航空航天先进复合材料
先进复合材料在航空航天领域的应用研究
先进复合材料在航空航天领域的应用研究先进复合材料在航空航天领域的应用研究摘要：复合材料由于其优异的力学性能和轻质化特性，广泛应用于航空航天领域。
本文主要对先进复合材料在航空航天领域的应用进行综述，包括复合材料的种类及其特点、复合材料在飞机结构、发动机、燃料储存和导航系统中的应用，以及将来的发展趋势。
第一部分：引言航空航天工业对材料的需求一直都很高，要求材料具有轻量化、高强度、抗腐蚀等特性。
传统的金属材料在满足这些要求时存在一定的局限性。
而现代复合材料却能够满足这些需求，因此得到了广泛应用。
本文将对先进复合材料在航空航天领域的应用进行深入研究，以及对未来的发展趋势进行展望。
第二部分：复合材料及其特点先进复合材料由两种或多种不同的材料通过物理或化学方法组合而成，具有独特的力学性能和轻质化的特点。
常见的复合材料有纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Composites，简称FRC）和层板复合材料（Laminated Composites）等。
纤维增强复合材料由纤维和基体组成，以碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料最为常见。
层板复合材料由不同方向堆叠的多层材料组成，可以根据不同需求设计。
复合材料的特点包括高比强度、高比刚度、低热膨胀系数、良好的阻尼性能和耐腐蚀性等。
第三部分：复合材料在飞机结构中的应用先进复合材料在飞机结构中的应用主要包括机身、机翼和尾翼等部件。
由于复合材料的轻质化优势，可以减少飞机的整体重量，提高燃油效率。
同时，复合材料具有高强度和刚度，可以提高飞机的结构强度和抗风险能力。
此外，复合材料还具有良好的抗腐蚀性能，可以减少维护成本。
因此，将复合材料应用于飞机结构中能够满足飞机工业对材料的多重要求。
第四部分：复合材料在发动机中的应用先进复合材料也被广泛应用于航空发动机。
由于发动机工作环境恶劣，需要具有良好的温度和腐蚀抗性。
复合材料的优异特性使得其适用于制造高温部件，如涡轮叶片和燃烧室。
先进复合材料在航空航天领域的应用..
演讲人：王美玉
谢谢
由于 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ明显减重以及在使用中不会因疲劳或 腐蚀受损，大大减少了油耗和排放，燃油的经济性比 其直接竞争机型低１ ３％左右，降低了运营成本，每 英里成本比目前效率最高的飞机低 15％～20％ ， 成 为第１个每位乘客每百公里耗油少于３ Ｌ的远程客机。 2)波音公司的Ｂ787飞机，又称为“ 梦想客机” ，除 了采用新型的发动机和创新的流线型机翼设计外， 在 其主体结构（ 包括机翼和机身） 上大量采用先进的复 合材料，先进复合材料在 Ｂ787的用量高达 50％ 。
2、先进复合材料在军用飞机上的应用
先进复合材料在军用飞机上应用３ ０多年来， 已经从最 初的非承力构件发展到应用于次承力和主承力构件， 如 垂直尾翼、 水平安定面、 方向舵、 前机身和机翼蒙皮等。 1）欧洲的 Ａ400Ｍ 属于新一代大 型军用运输机， 在材料应用技术上有了新的飞跃， 主 要表现为先进复合材料占结构质量的３ ５％～４ ０％ 。 在 Ａ400Ｍ 运输机上， 特别值得提出的是复合材料 机翼， 碳纤维复合材料占机翼结构质量比例高达８ ５％ ， 开创了使用复合材料为主要材料制造大型运输机机翼的先 例。
一些先进树脂基复合材料具有比较好的雷达传输和介电 透射特性，当雷达波透射到这些树脂基复合材料时，不 容易形成爬行的电磁波， 因此也被用做隐身材料。
3、在固体火箭上的应用
固体火箭发动机是当今各种导弹武器的主要动力装置，计 算结果表明， 固体火箭一、 二、 三级发动机结构质量每 减轻1kg， 导弹射程相应地增加 0.6、3、16km 左右， 所 以对壳体特别是末级发动机壳体进行结构减重是战略导弹 总体设计师孜孜以求的目标， 而达到目标最重要的技术 途径之一就是采用先进的材料。 采用碳纤维复合材料将大大减轻火箭和导弹的惰性质 量， 既减轻发射质量，又可节省发射费用或携带更重的 弹头或增加有效射程和落点精度。20世纪60年代初，开 始采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体取代钢壳， 如美国的 潜地导弹“ 北极星 Ａ－３ ” 发动机玻璃钢壳体质量比“ Ａ －1” 的合金钢减轻了60％ ，成本降低了66％ 。
先进复合材料与航空航天
先进复合材料与航空航天首先，先进复合材料在飞机结构中的应用已经取得了显著的成就。
通过使用复合材料制造飞机的机身、翼面以及尾翼等部件，可以大幅减轻飞机的自重，提高飞机的载荷能力和飞行性能。
与传统的金属材料相比，复合材料具有更好的抗压、抗拉和抗疲劳性能，能够更好地抵抗外界载荷和飞行过程中的振动和冲击。
此外，复合材料还具有更好的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境下工作，减少维护和保养成本。
其次，先进复合材料在航空航天中的应用还包括航天器和卫星等空间探测器的结构材料。
由于航天器在太空中需要承受更加严酷的环境和温度变化，因此对材料的要求更高。
复合材料具有较低的热膨胀系数和较好的热稳定性，能够在极端的温度条件下保持稳定的性能。
同时，复合材料的轻质特性也可以减轻航天器的自重，提高其有效载荷能力。
此外，先进复合材料还可以应用于航空航天中的导弹和火箭发动机等燃气涡轮叶片。
这些部件需要具备极高的强度和耐高温性能，同时又需要较低的质量，以提高功率输出和提高整体效率。
由于复合材料具有优良的机械性能和较低的密度，可以满足这些要求，并且可以减轻整体重量，提高动态响应能力。
另外，先进复合材料还可以应用于航空航天中的燃料储存和输送系统。
由于燃料的储存和输送需要考虑到摩擦磨损、腐蚀和泄漏等问题，因此对材料的要求非常高。
复合材料具有极好的耐腐蚀性、耐磨性和密封性能，可以有效地解决这些问题。
同时，复合材料的轻质特性还可以减轻燃料系统的自重，提高燃料效率。
总的来说，先进复合材料在航空航天领域的应用前景非常广阔。
随着材料科学技术的不断进步，复合材料的研究和开发将继续推动航空航天领域的发展。
通过应用先进复合材料，可以提高航空器的性能，实现更高的速度、更大的载荷能力和更长的使用寿命。
这对于推动航空航天技术的不断发展，推进人类探索宇宙的进程有着重要的意义。
航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势
1、高强度、高刚度
先进复合材料具有高强度、高刚度的特点，能够承受较大的载荷，并保持结 构的稳定性。
2、重量轻
先进复合材料的密度较低，相较于传统金属材料，其重量轻可达50%-70%。
3、耐腐蚀性强
先进复合材料具有较好的耐腐蚀性，可以在各种恶劣环境中长期使用。
4、可设计性强
先进复合材料可以通过不同的工艺和组合方式，实现各种不同性能和功能的 材料设计。
航空航天先进复合材料研究现 状及发展趋势
目录
01 一、走进航空航天复 合材料
02 二、航空航天先进复 合材料的研究现状
03 三、航空航天先进复 合材料的发展趋势
04 四、总结
05 参考内容
随着航空航天技术的飞速发展，对材料的要求也日益苛刻。作为一种新兴的 材料，先进复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛。本次演示将介绍航空航 天先进复合材料的研究现状及其发展趋势。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3、智能化
未来先进复合材料将朝着智能化方向发展，实现材料的自我感知、自我修复、 自我控制等智能化功能，提高材料的使用效率和安全性。
4、广泛应用化
随着先进复合材料制备技术的不断完善和成本的逐渐降低，未来先进复合材 料将广泛应用于各种领域，包括航空、航天、汽车、船舶、电力、医疗等。
四、结论
先进复合材料作为一种新兴的材料，具有高强度、高刚度、重量轻、耐腐蚀 性强和可设计性强等特点，在航空航天领域有着广泛的应用前景。未来，随着科 技的不断发展和技术的不断完善，先进复合材料将朝着高性能化、绿色环保化、 智能化和广泛应用化方向发展。相信在不久的将来，先进复合材料将在航空航天 领域发挥更大的作用，推动航空航天事业的不断发展。
4.跨领域合作与交流
航空航天先进复合材料
4 总结
复合材料的设计和优化
未来，随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，复合材料的设计和优化将成为可能。 通过建立精确的材料模型和结构模型，可以模拟材料的性能和结构的响应，从而优化材料 的组成和结构，提高结构的性能和可靠性
2 航空航天常用的先进复合材料
玻璃纤维增强树脂基复合材料
玻璃纤维增强树脂基复合材料是 由玻璃纤维与树脂基体复合而成 的一种高性能复合材料。玻璃纤 维具有成本低、易加工和抗腐蚀 等特点，树脂基体具有韧性和耐 腐蚀性等特点。这种复合材料具 有轻质、高强度和耐腐蚀性等特 点，广泛用于航空航天领域的结 构和功能件
2 航空航天常用的先进复合材料
陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料是由陶瓷纤维与陶瓷基体复合而成的一 种高性能复合材料。陶瓷纤维具有高强度、高模量和耐 高温等特点，陶瓷基体具有韧性和耐腐蚀性等特点。这 种复合材料具有高的比强度和比模量，同时保持了陶瓷 的耐高温和耐腐蚀性等特点，广泛用于航空航天领域的 结构件和功能件
4 总结
挑战
生产成本高 ：先进复合 材料的制备 过程通常需 要高温、高 压等极端条 件，生产成 本较高，限 制了其广泛 应用
可靠性问题： 先进复合材料 的性能受多种 因素影响，如 纤维类型、纤 维取向、树脂 基体等，导致 其可靠性问题 难以控制
维修困难： 由于先进复 合材料的特 殊性质，其 维修和更换 相比传统金 属材料更为 困难，这也 限制了其应 用范围
随着科技的不断进步，先进复合材料在航空航天领域的应用前景更加 广阔。未来，先进复合材料将朝着更高性能、更低成本、更环保的方 向发展。以下是先进复合材料在航空航天领域的未来发展趋势
先进复合材料在航天器中的应用
先进复合材料在航天器中的应用在探索浩瀚宇宙的征程中，航天器作为人类的“眼睛”和“使者”，其性能和可靠性至关重要。
而先进复合材料的出现，为航天器的发展带来了革命性的变化。
先进复合材料，顾名思义，是具有优异性能的新型材料组合。
它们通常由高强度、高模量的纤维增强体和高性能的基体材料构成。
这些材料的独特性能使其在航天器领域展现出了巨大的应用潜力。
首先，先进复合材料在航天器结构中的应用最为广泛。
航天器的结构需要具备高强度、高刚度以及轻质的特点，以减少发射成本和提高有效载荷。
传统的金属材料，如铝合金和钛合金，虽然在一定程度上能够满足这些要求，但它们的密度相对较大，限制了航天器的性能。
相比之下，碳纤维增强复合材料（CFRP）具有出色的比强度和比刚度。
这意味着在相同的强度和刚度要求下，CFRP 制成的结构件重量更轻。
以卫星的结构为例，采用 CFRP 制造的卫星框架和外壳，可以显著减轻卫星的重量，从而降低发射成本，并增加卫星的有效载荷。
除了结构件，先进复合材料在航天器热防护系统中也发挥着关键作用。
航天器在重返大气层时，会面临极高的温度和热流冲击。
传统的热防护材料，如隔热瓦，存在着重量大、易脱落等问题。
而陶瓷基复合材料（CMC）具有出色的耐高温性能和抗氧化性能。
例如，碳化硅陶瓷基复合材料可以用于制造航天器的鼻锥、机翼前缘等部位，有效地抵抗高温烧蚀，保障航天器的安全返回。
再者，先进复合材料在航天器电子设备中的应用也日益重要。
随着航天器功能的不断增强，对电子设备的性能和可靠性提出了更高的要求。
复合材料具有良好的电磁屏蔽性能，可以有效地保护电子设备免受太空辐射和电磁干扰。
同时，一些特殊的复合材料，如石英纤维增强复合材料，具有低介电常数和低损耗因子的特点，适用于制造高频天线和微波器件，提高航天器的通信和测控性能。
此外，先进复合材料在航天器推进系统中也有一定的应用。
在液体火箭发动机中，采用复合材料制造的喷管和燃烧室，可以承受高温高压的工作环境，同时减轻发动机的重量，提高发动机的性能。
航空航天工业的新材料与制造技术
航空航天工业的新材料与制造技术航空航天工业的发展对于材料和制造技术的需求非常迫切。
随着航空航天行业的不断发展壮大，传统材料和制造技术已经无法满足日益增长的需求。
因此，航空航天工业开始研究和应用新材料和制造技术以满足其高度复杂和严苛的要求。
一、先进复合材料先进复合材料是航空航天工业中的新宠。
它由两种或以上的基本有机和无机材料组成，结合了各种材料的优点，并通过复合而获得卓越的性能。
在固体火箭推进器和飞机翼等部件中，先进复合材料得到了广泛应用。
与传统金属材料相比，先进复合材料具有更高的强度、更低的密度和更好的耐热性能。
二、3D打印技术3D打印技术是一种以数字模型为基础，通过层层堆积材料来制造物品的制造技术。
在航空航天工业中，3D打印技术被广泛应用于快速制造样件以及复杂形状部件的制造。
使用3D打印技术，可以大大缩短产品开发周期，减少材料浪费，并提高生产效率。
三、先进焊接技术焊接技术在航空航天工业中起着至关重要的作用。
随着航空航天工业对高强度、高性能材料的需求增加，传统的焊接技术已经不能满足要求。
因此，航空航天工业开始研究和应用先进的焊接技术，如激光焊接和电子束焊接。
这些新技术能够提供更高的焊接强度和更低的残余应力。
四、表面处理技术航空航天部件的表面处理对于确保其性能和使用寿命至关重要。
新材料的开发和应用带来了对表面处理技术的新要求。
航空航天工业正在研究和应用一系列新的表面处理技术，如电化学抛光、等离子体喷涂和膜沉积技术。
这些技术能够提供更好的材料表面质量和抗腐蚀性能。
五、智能制造技术智能制造技术是指通过人工智能、大数据分析和物联网等先进技术实现制造业的自动化和智能化。
航空航天工业开始利用智能制造技术提高生产效率、降低成本。
通过智能制造技术，航空航天工业能够实现自动化生产、智能监测和预测性维护，提高产品质量和制造效率。
总结：航空航天工业的新材料和制造技术的应用对于推动航空航天工业发展具有重要作用。
先进复合材料、3D打印技术、先进焊接技术、表面处理技术以及智能制造技术等的应用不断创新和推进了航空航天行业的发展进程。
先进复合材料在航空航天中的应用研究
先进复合材料在航空航天中的应用研究航空航天领域一直在寻求创新和改进，以提高飞行器的性能和安全性。
在此过程中，先进复合材料的应用已经成为一项重要的研究领域。
复合材料由两个或更多种不同材料组成，通常由聚合物基体和纤维增强剂组成。
它们的特殊性能使得它们成为航空航天领域中不可或缺的材料。
先进复合材料在航空航天领域中的应用有多个方面。
首先，它们被广泛应用于飞机的结构部件。
传统的金属材料在重量、强度和抗腐蚀性方面存在一定的局限性。
而复合材料具有轻质、高强度和良好的抗腐蚀性能，这使得飞机的结构部件更加稳固和安全。
例如，飞机的机翼和机身通常由先进复合材料构成，可以提供更好的性能和燃油效率。
其次，先进复合材料在航空航天领域中还被应用在航天器的热保护系统中。
航天器在进入大气层时会面临极高的温度和压力，这对航天器的材料提出了极高的要求。
先进复合材料可以在极端环境下保持结构的完整性和稳定性。
例如，先进的炭纤维复合材料被广泛用于制造航天器的外壳，以提供良好的隔热性能和抵御高温的能力。
另外，先进复合材料在航空航天领域中还应用在动力系统中。
飞机发动机的高温和高压环境对材料的性能造成了挑战，而先进复合材料可以提供更好的耐温性和耐磨损性能。
例如，航空发动机中的叶片通常由先进的复合材料制成，以提高发动机的效率和寿命。
此外，先进复合材料还在航空航天领域中的其他应用中发挥着重要作用。
比如，它们可以用于制造航空航天仪器的外壳，以保护仪器免受外部环境的干扰。
此外，它们还可以用于制造航天器的内部结构，如仪表盘和控制系统。
先进复合材料的轻质和机械性能使得航空航天器的整体性能得到提升。
在先进复合材料的研究和应用中，仍存在一些挑战和难题需要解决。
首先，复合材料的制造过程较为复杂，需要精确的控制和高技术水平的操作。
其次，复合材料的长期耐久性和可靠性需要更加深入的研究和测试。
随着技术的不断发展，这些问题有望得到解决，推动先进复合材料在航空航天领域中的应用不断扩大。
航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势
航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势航空航天先进复合材料是用于航空航天领域的高性能材料，由于其优
异的机械、物理和化学性能，在现代航空航天技术中得到了广泛应用。
这
种材料通常由纤维增强聚合物基体组成，具有高强度、低密度、高刚度、
耐热性和抗腐蚀性等特点，因此被广泛用于制造飞机、导弹、航天器等。
目前，航空航天先进复合材料的研究主要集中在以下几个方面：
1.复合材料制备技术：包括预浸料、热成型、自动化制造等多种技术，目的是提高复合材料的质量和生产效率。
2.复合材料性能研究：包括复合材料的强度、刚度、热膨胀系数、热
传导率、阻燃性等多个方面的研究，以满足不同的使用需求。
3.复合材料的形态和结构控制：包括复合材料的制备、表面处理、氧
化层控制、纤维方向控制等多个方面的研究，以控制复合材料的性能和使
用寿命。
4.复合材料的性能评估：通过实验测试和数学建模，评估复合材料的
机械、物理和化学性能，并为材料的应用提供理论依据和技术支持。
未来，航空航天先进复合材料的研究将继续在以上几个方面进行深入
探索，同时还将面临新的挑战和机遇。
例如，需要开发更高性能的复合材料，实现更低成本的生产技术，探索新的材料组合和形态，以适应不断发
展的航空航天技术的需求。
先进复合材料与航空航天
*
复合材料(composite materials): 由两种或两种以上不同性能、不 同形态的组分通过复合工艺组合 而成的一种多相材料，它既保持 了原组分材料的主要特点又显示 了原组分材料所没有的新性能。
复合材料一词，国外起源于20世纪 50年底，国内60年代；
复合材料是一类成分复杂的多元多 相体系，很难准确地予以定义；
*
*
木质素
纤维素
6000年前人类就已经会用稻草加粘土作为建筑 复合材料。水泥复合材料已广泛地应用于高楼大厦 和河堤大坝等的建筑，发挥着极为重要的作用。
燕子窝：泥土-草复合材料
我们住在复合材料里
2）传统复合材料与人民生活密切相关 草茎与泥土的复合 玻璃纤维增强塑料
生活中提炼 解决初级水平的装备问题
形化、智能化、微型化、无人化、电子化等方面的发
展都离不开航空材料的相应发展。飞机对结构材料的
性能要求是多方面的,首先是“比强度”,即强度与密
度之比,同时综合考虑其他性能,例如“比刚度”、断 裂韧度、疲劳强度、耐热性、耐蚀性等。对于功能材 料,主要是要求良好的功能特性,例如隐形性能。
“哥伦比亚”航天飞机起 飞时隔热片曾被撞击
*
*美国NanoHorizons公司，
SmartSilver
*抵抗微生物和细菌侵蚀
*防菌绷带
*自动清洁和消毒的洗衣机、
电冰箱和空调
*
*能看电影的衣服 －OLED *定点杀死癌细胞的纳米药物 *轻巧结实的材料 *不会被刮花的汽车 －纳米瓷透明
涂料 （奔驰汽车）
材料的设计、制备与评价技术：
材料智能合成与制备技术，材料表面改性 技术的低成本化途径与批量生产技术，原 位复合技术、仿生技术、原子尺度上的设 计与排布技术，材料微观结构的模型化技 术、智能化控制及动态实时监测分析技术， 不同层次的材料设计、性能预测和评价表 征新技术。
先进复合材料在航空航天领域的应用
工作研究—122—先进复合材料在航空航天领域的应用余绍伟 张明蕾 罗 杰（贵州航天精工制造有限公司，贵州 遵义 563125）现目前随着我国经济的快速发展，科技水平和综合国力的稳步提升，飞机在我国广大人民群众日常生活当中的作用不断提高，占据着越发重要的地位，特别是近年来我国航天航空事业发展非常快速，是现代社会交通工具的重要组成部分， 飞机具有高效性和稳定性，因此越来越受到我国广大人民群众的喜爱，飞机作为大气层当中的主要航天器材，在军事和经济当中运用成都不断提高。
自从世界上第一台飞机设计完成之后，飞机的制作和结构形式就在不断的发展和改变，类型的型号和类型病毒案的增加，现目前除了极少数特色形式和特殊用途的飞机，许多飞机都是由五大部件组成，即机翼，机身，尾翼，期货和动力装置，他们五个部分各司其职，共同运转保障了飞机的平稳运行。
近年来，先进复合材料已经被广泛应用到众多航空航天器当中，比如飞机、飞船、火箭和卫星等，与此同时，除了原本的金属材料、高分子材料和无机非金属材料三大材料以外，又新增了先进复合材料这一种新型材料。
所以，探讨其在航空航天领域的应用有着至关重要的意义。
1 先进复合材料简介1.1先进复合材料的组成 复合材料是一种新型材料，经复合工艺进行生产得出，其中包括金属、有机高分子和无机非金属等多种材料的同时使用，除了继承到原有组成材料的优势以外，它还可以将各组分的性能融在一起，在相互弥补后，以提高新型复合材料的整体表现。
先进复合材料是高性能增强相增强的复合材料的统称，简称ACM，常见的复合材料比如碳纤维。
与普通钢和铝金属材料相比之下，先进复合材料的各方面性能都更加突出，将其应用到航空航天领域后，既可减轻相关设备的重量，其可防热和吸波等特殊性能皆是源自于此。
1.2先进复合材料的特性 （1）多功能性 经过常年的研究与开发，先进复合材料已经把化学性能、物理性能、生物性能和力学性能等融于一身，而且不同的材料组分也不一样，各自的功能性自然会显现出较大的差别，对于先进复合材料而言，今后必然是朝着多能性与综合性方向进行发展的。
航空航天先进复合材料制备技术实践教程教案
航空航天先进复合材料制备技术实践教程教案1. 简介航空航天工程中使用的先进复合材料是现代科技的重要产物。
为了满足航空航天领域对轻质高强材料的需求，航空航天先进复合材料制备技术应运而生。
本实践教程旨在向学生介绍航空航天先进复合材料制备技术的基本原理、工艺步骤以及实际应用。
2. 原理介绍航空航天先进复合材料的制备原理是将不同材料的纤维或颗粒通过化学反应或物理方法结合在一起，形成具有特定性能和结构的复合材料。
这种材料具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀等特点，适用于航空航天领域。
3. 工艺步骤3.1 材料准备在制备复合材料之前，需要准备纤维增强材料、基体材料和界面材料。
纤维增强材料可以选择碳纤维、玻璃纤维等，基体材料可以选择树脂、金属等。
3.2 制备预浸料预浸料是制备航空航天先进复合材料的重要一步。
将纤维增强材料浸渍于基体材料中，并通过固化反应将两者粘结在一起。
3.3 复合材料成型将预浸料制备成所需形状的复合材料。
可以采用压制、层叠或注射等方法进行成型。
3.4 热处理经过成型之后，复合材料需要经过热处理以增强材料的力学性能。
通过控制温度和时间，使复合材料中的纤维和基体进一步结合、增强。
4. 实际应用航空航天先进复合材料制备技术在实际应用中具有广泛的应用前景。
这些材料可以用于制造飞机、导弹、火箭等航空航天器件。
其优异的性能可以提高飞行速度、降低燃料消耗，并提高航空航天器件的寿命。
5. 实践教案安排5.1 实践教案目标通过实践教案的学习，学生应该能够掌握航空航天先进复合材料制备技术的基本原理、工艺步骤，并能够应用于实际问题中。
5.2 实践步骤- 步骤一：学生通过文献查找了解航空航天先进复合材料制备技术的发展历史和应用领域。
- 步骤二：学生通过模拟实验或实际操作，制备预浸料，并观察其特性。
- 步骤三：学生根据实验结果，分析预浸料成型的适用工艺方法，并选择最佳工艺进行复合材料成型。
- 步骤四：学生进行热处理实验，观察材料性能的变化。
【复合材料】先进复合材料及其应用(ACM)
1、机体材料
机体材料主要包括铝合金、钛合金和树脂基复 合材料等，发展重点集中在低成本、高性能的 树脂基复合材料技术。欧洲空中客车飞机中最 显著的先进材料包括铝合金-玻璃纤维混杂复合 材料GLARE，碳纤维复合材料GFRP，芳纶纤 维复合材料AFRP，玻璃纤维复合材料GFRP以 及韧性环氧树脂、双马来醚亚胺树脂和聚酚亚 胺树脂基复合材料等，它们覆盖了航空飞行器 机体的主要面积。
合材料飞机”计划，按该计划，先进复合材料
将占飞机结构总重量的68.5％，使飞机结构重 量减轻35％。在民用飞机上，美国研制的“旅 游者号”全复合材料飞机，其结构材料的90％ 以上采用碳纤维复合材料，结构重量仅为435 千克，载油量达3200千克。该飞机在1986年创 造了不着陆加油连续环球飞行，历时9天，行 程40252千米的世界纪录。
（3）共价型OINC
制备过程中，如在所用聚合物的侧基或主 链未端引入像三甲氧硅基等能与无机组分形成 共价键的基团，应能赋予OINC具有两相共价 交联的优点，明显增强OINC的弹性模量的拉 伸强度。
（4）互穿型有机－无机网络（IPOIN） 近年来发展的一种新工艺，加入交联单体
使交联聚合反应与金属醇盐的水解同步进行， 以形成有机－无机同步互穿网络的方法。其 休战优点是：
2、航天领域中，除了上面提到的碳/碳基复合 材料可作为优良的热防护材料外，先进复合 材料还广泛用作结构材料，如卫星天线及其 支撑结构、太阳能电池翼和外壳、各种受力 骨架、运载火箭壳体、航天飞机舱门等。
ACM在桥梁中的应用
航空航天领域中新型材料的开发与应用
航空航天领域中新型材料的开发与应用随着科技的不断发展，航空航天领域对材料的需求也日益增长。
新型材料的开发与应用成为了航空航天技术的重要组成部分，对提高飞行器的性能和安全性至关重要。
本文将重点介绍航空航天领域中几种常见的新型材料以及它们在航空航天领域中的应用。
一、碳纤维复合材料（CFRP）碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体组成的高性能材料。
它具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等优点，因此在航空航天领域中得到了广泛的应用。
例如，它可以用于制造飞机的机身结构、翼面板、尾翼等部件，能够有效减轻飞机的重量，并提高其燃油效率和飞行性能。
二、高温合金材料高温合金材料是一种在高温环境下具有良好性能的金属材料，主要由金属元素和合金元素组成。
在航天领域中，高温合金材料被广泛应用于发动机喷嘴、燃烧室和涡轮叶片等关键部件上。
由于其具有高温强度、耐热蠕变和抗氧化等特性，能够在极端工作条件下保持结构的完整性和性能稳定性。
三、先进复合材料先进复合材料是指由两种或两种以上的不同材料经过复合而成的材料。
航空航天领域中的先进复合材料广泛应用于飞机的机身、翼面板和弦向承力梁等部件。
它具有重量轻、强度高、耐腐蚀、抗疲劳等特点，能够显著提高飞机的性能和安全性。
四、铝锂合金铝锂合金是一种轻质高强度金属材料，由铝和锂等元素组成。
在航空航天领域中，铝锂合金广泛用于制造飞机的结构件，如机身、机翼等。
它的重量轻、强度高、刚性好，能够有效减轻飞机的重量，提高其燃油效率和性能。
五、陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料是一种具有陶瓷基体和强化相的复合材料，具有高温强度、良好的耐磨性、抗腐蚀等优点。
在航天领域中，陶瓷基复合材料被广泛应用于制造卫星表面的热控制材料、航天飞行器的热防护材料等。
它的热稳定性好，能够有效抵御高温和极端环境的影响，提高飞行器的安全性和可靠性。
总结起来，航空航天领域中新型材料的开发与应用是推动航空航天技术发展的重要驱动力之一。
碳纤维复合材料、高温合金材料、先进复合材料、铝锂合金和陶瓷基复合材料等都在航空航天领域中发挥着重要作用。
航空航天航空材料技术的复合材料与新材料
航空航天航空材料技术的复合材料与新材料航空航天是现代科技的重要领域之一，航空航天材料技术中的复合材料与新材料是其重要支柱。
其材料具有高温、高强度、高韧性和轻量化的特点，是制造新一代飞行器的基础。
一、航空航天中的复合材料复合材料即由两种或以上不同成分的材料组成的，它们的性能远超出单一组成材料的性能。
在航空航天领域，复合材料可以分为结构性复合材料和功能性复合材料。
1.结构性复合材料：由纤维增强基体材料和树脂基体材料组成。
纤维增强基体材料是以碳纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维及有机纤维为增强体，树脂为基体的复合材料。
性能方面，结构性复合材料主要表现为强度高、刚度高、抗冲击性能好、重量轻等特点。
目前，结构性复合材料广泛应用于各种先进的航空航天器件及机构构件、引擎、机翼等等。
2.功能性复合材料：是由复合材料和功能材料组成的。
性能方面，功能性复合材料主要表现为具有多种功用，如电、磁、光等性能，目前在飞机电子结构、控制结构、感应设备等方面已经应用到了实际生产中。
二、航空航天中的新材料为了满足更高的航空航天技术要求，研发新型材料成为了当务之急。
以下是未来航空航天将大量应用的几种新材料。
1. 钛合金冷凝颗粒增强复合材料这种材料将钛合金冷凝颗粒加入到基质中，在材料的结构性能上取得了可观的提升。
目前，在航空航天领域，钛合金冷凝颗粒增强复合材料主要用于发动机中压缩机叶轮以及加热器的制造。
2. 高温合金高温合金是指可以在高温条件下保持稳定了性能，且具有高强度、高热稳定性、耐腐蚀等特点的金属材料。
在航空航天领域，高温合金广泛应用于发动机的高压涡轮、航空轮机等部件制造。
3. 热塑性聚酰亚胺膜热塑性聚酰亚胺膜具有优异的耐高温性、机械性能以及阻燃性能等特点，广泛应用于制备各种复合材料、以及制备航空航天装置中的电气组件、线缆等。
4. 高功能复合材料最新开发的高功能复合材料主要分为抗热剥离复合材料、阻燃复合材料和超高强度复合材料。
在航空航天领域中，高功能复合材料主要应用于机体及机翼构件、涵道内壁、叶片等部件制造。
航空航天先进复合材料
航空航天先进复合材料航空航天先进复合材料是指在航空航天领域中应用的一种具有高强度、高刚度、高耐高温、耐腐蚀性能和较低密度的材料。
它们由两个或更多个不同性质的材料组成，通过粘接、热压或注塑等方式形成复合结构。
航空航天先进复合材料的广泛应用，不仅提高了航空航天器的性能，还推动了航空航天领域的革新和发展。
航空航天先进复合材料具有许多优点。
首先，它们具有非常高的强度和刚度，使得航空航天器更加轻盈、坚固。
其次，复合材料还具有优异的耐高温性能，能够在极端条件下工作。
同时，复合材料不容易疲劳破裂，寿命更长。
此外，复合材料的耐腐蚀性能也很优秀，可以在恶劣环境下长期使用。
最后，由于复合材料具有较低的密度，减轻了航空航天器的重量，节省了燃料，提高了运载能力和效率。
航空航天先进复合材料的开发和研究对于航空航天工业的发展具有重要意义。
首先，它可以提高飞行器的性能和安全性。
由于复合材料的高强度和刚度，航空器的结构更加牢固，能够承受更大的载荷，减小事故风险。
其次，复合材料的轻量化特性大大降低了燃料消耗和排放，有助于减少对环境的影响。
此外，复合材料的应用还可以降低生产成本，提高生产效率，对于整个航空航天产业的可持续发展具有重大意义。
航空航天先进复合材料的应用范围非常广泛。
在航空器方面，包括飞机、直升机和航天器等。
例如，飞机机身和翼梢等结构部件常常采用复合材料制造，以提高载荷能力和燃油效率。
此外，先进复合材料还用于航空航天器的热防护结构，能够在高温环境下提供更好的保护。
在航天器方面，复合材料也被广泛应用于航天器的外壳、隔热层和结构部件等。
复合材料在航空航天领域的应用不断壮大，为航空航天技术的发展打下了坚实的基础。
然而，航空航天先进复合材料也面临一些挑战和问题。
首先，复合材料的制造过程较为复杂，需要高度专业化的技术和设备。
其次，复合材料的可靠性和寿命需要进一步研究和验证。
此外，复合材料的价格较高，对航空航天器的整体成本产生一定影响。
航空航天先进复合材料应用教案
航空航天先进复合材料应用教案一、引言航空航天先进复合材料是当代航空航天技术中的重要组成部分，其应用已经成为推动航空航天领域创新发展的重要因素。
为了帮助学生全面了解航空航天先进复合材料的应用，掌握相关知识和技能，特编写此教案，旨在提供一套系统、科学、实用的教学方案。
二、教学目标1.了解航空航天先进复合材料的定义、特性和分类；2.掌握航空航天先进复合材料的制备方法和工艺；3.了解航空航天先进复合材料在航空航天领域的应用；4.培养学生运用航空航天先进复合材料解决实际问题的能力。
三、教学内容1.航空航天先进复合材料的定义和特性1.1 定义：航空航天先进复合材料是指由两种或两种以上的材料以一定方式组合而成的材料，具有优异的性能和特性。
1.2 特性：轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、导电性能良好等。
2.航空航天先进复合材料的分类2.1 根据基体材料分类：无机基体复合材料、有机基体复合材料、金属基复合材料等。
2.2 根据增强材料分类：纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、层叠复合材料等。
3.航空航天先进复合材料的制备方法和工艺3.1 树脂基复合材料的制备方法：手工叠层、自动叠层、预浸料、树脂浸渍等。
3.2 金属基复合材料的制备方法：烧结、轧制、合金化、熔融渗透等。
4.航空航天先进复合材料在航空航天领域的应用4.1 航空领域：飞机机身、机翼、发动机涡轮叶片等。
4.2 航天领域：火箭推进器、航天飞机外壳等。
5.案例分析：航空航天先进复合材料的实际应用5.1 Boeing 787 Dreamliner飞机5.2 SpaceX猎鹰火箭四、教学方法1.讲授法：通过教师的讲解，将知识传授给学生，使学生对航空航天先进复合材料有全面的了解。
2.案例分析法：通过具体的案例，分析航空航天先进复合材料在实际应用中的重要性和效果。
3.实践操作法：开展课堂实验和实践活动，培养学生运用航空航天先进复合材料解决问题的能力。
五、教学评估1.课堂测试：考察学生对航空航天先进复合材料知识的掌握情况。
航空航天行业先进材料应用
航空航天行业先进材料应用航空航天领域一直以来都是人类探索未知、追求创新的前沿阵地。
在这个充满挑战和机遇的领域中，先进材料的应用起着至关重要的作用。
它们不仅为飞行器的性能提升提供了可能，还为太空探索的深入发展奠定了坚实的基础。
先进复合材料是航空航天领域中广泛应用的一类重要材料。
碳纤维增强复合材料以其高强度、高刚度和低重量的特性，成为了飞机结构件的理想选择。
例如，在现代客机的机翼、机身等部位，大量使用碳纤维复合材料替代传统的金属材料，显著减轻了飞机的重量，降低了燃油消耗，提高了飞行效率。
同时，这些复合材料还具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，延长了飞机的使用寿命。
在航天领域，复合材料更是发挥着不可或缺的作用。
卫星和航天器的结构件需要在极端的环境下保持稳定和可靠，复合材料能够承受太空辐射、高低温交替等恶劣条件，保障了航天器的正常运行。
钛合金也是航空航天行业中的关键材料之一。
钛合金具有高强度、低密度、耐高温等优点，常用于制造发动机部件、飞机起落架等关键部位。
在发动机中，高温高压的工作环境对材料的性能要求极高，钛合金能够在这样的条件下保持良好的机械性能，确保发动机的高效运转。
此外，高温合金在航空航天领域也有着重要地位。
它们能够在高温下保持强度和抗氧化性能，被广泛应用于发动机的涡轮叶片和燃烧室等部件。
随着技术的不断进步，新型高温合金的研发不断取得突破，其使用温度和性能不断提升，为航空发动机的性能提升提供了有力支持。
除了金属材料和复合材料，陶瓷材料在航空航天领域也逐渐崭露头角。
陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能和抗氧化性能，可用于制造发动机的热端部件，如涡轮叶片和导向叶片。
然而，陶瓷材料的脆性问题一直是限制其广泛应用的难题。
近年来，通过改进制备工艺和微观结构设计，陶瓷基复合材料的韧性得到了显著提高，为其在航空航天领域的更广泛应用开辟了新的途径。
智能材料的出现也为航空航天行业带来了新的发展机遇。
形状记忆合金能够在特定条件下恢复到预先设定的形状，这种特性使其在航空航天领域有着广泛的应用前景，如可用于制造自适应机翼和智能结构。
先进复合材料在航空航天领域的加工和应用
第1章绪论1.1 前言复合材料（Composite Materials）,一词大约出现在20世纪50年代，由于其具有高度的复杂性多样性存在着多种颇为严格的定义，国内最权威的是两院院士师昌绪给出的比较全面完整的定义，这个定义的叙述是：“复合材料是有有机高分子，无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组分材料的主要特色，又通过复合效应而获得原组分所不具备的性能，与一般材料的简单混合有本质的区别。
”［1］1.2 先进复合材料在航空航天领域的应用碳纤维是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。
具有十分优异的力学性能，与其它高性能纤维相比具有最高比强度和最高比模量。
特别是在2000℃以上高温惰性环境中，是唯一强度不下降的物质。
此外，其还兼具其他多种得天独厚的优良性能：低密度、高升华热、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、高震动衰减性、低热膨胀系数、导电导热性、电磁屏蔽性、纺织加工性均优良等。
因此，碳纤维复合材料也同样具有其它复合材料无法比拟的优良性能，被应用于军事及民用工业的各个领域，在航空航天领域的光辉业绩，尤为世人所瞩目。
2005 年世界碳纤维的耗用量已超过2 万吨，图1 为21 世纪前十年碳纤维需求量的统计预测情况。
航空航天领域的碳纤维需求情况见表1 所示，约占总消耗量的20％左右。
图 1: 世界碳纤维需求量(单位:吨)可维的需求量有所减少，2002 年约减少20%，2003 年则减少约9 %。
2003 年以后航空航天领域对碳纤维的需求出现快速增长，2006 年与2001 年相比将增长约40 %，2008 年将增长约76 %，到2010 年和2001 年相比预计增长超过100%。
本文将介绍碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）在航空航天领域应用的新进展［2］表 1: 世界碳纤维按应用领域需求的统计和预测1.2.1 航空领域应用的新进展T300 碳纤维/树脂基复合材料已经在飞行器上广泛作为结构材料使用，目前应用较多的为拉伸强度达到5.5GPa，断裂应变高出T300 碳纤维的30％的高强度中模量碳纤维T800H纤维。
先进复合材料在航空航天舰船上的应用
复合材料具有质量轻，较高的比张度、比模量、 复合材料具有质量轻，较高的比张度、比模量、较好的 延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减振、耐高( 延展性、抗腐蚀、隔热、隔音、减振、耐高(低)温，独 特的耐烧蚀性、透电磁波，吸波隐蔽性、 特的耐烧蚀性、透电磁波，吸波隐蔽性、材料性能的可 设计性、制备的灵活性和易加工性等特点， 设计性、制备的灵活性和易加工性等特点，被大量地应 用到航空航天等军事领域中，是制造飞机、火箭、 用到航空航天等军事领域中，是制造飞机、火箭、航天 飞行器等军事武器的理想材料。 飞行器等军事武器的理想材料。 代表航空航天技术开发水平的一个重要标志是看复合材 料使用数量的多少。 料使用数量的多少。
减轻航天器质量
航天器的质量是其性能的重要影响因素。 航天器的质量是其性能的重要影响因素。 导弹/火箭质量越轻，自然飞行速度越快，射程也越远。 导弹 火箭质量越轻，自然飞行速度越快，射程也越远。 火箭质量越轻
导弹壳体材料对射程的影响
减轻航天器质量
对于多级火箭，其质量主要集中在各级发动机、级间段和连接器上， 对于多级火箭，其质量主要集中在各级发动机、级间段和连接器上， 因此减重的着眼点也在此。目前复合材料在上述部位已大显身手。 因此减重的着眼点也在此。目前复合材料在上述部位已大显身手。 美国通用动力公司的康维尔宇航分公司设计的直径为2.13m、高为 、 美国通用动力公司的康维尔宇航分公司设计的直径为 2.34m的“阿特拉斯”5导弹连接器，除口盖采用金属材料外，其他部 导弹连接器， 的 阿特拉斯” 导弹连接器 除口盖采用金属材料外， 位都采用碳纤维增强环氧树脂复合材料。 位都采用碳纤维增强环氧树脂复合材料。它比同样设计的铝结构材料 轻42.6kg，减重约 ，减重约44%。 。 此外，采用碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料可制造火箭的仪器舱等。 此外，采用碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料可制造火箭的仪器舱等。 无疑，这些碳纤维增强复合材料结构件将使其质量大大减轻， 无疑，这些碳纤维增强复合材料结构件将使其质量大大减轻，从而提 高其射程并改善其性能。 高其射程并改善其性能。 我国在“风云二号气象卫星” 我国在“风云二号气象卫星”及“神舟”系列飞船上均采用了碳/环氧 神舟”系列飞船上均采用了碳 环氧 先进复合材料做主承力构件，大大减轻了整星的质量， 先进复合材料做主承力构件，大大减轻了整星的质量，降低了发射成 本。
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航空航天先进复合材料现状2014-08-10 Lb23742摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。
关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料0 前言复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。
今天，一个国家或地区的复合材料工业水平，已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。
先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。
到2020年，只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。
环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。
在纤维增强复合材料领域中，环氧树脂大显身手。
它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合，便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料，广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。
本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题1 树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics)，是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。
这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。
以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国不科学地俗称为玻璃钢。
树脂基复合材料于1932年在美国出现，1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩，其后不久，美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机，并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。
1946年纤维缠绕成型技术在美国出现，为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。
1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。
1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。
60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。
在此期间，玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用，使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。
1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世，利用这种技术可制出大幅面表面光洁，尺寸、形状稳定的制品，如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件，从而更扩大了树脂基复合材料的应用领域。
1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线，使复合材料制品形成了规模化生产。
拉挤成型工艺的研究始于50年代，60年代中期实现了连续化生产，在70年代拉挤技术又有了重大的突破。
在70年代树脂反应注射成型(Reaction Injection Molding, 简称RIM)和增强树脂反应注射成型(Reinforced Reaction Injection Molding, 简称RRIM)两种技术研究成功，现已大量用于卫生洁具和汽车的零件生产。
1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年投入生产。
80年代又发展了离心浇铸成型法，英国曾使用这种工艺生产10m长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。
从上述可知，新生产工艺的不断出现推动着聚合物复合材料工业的发展。
进入20世纪70年代，对复合材料的研究发迹了仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤-树脂复合材料的新用途，同时也开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料(Advanced Composite Materials, 简称ACM)。
这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。
自从先进复合材料投入应用以来，有三件值得一提的成果。
第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100号，并试飞成功。
第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机，这架航天飞机用碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门，用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器。
在这架代表近代最尖端技术成果的航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基复合材料。
第三件是使用了先进复合材料作为主承力结构，制造了这架可载80人的波音-767大型客运飞机，不仅减轻了重量，还提高了飞机的各种飞行性能。
复合材料在这几个飞行器上的成功应用，表明了复合材料的良好性能和技术的成熟，这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。
2 先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以双酚A型环氧树脂为主，双酚F型环氧树脂(DGEBF)和双酚S型环氧树脂。
其次是缩水甘油胺类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂。
其他还有酚醛环氧树脂;间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂、三羟苯基甲烷型环氧树脂、富有柔韧性脂肪族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂、环氧丙烯酸树脂和耐候性的脂环族环氧树脂，其可单独或者与通用E型树脂共混，供作高性能复合材料(ACM)。
缩水甘油胺类环氧树脂的优点是多官能度、环氧当量高，交联密度大，耐热性显著提高。
目前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
3 复合材料使用的增强纤维复合材料所用各种纤维材料性能比较见表1。
表1对一些材料的性能进行了比较。
由表1可见，仅玻璃纤维就比金属材料的比强度、比模量分别提高了540%、31%，碳纤维的提高则更为显著。
据文献报道，由键能和键密度计算得出的单晶石墨理论强度高达150GPa[1]。
因此碳纤维的进一步开发潜力是十分巨大的。
日本东丽公司的近期目标是使碳纤维抗拉强度达到8.5 GPa、模量730 GPa。
毋庸置言，碳纤维仍将是今后固体火箭发动机壳体和喷管的主要材料。
开发碳纤维复合材料的其他应用大有作为，如飞机及高速列车刹车系统、民用飞机及汽车复合材料结构件、高性能碳纤维轴承、风力发电机大型叶片、体育运动器材(如滑雪板、球拍、渔杆)等。
随着碳纤维生产规模的扩大和生产成本的逐步下降，在增强混凝土、新型取暖装置、新型电极材料乃至日常生活用品中的应用也必将迅速扩大[2~4]。
我国为配合北京奥运会,拟大力开发新型CFRP建材及与环保，日用消费品相关的高科技CFRP新市场[5]。
碳纤维是一种高强度、高模量材料，理论上大多数有机纤维都可被制成碳纤维，实际用作碳纤维原料的有机纤维主要有三种:粘胶纤维、沥青纤维、聚丙烯腈纤维。
当前固体火箭发动机结构件用的碳纤维大多由聚丙烯腈纤维制成[6]。
逐渐在其它结构件上应用。
自八十年代以来，碳纤维发展较大:① 性能不断提高;七、八十年代主要以3000MPa的碳纤维为主。
九十年代初普遍使用的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa。
九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa，并已开始工程应用。
② 品种不断增多。
以日本东丽公司为例，1983年生产的碳纤维品种只有4种，到1995年碳纤维品种达21种之多。
不同种类、不同性能的碳纤维可满足不同需要，为碳纤维复合材料的广泛应用提供了坚实基础[5]。
[page]4 国防、军工及航空航天用树脂基复合材料据有关资料报导，航天飞行器的质量每减少1干克，就可使运载火箭减轻500千克，而一次卫星发射费用达几千万美元。
高成本的因素，使得结构材料质轻，高性能显得尤为重要。
利用纤维缠绕工艺制造的环氧基固体发动机罩耐腐蚀、耐高温、耐辐射，而且密度小、刚性好、强度高、尺寸稳定。
再如导弹弹头和卫星整流罩、宇宙飞船的防热材料、太阳能电池阵基板都采用了环氧基及环氧酚醛基纤维增强材料来制造。
处于航天航空飞行及其安全的考虑所需，作为结构材料应具有轻质高强、高可靠性和稳定性，环氧碳纤维复合材料成为不可缺少的材料。
高性能环氧复合材料采用的增强材料主要是碳纤维(CF)以及CF和芳纶纤维(K-49)或高强玻璃纤维(S-GF)的混杂纤维。
所用基体材料环氧树脂约占高性能复合材料树脂用量的90%左右。
高性能复合材料成型工艺多采用单向预浸料干法铺层，热压罐固化成型。
高性能环氧复合材料已广泛应用在各种飞机上。
以美国为例，20世纪60年代就开始应用硼/环氧复合材料作飞机蒙皮、操作面等。
由于硼纤维造价太贵，70年代转向碳/环氧复合材料，并得到快速发展。
大致可分为三个阶段。
第一阶段应用于受力不大的构件，如各类操纵面、舵面、扰流片、副翼、口盖、阻力板、起落架舱门、发动机罩等次结构上。
第二阶段应用于承力大的结构件上，如安定面、全动平尾和主受力结构机翼等。
第三阶段应用于复杂受力结构，如机身、中央翼盒等。
一般可减重20%~30%。
目前军机上复合材料用量已达结构重量的25%左右，占到机体表面积的80%。
高性能环氧复合材料在国外军机和民机上的应用实例较多。
我国于1978年首次将碳-玻/环氧复合材料用于强-5型飞机的进气道侧壁。
据有关会专家介绍，20世纪80年代在多种军机上成功地将C/EP用作垂直安定面、舵面、全动平尾和机翼受力盒段壁板等主结构件。
宇航工业中除烧蚀复合材料外，高性能复合材料应用也很广泛。
如三叉戟导弹仪器舱锥体采用C/EP后减重25%~30%，省工50%左右。
还用作仪器支架及三叉戟导弹上的陀螺支架、弹射筒支承环，弹射滚柱支架、惯性装置内支架和电池支架等55个辅助结构件。
由于减重，使射程增加342km。
德尔塔火箭的保护罩和级间段亦由C/EP制造。
美国卫星和飞行器上的天线、天线支架、太阳能电池框架和微波滤波器等均采用C/EP定型生产。
国际通讯卫星V上采用C/EP 制作天线支撑结构和大型空间结构。
宇航器“空中旅行者”的高增益天线次反射器和蜂窝夹层结构的内外蒙皮采用了K-49/EP。
航天飞机用Nomex蜂窝C/EP复合材料制成大舱门，C/EP尾舱结构壁板等。
4.1 国内外发展现状及趋势航天高新技术对航天先进复合材料的要求越来越高，促使先进复合材料向几个方向发展:① 高性能化，包括原材料高性能化和制品高性能化。