝-铜、铝-锌、铝-镁、铝-锰、铝-硅等几种。
铝合金具有优异的物理化学性质，比如密度小、强度高、导热性好、防腐性能强、容易加工等特点。
二、力学性能测试方法铝合金的力学性能测试包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等多个方面的内容，其中最为广泛的测试方法是拉伸试验。
下面将对拉伸试验进行具体介绍。
1. 拉伸试验的原理拉伸试验是一种常规的金属材料力学性能测试方法，可以给出材料的弹性模量、屈服强度、抗拉强度和伸长率等性能参数。
在拉伸试验中，试样在两端被夹持，加载机施加拉伸力使其产生变形，同时对应的应变变化会通过应变计进行记录。
最终得到的应力-应变曲线便可用于计算不同性能参数。
2. 拉伸试验的步骤拉伸试验需要严格按照试验规范来进行。
通常情况下，试样需要注意以下几个方面：（1）准确控制试样的尺寸：试样的长宽比应该在2-3之间，以确保试样在试验过程中不会产生杆件效应。
（2）表面完整性：试样的表面不能存在任何凹坑、裂纹等表面缺陷，以确保试验结果不会受到材料实际性能以外的因素影响。
（3）标记清晰：试样必须在明显的位置进行标记，以便在试验过程中对位移量的精确测量。
试验步骤如下：（1）准备好试样，寻找适当的夹具，根据所组装的夹具放置试样。
设置加载机，并将夹具夹紧试样。
（2）在加载机上预设应变、加载速度及施加方式，若不清楚可以参考相关标准。
（3）开始加载，记录每一时刻的应变和应力。
（4）当试样出现突然断裂或者应力-应变曲线上升得极其陡峭时，停止加载。
（5）记录并计算所需的性能参数以及拉伸应力-应变曲线。
铝合金 配方 书籍
铝合金配方书籍铝合金是一种常见的金属材料，由铝和其他金属元素如铜、锌、镁等合金而成。
铝合金具有低密度、高强度、耐腐蚀和良好的导热性等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程和电子设备等领域。
为了更好地了解铝合金的配方和相关信息，以下是一些相关参考内容，涵盖了铝合金的基础知识、配方原理和应用实例。
《铝及铝合金加工学》是一本介绍铝及铝合金加工方面的经典教材。
该书详细介绍了铝及铝合金的物理和化学性质，讲述了铝合金的组织和相图，以及铝合金的热处理工艺和加工性能。
此外，该书还对铝合金的成形工艺和材料力学进行了深入讲解，对铝合金的注塑、挤压、铸造和焊接等加工方法进行了介绍，并提供了实用的工艺参数和工艺规范。
《铝合金工艺学》是一本关于铝合金工艺学方面的著作，该书系统地介绍了铝合金的配方原理与工艺流程。
书中涵盖了铝合金的成分设计及选择、熔炼工艺、铸造工艺、变形工艺和超塑性成形等内容。
该书重点强调了铝合金凝固过程的研究和控制技术，以及热处理工艺对铝合金性能的影响。
此外，书中还讲述了铝合金的表面处理和防腐蚀技术，在铝合金的实际应用方面提供了很多实用的指导。
《铝合金材料科学与技术》是一本集科学与工程知识于一体的综合性著作。
该书详细阐述了铝合金的材料科学基础，包括晶体结构、缺陷理论和相变等内容。
此外，该书还介绍了铝合金的合金设计原则及配方优化方法，以及铝合金的热处理工艺与性能调控。
该书还提供了大量的实验案例和应用实例，以帮助读者更好地理解铝合金的性能与应用。
《铝合金金属材料工程手册》是一本以工程实践为导向的参考书籍。
该书介绍了铝合金的材料特性、合金设计、加工工艺、热处理及性能评价等方面的知识。
书中详细介绍了铝合金的各种成形加工方法，如挤压、锻造、铸造和轧制等，并提供了许多实际案例与应用经验。
此外，该书还涵盖了铝合金材料的力学性能、疲劳性能、耐蚀性能以及高温抗氧化性能等内容，为读者提供了一站式的信息参考。
综上所述，《铝及铝合金加工学》、《铝合金工艺学》、《铝合金材料科学与技术》和《铝合金金属材料工程手册》等书籍是了解铝合金配方和相关知识的重要参考书目。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
项目名称：航空高性能铝合金材料的基础研究首席科学家：张新明中南大学起止年限：2012.1-2016.8依托部门：湖南省科技厅教育部一、关键科学问题及研究内容3.2 主要研究内容3.2.1 三类高性能铝合金的成分与组织模式设计本项目以调整铝合金主成分设计方向为突破口，增加高固溶度元素含量，降低低固溶度元素含量，消除恶化综合性能的残余结晶相，并引入可形成共格多元弥散相的过渡族和稀土特定微量元素，创新设计新一代高性能铝合金成分，确立高强高韧高淬透、超强高韧耐蚀、中强高耐损伤的多相适配微结构模式，形成三类铝合金原型，为此需要开展下列研究工作，重点研究解决科学问题1（新型高淬透性过饱和固溶体与第二相的形成、演变及其强韧化作用）和科学问题2（复杂环境下铝合金耐损伤、抗腐蚀多相微结构的适配模式设计与调控机理）。
（1）高强高韧高淬透性铝合金成分与组织模式设计●研究Al-Zn-Mg-Cu系高Zn、低Cu、低Mg富铝区的相平衡与温度和成分的关系。
●研究Al-Zn-Mg-Cu系合金析出转变动力学—成分关系，确立淬火温区稳定、时效温区析出成分区域。
●研究高强铝合金淬透性和析出强韧化与成分的关系，设计高淬透高强高韧的新型铝合金成分。
●研究过渡族和稀土元素影响共格相界向非共格相界转变的规律及机理、新型弥散相影响再结晶的规律及机理。
●研究淬火界面形核析出规律、多相界面协同调控淬透性与强韧性的作用，确立高淬透高强高韧的多相适配微结构模式。
（2）超强高韧耐蚀铝合金成分与组织模式设计●研究Al-Zn-Mg-Cu合金高Zn、低Cu、低Mg富铝区主成分对析出第二相及其与基体电位差、极化行为的影响规律，设计新型超强铝合金主成分。
●研究过渡族与稀土元素复合添加对Al3Zr晶体结构及热稳定性的作用规律，确立新型多元弥散相，设计超强铝合金的微合金化成分。
●研究新型多元铝化物共格弥散相抑制铝基体再结晶作用规律，揭示共格弥散相对强韧性和耐蚀性的影响规律及机理。
●研究基体晶界和第二相对耐蚀性和强韧性的协同作用及机理，确立超强高韧耐蚀的多相适配微结构模式。
（3）中强高耐损伤铝合金成分与组织模式设计●研究合金主元素（Cu、Mg、Li）与微量元素（Er、Zr）对耐损伤性能的影响规律与机理，设计新型耐损伤铝合金的成分。
●研究诱导裂纹偏转的耐损伤组织与织构组态及其形成机理，探明提高耐损伤性能的基体组织模式。
●研究第二相种类（初生相、弥散相、沉淀相）、状态（共格、半共格、非共格）、形貌（球状、条状等）与分布对耐损伤性能的影响规律与模型，揭示多类第二相提高疲劳裂纹扩展阻力的协同机制。
●研究耐损伤特征第二相及界面结构的适配模式，发展耐损伤组织模式设计理论。
3.2.2 三类高性能铝合金材料的均匀制备为了突破大飞机急需的大规格高性能铝合金材料均匀制备技术瓶颈，本项目从成分和制备过程多种物理场两个方面协同调控宏/细观组织性能均匀性，形成高性能铝合金材料的成分与多场协同调控制备理论。
发展三类高综合性能铝合金材料制备原理与方法。
为此需要开展下列研究工作，重点解决科学问题3（材料组织与性能宏/细观均匀性的制备多场调控规律及机理）。
（1）高性能铝合金铸锭及均匀化热处理组织与成分的宏/细观不均匀性及其调控●研究高性能铝合金在半连续大规格铸锭组织、成分的宏观不均匀性及其形成规律，揭示冶金过程的传输（传热、传质、动量传递）非均匀性形成机理。
●利用超声铸锭的前期研究基础和工程化研究平台，研究高性能铝合金在超声外场下温度过冷和成分过冷特性，揭示合金成分－凝固过冷－超声外场的关系及机理，寻求成分与超声外场协同调控铸锭组织与成分宏/细观均匀性的方法。
●研究高性能铝合金大规格铸锭组织、成分的宏/细观不均匀性对淬透性、强韧性、耐蚀性、耐损伤性能的影响规律，揭示大规格铸锭组织、成分遗传影响规律。
●研究均匀化热处理对共格弥散相晶内/晶界细观均匀分布的调控作用规律与机理，建立调控方法。
（2）高性能铝合金形变组织的宏/细观不均匀性及其调控●研究非对称内剪切轧制（龙形轧制）应力－应变分布规律，建立龙形轧制稳态剪切变形调控方法。
●研究龙形轧制剧烈内剪切变形条件下的晶粒分裂和第二相破碎机制、晶界特性、{111}织构形成机理，形成龙形轧制组织、织构调控原理与方法。
●研究龙形轧制对韧性、耐蚀性、抗疲劳、耐损伤性的影响规律，探明龙形轧制应力场、温度场对形变组织与性能宏/细观均匀性的调控作用。
●研究大压下量控温轧制形变对基体晶粒形状、织构不均匀性的影响规律和机理，确立超厚截面材料强变形组织均匀性的多场调控方法。
（3）高性能铝合金热处理组织的宏/细观不均匀性及其调控●研究多级固溶对厚截面材料回复/再结晶组织细观不均匀性的调控作用规律与机理，确立调控晶界角度分布的固溶热处理方法，●研究厚截面材料淬火非均匀换热的时间与空间分布对组织和性能宏/细观不均匀性的影响规律与机理，确立淬火过程中快速均匀冷却调控原理与方法。
●研究厚截面材料淬火非均匀温度场与第二相析出动力学效应对多相组织宏/细观不均匀性的耦合影响规律与机理，研究界面传热对淬火残余应力的影响规律，建立保证不同厚度材料淬透与残余应力最小的调控方法；●预变形（拉伸、压缩）对消减残余应力的影响规律，建立调控方法。
●研究厚截面材料多级积分时效非均匀温度场与高温回归动力学效应对多相组织宏/细观不均匀性的耦合影响规律与机理，确立多相适配微结构宏/细观均匀性的调控原理与方法。
二、预期目标4.1 总体目标调整铝合金体系主合金元素总含量不断提高的原有设计方向，设计新的主合金成分，引入微量元素，发展高性能铝合金成分与多相适配微结构的设计理论，形成三类铝合金材料原型；发展高性能铝合金大规格材料宏/细观均匀性调控方法，突破制备技术瓶颈，为制备出大飞机工程急需的高性能铝合金材料提供指导。
形成高性能铝合金的研究队伍与基地；支撑我国航空工业的持续发展，并可应用于其他战略性新兴产业。
4.2 五年预期目标创新发展宏/细观组织性能均匀的优异特征性能铝合金成分设计与制备理论，发展高强高韧高淬透性、超强高韧耐蚀、中强高耐损伤三类新型铝合金；发展高性能铝合金组织与性能宏/细观均匀性的调控方法，制备航空重大工程急需的高性能铝合金材料；满足国家航空制造产业对高性能铝合金的重大需求。
1）理论目标（1）发展以合金元素固溶度为准则，基于原子交互作用、相平衡和析出转变的高性能铝合金成分设计理论。
（2）发展基于基体、第二相及晶界结构差与电位差的耐蚀多相适配微结构模式设计理论和方法。
（3）发展基于多尺度第二相、相界与位错交互作用的耐损伤多相适配微结构模式设计理论和方法。
（4）发展高性能铝合金材料组织与性能宏/细观均匀性的成分与多场协同调控理论和方法。
2）技术目标（1）形成高强高韧高淬透性新型铝合金原型，韧性比现有材料水平提高20%以上（2）形成超强高韧耐蚀新型铝合金原型，耐应力腐蚀性能关键指标比现有材料水平提高30%以上。
（3）形成中强耐损伤新型铝合金原型，耐损伤性关键指标比现有材料水平提高25%以上。
（4）研制大飞机急需的三类典型高性能铝合金材料。
性能达到国外同类材料的水平，三维方向上性能差异≤10%；可广泛用于航空航天、交通运输、武器装备等领域。
3）论文专著、专利与获奖发表论文200篇，其中SCI、EI源刊物150篇，专著2～3本，申报专利20～30项，获省部级以上奖励2～3项。
4）人才与基地培养出一批中青年学术带头人，造就一支队伍，建设高性能铝合金材料创新研发基地，提升我国高性能铝材研发的创新能力。
三、研究方案5.1 学术思路我国大飞机所需的高性能铝合金材料目前存在的主要问题是综合性能和均匀性不能满足设计要求。
原有铝合金体系主合金元素含量不断提高，低固溶度元素含量过高，难以彻底溶于铝基体，残余结晶相多，过饱和固溶体淬火过程中易分解，降低时效强化效应，导致强度与淬透性、韧性、耐蚀性、耐损伤性之间的矛盾突出，并且随着材料规格的增大，组织与性能宏/细观不均匀性愈益显著。
本项目解决这些问题的总体思路是：在我们前期对铝合金体系主合金成分调控与微量元素作用研究的基础上，以合金元素固溶度为准则，调整主合金元素含量不断提高的原有设计方向（如降低铜含量），并引入可形成共格多元弥散相的过渡族和稀土特定微量元素，寻求并确立新的多元过饱和固溶体与第二相，设计新型高性能铝合金的主合金成分和微合金成分；并在新的固溶体（基体）和第二相的基础上，研究高淬透性、高韧耐蚀、高耐损伤的多相微结构形成与演变规律和调控方法，确立高性能铝合金的多相适配微结构的最佳模式，形成新型高性能铝合金的原型。
在创新设计与优化合金成分的基础上，揭示合金成分和多种物理场对凝固、塑性加工、热处理多相组织宏/细观均匀性的交互作用规律和机理，发展高性能铝合金材料组织与性能宏/细观均匀性的调控方法，突破大规格高性能新型铝合金材料的制备瓶颈。
5.2 技术途径针对三类不同强度级别合金的成分与多相微结构设计和三类材料组织与性能的宏/细观均匀性调控，本项目的技术途径是：新型合金成分设计（包括大飞机急需材料的成分优化设计）→实验室小试→工程化平台中试→产业转化。
基本出发点是设计新的主合金成分，并引入可形成共格多元弥散相的过渡族和稀土特定微量元素，形成析出可控的新型过饱和固溶体和第二相，确立发展高性能铝合金的新途径。
1）发展高强高韧高淬透性铝合金的技术途径我们前期研究发现，在Al-Zn-Mg-Cu系合金元素总量不变的情况下，采用高Zn或低Mg或低Cu的主合金成分调控方法，调控固溶过程的再结晶宏/微织构组态，能使该类合金在具备超高强度的同时，获得较高韧性和淬透性指标，获得了发明专利，这为本项目开展新型高强高韧高淬透性铝合金的研究打下了重要的基础。
本项目的技术途径：改变Al-Zn-Mg-Cu合金体系提高主合金元素总量增加第二相强化效应的设计方向，采用降低Cu/Mg、提高Zn/Mg的合金化方向设计新型合金的主成分，改变合金体系的多相平衡与相变特征；引入特定微量元素，形成新型多元铝化物共格弥散相，影响时效析出早期溶质原子团聚行为；基于新的主合金成分与微合金化成分设计高强高韧高淬透性铝合金体系。
通过研究，探明该合金系中Zn、Mg、Cu主合金元素总量及Cu/Mg、Zn/Mg对凝固相平衡、铸态和固溶态导热性的影响规律，为外场熔铸调控铸锭成分与组织均匀性、淬火调控厚截面材料淬透深度提供基础数据；揭示新型多元铝化物共格弥散相调控过饱和固溶体小角度晶界分布特性、进而影响析出行为的规律与机理，探明特定微量元素的固溶原子对时效析出早期溶质原子团聚及析出序列的影响规律与机理，探索微量元素调控析出行为的新途径；揭示新型过饱和固溶体的析出强化相、新型多元铝化物共格弥散相和晶界/亚晶界组态对强韧性能的影响规律；综合上述基于新型过饱和固溶体和析出相形成及其强韧化作用机理的研究结论，设计新型高强高韧高淬透性铝合金的成分和组织模式，突破Al-Zn-Mg-Cu系合金的强韧性和淬透性指标，形成具有自主知识产权的高强高韧高淬透性铝合金原型。