先进复合材料在航空航天领域的应用
先进复合材料在航空航天领域的应用
（ ｉｉａｒ ｐ ｅ ｅ ａ ｉ ０ Ｉ ｔｔ ｅ ｏ Ｍ ｌｔ ｙ Ｒｅ ｒ ｓ ｎｔ ｔｖｅｏｆ８１ ｎｓ ｉｕｔ ｆＳｈａ ｈａ ｃ ｄ ｍ ｙ ｏ ｅ ｏｓ ｃ ｎｇ ｉＡ ａ ｅ ｆＡ ｒ ｐａ ｅ，Ｓｈａ ｇｈａ ０１１ ８，Ｃｈｉａ） ｎ ｉ２ ０ ｎ
复合 材料 等 ， 以树 脂 基 复 合 材料 在 航 空 工 业 中 的 尤 应用 最 为广泛 ｌ 。 ＿ ７ ］
２ １ 先 进 树 脂 基 复 合 材 料 ．
［ １ｌ
１ 先 进 复 合 材 料 的特 性
复合 材 料是 由有 机 高分 子 、 机 非金 属 或 金属 无
等几 种不 同物 理 、 学性 质 的材 料 ， 过 复 合 工艺 ， 化 通 以微 观 、 观或 宏观 等不 同 的结 构尺 度与 层次 ， 细 经过
的基 本 材料之 一 。本 文 简要 概述 了先 进 复合 材 料 的特 性 ， 着重介 绍 了先 进树 脂 基 复 合 材料 、 属基 复合 金
材 料 、 瓷 基 复 合 材 料 、 ／ 复 合 材 料 等 的 特 点 和 研 究 进 展 ， 及 先 进 复 合 材 料 在 航 空航 天 领 域 的 应 用 。 陶 碳 碳 以 关键 词 ： 进 复合材 料 ； 空航 天 ； 用 先 航 应 中 图 分 类 号 ： ３ ＴＢ ３ 文献标 志码 ： Ｂ
ｐ ｌｍｅ ｔｉ ｏ ｏ ｉｅ ， ｔｌ ｔｉ ｏ ｐ ｓｔｓ ｅａ ｃｍａｒｘｃ ｍｐ ｓｔｓａ ｄｃ ｒ ｏ ／ ａｂ ｎｃ ｍｐ ｓｔｓｗｅｅｍａｎ ｙ ｏｙ ｒｍａｒｘｃ ｍｐ ｓｔｓ ｍｅａ ｍａ ｒ ｃ ｍ ｏ ｉｅ ，ｃ ｒｍｉ ｔｉ ｏ ｏ ｉ ｎ ａ ｂ ｎ ｃ ｒ ｏ ｏ ｏ ｉ ｒ ｉｌ ｘ ｅ ｅ
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％ 。
航空航天先进复合材料应用教案
2 滹沱河和我第一部分：1．给下面加点字注音：滹沱河（）拽（）狗吠（）吞噬（）2．释词。
吞噬：翕动：3．祖母、母亲和姐姐都说我是个小滹沱河，结合后文，说说为什么。
4．课文第一段在内容上的作用是，在写法上的作用是。
5．说说下列句子的含义。
几十年来，每当濒于绝望时，我常常被它的呼吼声惊醒过来。
6．指出下列句子的修辞手法。
⑴那是灰灰的沙滩，无知无觉地躺在那里，除去沙土之外，尽是大大小小的石头。
（）⑵看不见飞溅的明亮的水花，是千千万万匹野兽弓起脊背在飞奔。
（）⑶但是，我又能把它深深地藏在心里，包括它那深褐色的像蠕动的大地似的河水，那战栗不安的岸，还有它那充满天地之间的吼声和气氛。
（）读选文，回答问题：祖母双手伸开，拦着不让我去。
她哪里能拦阻得住我，我不是个小滹沱河吗？滹沱河的声息越来越大，大水仿佛淹没了我们的村子。
我听见有谁立在房顶上闷声闷气地喊：“后生们，快堵水云，带上铁锹，带上四齿铁耙！”我当然是个小后生，照吩咐的扛上锹，跑向大门外。
人们全都朝大河那里跑，我融入了人流之中……前几天，不断下暴雨，今天并没有云，天却令人感到是黑沉沉的，而且很低。
我不歇气地随着大人们跑着，一过关头（一段古城墙），赫然地望见了滹沱河。
它不像水在流动，是一大块深袍色的土地在整个地蠕动。
看不见飞溅的明亮的水花，是千千万万匹野兽弓着脊背在飞奔。
它们由于飞奔，一伸一缩的身躯拉长了多少倍，形成了异常宽广的和谐的节奏。
滹沱河分成明显的上下两部分。
下面是凝重的水的大地，上面是飞奔的密密匝匝一色的野兽，它们仿佛空悬地飞奔在水的大地上。
我所听到的那淹没一切的声音，正是这千千万万匹野兽的狂吼，还有它们践踏的水的大地的喘息声。
姐姐和宝大娘挖野蒜的那片树林子已不见了，引起过我伤感的惶恐的灰灰的沙和石头全都不见了，显然都被滹沱河吞没。
我现在才明白姐姐说的岸是什么，岸是河时刻想吞噬的战栗不安的大地，岸并不安稳。
大后生们不准我人别的小后生们走向岸边，但我还是钻过了赤裸的与滹沱河同色的脊梁和腿脚的栅栏，走到河的跟前。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用航空航天工程是当今科技领域中最具挑战性和前沿性的领域之一。
随着科技的不断进步，复合材料作为一种新型材料，在航空航天领域中得到了广泛的应用。
复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成，具有优异的力学性能和轻质化特点，成为航空航天工程中不可或缺的材料。
复合材料在航空航天领域中的应用主要体现在飞机结构中。
传统的金属材料在飞机结构中存在着重量大、阻力大等问题，而复合材料具有比重较低、强度高、刚度大等优点，可以有效减轻飞机的自重，并提高飞机的飞行性能。
例如，复合材料可以用于飞机的机翼、机身等结构部件，使得飞机具有更好的飞行稳定性和燃油经济性。
复合材料在航空航天领域中还广泛应用于航天器热保护系统。
航天器在大气层再入过程中会受到高温的热辐射，传统的热保护材料往往难以满足高温、高速的要求。
而复合材料具有优异的耐高温性能和热稳定性，可以有效保护航天器在再入过程中不受高温的影响。
因此，复合材料在航天器热保护系统中的应用，可以保证航天器的安全和稳定。
复合材料还被广泛应用于卫星的结构设计和制造中。
卫星需要具有轻质化、高强度、高刚度等性能，以满足卫星在太空中的长期运行需求。
复合材料作为一种理想的卫星结构材料，可以有效减轻卫星的重量，提高卫星的运载能力和工作效率。
因此，复合材料在卫星制造中的应用，可以提高卫星的整体性能和可靠性。
复合材料在航空航天领域中的应用是不可忽视的。
复合材料以其轻质化、高强度、高刚度等优点，为航空航天工程提供了新的解决方案。
随着科技的不断进步，相信复合材料在航空航天领域中的应用将会更加广泛，为航空航天工程的发展注入新的活力。
先进复合材料在航空航天领域的应用
先进复合材料在航空航天领域的应用1概述现阶段，我国航空航天事业得到前所未有的发展，航空航天领域对材料的要求不断提升，为了满足航空航天领域对材料性能的要求，应该研发新型、高性能的材料，先进复合材料应运而生，其具有多功能性、经济效益最大化、结构整体性以及可设计性等众多特点。
将先进复合材料应用在航空航天领域，能够有效地提高现代航空航天器的性能，减轻其质量。
和传统钢、铝材料相比，先进复合材料的应用，能够减轻航天航空器结构重量的30%左右，在提高航空航天器性能的同时，还能降低制造和发射成木。
现阶段，先进復合材料己经成为飞船、卫星、火箭、飞机等现代航空航天器的理想材料，同时，先进复合材料己经和高分子材料、无机非金属材料及金属材料并列为四大材料。
因此，文章针对先进复合材料在航空航天领域应用的研究具有重要的现实意义。
2我国先进复合材料发展现状自20世纪70年代开始，我国就开始了对复合材料的研究工作，经过40多年的研究与发展，我国先进复合材料的技术水平不断提高，并且取得了可喜的进步。
现阶段，我国先进复合材料在航空航天领域中的应用，逐渐实现了从次承力构件向主承力构件的转变，被广泛地推广和应用在军机、民机、航空发动机、新型验证机和无人机、卫星和宇航器、导弹以及火箭等领域，即先进复合材料己经进入到实践应用阶段。
但是，我国先进复合材料技术的发展和研究成果与国外发达国家的水平还具有一定的差距，现阶段我国先进复合材料的设计理念、制备方法、加工设备、生产工艺以及应用规模等都相对落后。
例如，我国军用战斗机中复合材料的用量低于国外先进战斗机的复合材料用量，仅有少数的军用战斗机超过20%,例如J-20其复合材料的用量约为27%。
我国成功研制的C919大型民用飞机，单架飞机的先进复合材料的用量超过16吨，标志着我国先进复合材料在航空航天领域的应用水平在不断提高。
3先进复合材料简介3.1先进复合材料的组成复合材料是由金属、无机非金属、有机高分子等若干种材料采用复合工艺组成的新兴材料，先进复合材料不仅能够保留原有组成材料的特点，还能够对各种组成材料的优良性能进行综合，各种材料性能的相互补充和关联，能够赋予新兴复合材料无法比拟的优越性能。
复合材料在航空领域的用途
复合材料在航空领域的用途航空工业是现代工业的重要组成部分，而复合材料作为一种新型材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空领域。
本文将介绍复合材料在航空领域的用途。
一、飞机结构件复合材料在飞机结构件中的应用是航空领域中最为重要的应用之一。
传统的金属材料在飞机结构件中存在重量过大、疲劳寿命短等问题，而复合材料的轻质高强度特性使其成为替代金属材料的理想选择。
例如，复合材料可以用于制造飞机的机翼、尾翼、机身等部件，能够减轻飞机的重量，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
二、航空发动机航空发动机是飞机的核心部件，也是航空领域中对材料性能要求最高的部分。
复合材料在航空发动机中的应用主要体现在叶片、外壳等部件上。
复合材料的高温耐性、抗腐蚀性和高强度使其成为制造发动机叶片的理想材料。
此外，复合材料还可以用于制造发动机外壳，提高发动机的整体性能。
三、航空电子设备航空电子设备是现代飞机的重要组成部分，而复合材料在航空电子设备中的应用也越来越广泛。
复合材料可以用于制造航空电子设备的外壳、支架等部件，具有重量轻、绝缘性能好等优点。
此外，复合材料还可以用于制造航空电子设备的散热器，提高设备的散热效果。
四、航空航天器航空航天器是航空领域中最为复杂和高端的产品，而复合材料在航空航天器中的应用也是最为广泛的。
复合材料可以用于制造航空航天器的外壳、结构件、热防护材料等，具有重量轻、耐高温、抗腐蚀等优点。
例如，复合材料可以用于制造航天器的导热板，提高航天器的热控制能力。
综上所述，复合材料在航空领域的应用非常广泛，涉及飞机结构件、航空发动机、航空电子设备、航空航天器等多个方面。
随着科技的不断进步和复合材料技术的不断发展，相信复合材料在航空领域的应用将会越来越广泛，为航空工业的发展带来更多的机遇和挑战。
复合材料在航空领域的应用
复合材料在航空领域的应用
复合材料是指由两种或两种以上不同的材料组成的新材料，具有多种
材料的优点和互补性能。
在航空领域，复合材料具有重量轻、强度高、耐
腐蚀、热稳定性好等优点，因此被广泛应用于飞机的结构件、外壳、发动
机舱等部位。
本文将从复合材料在飞机结构中的应用、外壳及涂层中的应
用以及在发动机舱中的应用等方面进行论述。
首先，复合材料在飞机结构中的应用广泛，主要体现在机翼、尾翼、
襟翼等部位。
由于复合材料具有较高的强度和刚度，可以减少结构重量，
提高飞机的机动性和燃油效率。
例如，波音公司的777客机采用了大量的
复合材料结构件，使整机减重约20%，燃油效率提高了10%以上。
此外，
复合材料还具有良好的耐腐蚀性能，可以延长飞机使用寿命，减少维护成本。
其次，复合材料在飞机外壳中的应用也非常重要。
飞机外壳是保护乘
客和货物免受外界环境影响的重要部位。
复合材料具有优异的抗疲劳性能
和耐腐蚀性能，可以提供更好的保护。
此外，复合材料的制备工艺灵活，
可以制造出各种形状和尺寸的外壳，以满足不同型号和用途的飞机的需求。
例如，波音公司的787梦想飞机采用了大量的复合材料外壳，使整机的飞
行距离和航程得到了大幅度的增加。
总之，复合材料在航空领域的应用非常广泛，不仅可以减少飞机的自重，提高燃油效率，还可以提供更好的抗疲劳性能和防腐蚀性能。
未来，
随着航空科技的不断发展和复合材料技术的进一步成熟，相信复合材料在
航空领域的应用将会进一步扩大。
复合材料在航空领域的用途
复合材料在航空领域的用途航空工业是一个高度技术化和创新性的领域，复合材料作为一种轻质、高强度、耐腐蚀的新型材料，在航空领域得到了广泛的应用。
复合材料由两种或两种以上的材料组合而成，具有优异的性能，能够满足飞机在强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性等方面的要求。
本文将探讨复合材料在航空领域的用途，以及其在飞机制造、航空器结构、航空航天技术等方面的重要作用。
一、复合材料在飞机制造中的应用1. 复合材料在飞机机身中的应用飞机机身是飞机的主要结构之一，承担着飞行载荷和保护乘客的重要任务。
传统的金属材料虽然强度高，但密度大，容易生锈，而且加工复杂。
相比之下，复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，能够大幅减轻飞机自重，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
因此，复合材料在飞机机身中得到广泛应用，使得飞机更加安全可靠。
2. 复合材料在飞机机翼中的应用飞机机翼是飞机的另一个重要部件，直接影响飞机的升力和飞行稳定性。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻机翼的重量，提高飞机的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，能够延长机翼的使用寿命，降低维护成本。
因此，复合材料在飞机机翼中的应用也越来越广泛。
二、复合材料在航空器结构中的应用1. 复合材料在航空器机身中的应用除了民用飞机，军用飞机和无人机等航空器也广泛采用复合材料作为机身结构材料。
复合材料具有优异的隐身性能，能够有效减小雷达反射截面，提高飞机的隐身性能。
同时，复合材料还具有良好的抗弹性和抗冲击性能，能够提高航空器的生存能力和作战效果。
因此，复合材料在航空器机身中的应用对于提高航空器的综合性能具有重要意义。
2. 复合材料在航空器翼面中的应用航空器的翼面是承受飞行载荷和提供升力的重要部件，对于航空器的飞行性能和稳定性起着至关重要的作用。
复合材料具有优异的强度和刚度，能够有效减轻翼面的重量，提高航空器的升力系数和飞行效率。
同时，复合材料还具有良好的耐热性能和耐腐蚀性能，能够适应复杂的飞行环境和恶劣的气候条件。
先进复合材料在航空航天中的应用及发展
摘要：21世纪是新型材料为物质根底的时代。
各种高分子材料以它优异的性能在各种方面领域有广泛的应用。
在飞机制造工业中，由于高分子材料的使用，飞机本身的质量的减轻性能更加稳定的同时也减少了能源的消耗。
本文主要是列举了几种常见的高分子材料在飞机上的应用。
关键词：航空航天；国防1. 前言材料是人们生活和生产必须的物质根底。
也是人类进化的重要里程碑。
材料科学主要研究材料的成分、分子或原子机构、微观与宏观组织以与加工制造工艺和性能之间的关系。
它是一门边缘新科学，主要一固态物理和固态化学、晶体学、热力学等位根底，结合冶金化工与各种高新科技术来探讨材料在规律和应用。
材料是人类用来制造机器、构件、器件和其他产品的物质。
但并不是所有物质都可称为材料，如燃料和化工原料、工业化学品、食物和药品等，一般都不算作材料。
2.材料可按多种方法进展分类。
按物理化学属性分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料。
按用途分为电子材料、宇航材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。
实际应用中又常分为结构材料和功能材料。
结构材料是以力学性质为根底，用以制造以受力为主的构件。
结构材料也有物理性质或化学性质的要求，如光泽、热导率、抗辐照能力、抗氧化、抗腐蚀能力等，根据材料用途不同，对性能的要求也不一样。
功能材料主要是利用物质的物理、化学性质或生物现象等对外界变化产生的不同反响而制成的一类材料。
如半导体材料、超导材料、光电子材料、磁性材料等。
材料是人类赖以生存和开展的物质根底。
20世纪70年代，人们把信息、材料和能源作为社会文明的支柱。
80年代，随着高技术群的兴起，又把新材料与信息技术、生物技术并列作为新技术革命的重要标志。
现代社会，材料已成为国民经济建立、国防建立和人民生活的重要组成局部。
3.材料的开展简史人类社会的开展历程，是以材料为主要标志的。
100万年以前，原始人以石头作为工具，称旧石器时代。
1万年以前，人类对石器进展加工，使之成为器皿和精致的工具，从而进入新石器时代。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料组成的一种新型材料，其具有重量轻、强度高、耐腐蚀、耐磨损等特点。
在航空航天领域中，复合材料得到了广泛的应用。
首先，在飞机制造中，复合材料被广泛应用于机身结构和机翼等部件
的制造。
由于其重量轻、强度高的特点，可以减少飞机自身重量，提
高飞行效率和节省燃油。
同时，复合材料还具有较好的抗腐蚀性能和
疲劳寿命，在恶劣环境下也能保持较长时间的使用寿命。
其次，在航天器制造中，复合材料也被广泛应用于卫星外壳、推进器
和载荷舱等部件的制造。
由于太空环境中温度极低、真空气压极低且
辐射强度大，传统金属材料容易受到损坏或失效。
而复合材料具有较
好的耐温性和抗辐射能力，在太空环境中更加稳定可靠。
此外，复合材料还被应用于航空航天领域中的其他领域，如飞行器制
导系统、航空发动机部件等。
在这些领域中，复合材料能够提供更高
的工作效率和更长的使用寿命，同时也能够减少维护成本和延长设备
寿命。
总之，复合材料在航空航天领域中具有广泛的应用前景，随着科技不
断进步和材料性能的不断提高，相信复合材料将会在未来的航空航天领域中发挥更加重要的作用。
复合材料在飞机上的应用
复合材料在飞机上的应用摘要复合材料在降低结构重量、改善机体结构、提高安全性、减震性和使用耐久度等多个方面有着自己特有的贡献。
随着我国航空强国战略方针的实施，大型民航客机对高性能、功能强、结构功能一体化的高性能先进复合材料的需求日益提升，关键复合材料和结构制件成为限制相关领域进一步发展的瓶颈。
我国对复合材料的研究与制造无疑对飞机蒙皮各方面性能的提升有着至关重要的作用。
关键词：新型复合材料；航空引言在航空行业日益发展的今天，无时无刻都有飞机飞行在蓝天之上。
某时间点中国领空及周边民航运输机分布图如图1所示图1某时间点中国领空及周边民航运输机分布图那么面对如此数量庞大的运输线，如此错综复杂的航行高度，如此变化莫测的气象环境，我们的民航客机又是怎样来克服重重困难的呢？这就要介绍出我们的主角——复合材料。
复合材料具有许多极其重要的性能特质，如比重小；抗疲劳性优良，耐久度高，使用寿命长；减震性能优良，耐高温，安全性好，与金属材料相比不易腐蚀；可设计性灵活，可减小机身重量，有利于施工和维护，因此对航线维护和定检维护提供了巨大的便利与可操作性。
复合材料主要种类复合材料机体主要包括金属和非金属。
增强材料主要有植物纤维、碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、晶须、金属。
应用于不同的场景和位置，它们所发挥的功能是不一样的，复合材料的种类和特性也是纷繁杂多的。
总的来说，目前航空航天领域使用较为广泛的复合材料主要包括碳基复合材料，强树脂基复合材料和金属基复合材料。
同时也在逐步拓宽对植物纤维复合材料的使用。
非金属材料与金属材料对比先进复合材料中采用最广泛的纤维材料是碳、石墨、芳纶和硼。
在该类复合纤维材料中，碳纤维是在先进加强件上所投入使用的最通用的纤维材料，很多航空器的零部件和内外装饰都运用到了碳纤维复合材料，可见其用途之广。
在此综合部分常见的复合材料来进行性能对比，如玻璃纤维复合材料、碳纤维环氧复合材料、有机纤维环氧复合材料、硼纤维环氧复合材料、硼纤维铝复合材料、钢、铝合金、钛合金。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用航空航天领域一直是人类探索未知、追求进步的前沿阵地，而复合材料的出现和应用则为这个领域带来了革命性的变化。
复合材料具有优异的性能，如高强度、高刚度、低密度、耐腐蚀等，使其成为航空航天领域中不可或缺的重要材料。
复合材料在飞机结构中的应用十分广泛。
飞机的机身、机翼、尾翼等主要结构部件都可以采用复合材料制造。
以机身为例，使用复合材料可以显著减轻飞机的重量，从而降低燃油消耗，提高飞行效率。
例如，波音 787 客机的机身结构中有大约 50%使用了复合材料，这使得飞机在重量上相比传统金属结构的飞机有了大幅降低。
机翼是飞机产生升力的关键部件，复合材料的高强度和高刚度特性能够满足机翼在复杂受力情况下的要求，同时还能减轻重量，提高飞机的载重能力和飞行性能。
在航天领域，复合材料同样发挥着重要作用。
航天器在发射和运行过程中要承受极端的温度、压力和辐射环境，对材料的性能要求极高。
复合材料的耐高温、耐腐蚀和高强度等特性使其成为制造航天器结构的理想选择。
比如，火箭的外壳和发动机部件常常采用复合材料制造。
复合材料能够承受火箭发射时的高温和巨大的推力，保证火箭的结构完整性和可靠性。
复合材料在航空航天领域的应用还体现在飞行器的内饰和零部件上。
飞机的座椅、行李架、控制面板等内饰部件使用复合材料可以减轻重量，提高舒适度和安全性。
在零部件方面，复合材料制成的螺栓、螺母、垫片等具有重量轻、强度高、耐腐蚀的优点，能够提高飞行器的整体性能和可靠性。
除了结构方面的应用，复合材料在航空航天领域的功能应用也日益重要。
例如，复合材料可以用于制造雷达罩，其良好的电性能可以保证雷达信号的传输和接收不受干扰。
此外，复合材料还可以用于制造隔热材料，保护飞行器在高温环境下的设备和人员安全。
然而，复合材料在航空航天领域的应用也面临一些挑战。
首先是成本问题，复合材料的制造工艺相对复杂，原材料价格较高，导致其成本相对传统金属材料较高。
这在一定程度上限制了复合材料在一些对成本敏感的项目中的应用。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用
火箭支承舱
火箭支承舱是运载火箭搭载卫星的关键主承力部件，位于火箭末级动力舱和卫星之间，是火箭结构中重要的承载和连接结构。
通过采用碳纤维复合材料泡沫夹芯结构设计方案，实现卫星发射复杂载荷条件下的减重目标，在民用运载火箭研制中具有较高的商用价值。
碳纤维层压板
碳纤维增强复合材料板，也称为碳纤维层压板，在航空航天和国防工业中有许多应用，作为机身、个人防护设备和各种其他产品的主要部件。
碳纤维层压板是一种独特的弹性材料，由交织的碳纤维层组成，用基体材料粘合在一起，通常是硬化塑料，如环氧树脂。
碳纤维层压板是制造高性能材料(如碳纤维增强复合材料)的关键部件。
火星探测器
碳纤维增强的环氧基形状记忆聚合物复合材料可应用于火星探测任务。
，可在有效减轻载荷的同时实现自主变形，极大地提高结构的智能化水平，将推动我国深空探测工程的技术革新。
未来，相关技术有望应用于我国空间站建设、探月工程、载人登月、火星探测、木星探测、小行星探测、冰巨星探测等重大航天工程领域。
碳纤维热塑性复合材料储罐
商业太空时代已经到来并正在迅速发展，不仅追求更多的卫星
和空间站，还在朝着如小行星采矿、太空制造和外星定居点等诸多新型方向探索。
太空飞行器在回收后重复发射，可以节省大量成本。
除了削减成本，运载火箭的另一个关键目标是增加有效载荷。
与传统金属油箱相比，碳纤维增强聚合物(CFRP)油箱可以减轻20-40%的重量，同时满足了重复使用的要求。
复合材料在航空航天领域的应用研究报告
复合材料在航空航天领域的应用研究报告摘要：航空航天领域对材料的要求极高，复合材料凭借其轻质、高强度和耐腐蚀等特性，已成为该领域的重要材料之一。
本报告将对复合材料在航空航天领域的应用进行研究和探讨，并分析其优势和挑战。
1. 引言航空航天领域对材料性能的要求极高，传统的金属材料已逐渐无法满足需求。
复合材料以其独特的性能和优势成为航空航天领域的研究热点。
本节将介绍复合材料的定义和分类。
2. 复合材料的优势复合材料由纤维增强材料和基质材料组成，具有轻质、高强度、耐腐蚀和优异的热性能等特点。
本节将详细介绍复合材料的优势，并分析其在航空航天领域的应用。
3. 复合材料在航空领域的应用航空领域对材料的轻量化要求极高，复合材料因其轻质和高强度的特点被广泛应用于飞机结构、机翼和螺旋桨等部件。
本节将详细介绍复合材料在航空领域的应用，并列举实际案例。
4. 复合材料在航天领域的应用航天领域对材料的高温和高压要求较高，复合材料因其优异的热性能和耐腐蚀性被广泛应用于火箭推进系统、航天器外壳和热防护结构等关键部件。
本节将详细介绍复合材料在航天领域的应用，并列举实际案例。
5. 复合材料应用的挑战虽然复合材料在航空航天领域有广泛应用，但仍面临一些挑战。
本节将分析复合材料应用的挑战，如制造成本、可靠性和可持续性等方面，并提出相应的解决方案。
6. 结论复合材料在航空航天领域具有广泛的应用前景，其轻质、高强度和耐腐蚀等特性使其成为该领域的重要材料。
然而，复合材料的应用仍面临一些挑战，需要进一步研究和改进。
希望本报告能为航空航天领域的研究和应用提供参考和指导。
关键词：复合材料，航空航天，应用，优势，挑战。
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。
复合材料在航空航天领域中的应用研究
复合材料在航空航天领域中的应用研究一、引言复合材料是由两种或以上不同性质的材料按一定方式组合而成的新材料，具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优点，是航空航天领域中重要的结构材料。
本文将探讨复合材料在航空航天领域的应用研究，主要包括以下几个方面。
二、复合材料在飞机结构中的应用1.航空结构材料的发展航空器结构材料要求具备轻质化、高强度、高温稳定性等特点。
复合材料因其优越的特性，可以满足这些要求。
随着复合材料制备工艺的不断发展，航空器结构材料从传统的金属材料逐渐向复合材料转变。
2.复合材料在飞机机翼中的应用飞机机翼是航空器结构中承受最大风载荷的部位，要求具备较高的强度和刚度。
传统的金属机翼重量大，影响飞机的燃油消耗和性能。
而采用复合材料制作的机翼不仅重量轻，而且具有更好的抗风载荷性能。
同时，复合材料可以根据设计要求进行形状调整，提高飞机的升阻比，减少油耗。
3.复合材料在飞机机身中的应用飞机机身是航空器结构中最为重要的部分之一，要求具备较高的强度、刚度和防腐蚀性。
复合材料具有卓越的抗腐蚀性能，能够有效地减少飞机机身的维修成本和维修时间。
此外，复合材料还可以根据飞机机身的特殊形状进行成型，提高飞机的流线型，减少空气阻力。
三、复合材料在航天器结构中的应用1.航天器结构材料的发展航天器作为进入外太空的交通工具，要求结构材料具备轻量化、高强度、高温耐受性等特点。
传统的金属材料由于重量过重，难以满足航天器的要求。
而复合材料因其轻质化和高强度，成为航天器结构的首选材料。
2.复合材料在航天器热防护中的应用航天器在进入大气层时，会面临极高的温度和压力。
复合材料具有良好的高温稳定性和隔热性能，可以作为航天器的热防护材料。
航天器表面的热防护层可以采用碳纤维复合材料，有效地减少热量传导和热辐射，保护航天器内部的仪器设备不受高温的影响。
3.复合材料在航天器舱内结构中的应用航天器内部结构要求具备较高的刚度和强度，以抵抗离心力和振动力的作用。
复合材料在航空航天领域的应用
复合材料在航空航天领域的应用复合材料是由两种或两种以上的材料组成的新型材料，通常由增强剂和基体材料组成。
随着现代科技的不断进步，复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛。
首先，复合材料在航空领域中的应用非常重要。
由于复合材料具有轻质、高强度和优良的耐腐蚀性能，它成为了制造轻型飞机和航天器的理想选择。
在过去，飞机采用的是铝合金材料，但随着飞机的设计要求越来越高，传统材料已无法满足。
而复合材料不仅可以大幅度减轻飞机的重量，还能提高其结构刚度和稳定性。
同时，复合材料还可以减少飞机的燃油消耗，因为轻质材料可以减小飞机的阻力。
在航天领域，复合材料也得到了广泛应用。
例如，航天器的外壳和部分结构可以采用复合材料，以提高航天器的载荷能力和热防护性能。
其次，复合材料在航天领域中的应用也在不断创新。
随着科技的进步，人们不断探索开发出更先进的复合材料。
例如，碳纤维复合材料是目前航空航天领域中最常用的复合材料之一。
由于碳纤维具有高强度、高模量和低密度等优点，它在航天领域中得到了广泛应用。
此外，复合材料的制造工艺也在不断改进。
例如，自动化制造技术可以提高复合材料制品的生产效率和质量，降低成本。
另外，为了提高复合材料的防火性能，人们也在研发新型的防火材料，以保证航空器的安全性能。
最后，复合材料在航空航天领域中的应用还面临一些挑战。
尽管复合材料具有很多优点，但它也存在一些问题。
首先，复合材料的制造成本相对较高，这限制了其在大规模生产中的应用。
其次，复合材料的维修和维护较为复杂，需要专门的技术和设备。
此外，复合材料对环境要求较高，特别是在制造过程中产生的废弃物的处理问题。
因此，我们需要在航空航天领域中继续研究和改进复合材料的制造和使用技术，以克服这些困难。
综上所述，复合材料在航空航天领域中具有重要的应用价值。
通过继续研发新型的复合材料和改进制造工艺，可以进一步提高航空器的性能和安全性，促进航空航天事业的发展。
尽管面临一些挑战，但我们对复合材料在航空航天领域中的应用前景持乐观态度。
复合材料在航天航空领域的应用现状与展望
复合材料在航天航空领域的应用现状与展望引言：航天航空领域对材料的要求极高，需要具备轻质高强、高温耐受、抗辐射等特性，传统金属材料难以满足这些要求。
因此，复合材料作为一种轻质高强、高温耐受性强的材料，已经在航天航空领域得到广泛应用。
本文将探讨复合材料在航天航空领域的应用现状与展望。
一、应用现状1.航天器结构件航天器结构件对重量的要求非常严格，使用复合材料可以显著减轻结构重量。
比如，美国的先进导弹防御系统中使用了大量的复合材料，使得导弹的重量减轻了约30%。
此外，舱壁、结构支架和隔板等航天器的关键部件也采用了复合材料。
2.动力系统航天航空领域需要具备高温耐受性的动力系统。
复合材料的高温耐受性强，可以应对高温气流的侵蚀和高温环境的影响。
例如，火箭喷嘴、气动制动器、发动机的外壳等部件都可以采用复合材料。
3.飞机结构件航空领域对于飞机的要求同样需要材料具备轻质高强的特性。
复合材料的比强度和比刚度都高于传统金属材料，所以越来越多的飞机结构件，如机身、机翼和垂直尾翼等，采用复合材料。
4.卫星部件复合材料在卫星中的应用也非常广泛。
由于卫星需要抵抗大气环境中的高温、低温和真空环境中的辐射，同时要求结构轻巧并具备抗振性能，因此很多卫星部件使用了复合材料。
比如，卫星航天燃料箱、卫星反射器和卫星结构等部件就采用了复合材料。
二、展望尽管复合材料在航天航空领域的应用已经取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战和发展方向。
1.技术挑战复合材料的制造和加工技术相对复杂，需要高精度的控制和复杂的生产工艺。
此外，复合材料的设计和结构优化方法也需要进一步研究和改进，以实现更好的性能。
2.新材料开发虽然目前已经有多种复合材料可供选择，但仍然存在一些性能上的限制。
例如，高温耐受性、抗辐射性等方面仍需要进一步改进。
因此，需要开发出更先进的复合材料，以满足航天航空领域对材料性能的更高要求。
3.智能化材料的应用智能化材料（如导电复合材料、形状记忆合金等）可以响应外界刺激并改变自身的性能，具有潜在的广阔应用前景。
复合材料技术在航空领域中的应用
复合材料技术在航空领域中的应用在当今世界，复合材料技术已成为了航空领域的重要组成部分。
复合材料技术指的是将两种或两种以上的材料按照一定比例混合在一起，从而形成具有新的特性的材料制品。
航空领域是复合材料技术的一个重要应用领域。
因为在这个领域中，材料的质量和性能决定着飞行器的性能。
而复合材料材料具有化学性能稳定，机械性能优异，和重量轻的特性，能够很好地满足航空领域对材料的要求。
复合材料技术在航空领域中最常用的是碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料由碳纤维和树脂等组成，具有重量轻、强度高、弹性模量大、腐蚀性小、可塑性佳等特点。
因此，它们在航空领域中的使用越来越广泛。
1. 复合材料技术在飞机制造中的应用复合材料技术在飞机的制造过程中的应用越来越广泛。
在飞机的机身、机翼和尾翼等部位中，都使用了复合材料材料。
这些材料具有重量轻、强度高、振动小、半导体性质好等特点，在提高飞机性能的同时，还可以减轻机体重量，从而增加燃料效率，进一步提高飞机性能。
在民用航空领域中，空客公司使用了多种碳纤维复合材料制造A320和A340飞机的机身。
据悉，这种材料不仅重量轻，还强度高，能够耐受极端温度和湿度条件下的使用。
这在提高机身性能、减少燃料消耗的同时，还能够减少对环境的污染和能源的浪费。
2. 复合材料技术在航空发动机中的应用航空发动机是航空器的核心部件，其性能直接影响到航空器的性能。
由于航空发动机的工作环境十分复杂，因此对材料的要求也十分高。
复合材料在航空发动机的制造过程中的应用越来越广泛。
在航空发动机的燃烧室和叶轮等关键部位中，都使用了复合材料材料。
3. 复合材料技术在航空电子设备中的应用航空电子设备也是航空器中至关重要的一部分。
因为现代航空器需要使用大量的电子设备来完成各种任务。
在这些电子设备中，也广泛地使用了复合材料材料。
这是因为复合材料材料具有机械强度高、耐腐蚀性好、防电磁波干扰等优点，从而能够满足航空电子设备对材料的要求。
- 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)。
先进复合材料在航空航天领域的应用
作者：周庆庆
来源：《科技风》2017年第17期
摘要：复合材料是在随着科技发展所衍生出的一种新型材料，尤其是先进复合材料目前已经被广泛应用到了航空航天领域，并发挥着至关重要的作用价值。
本文简要介绍了先进复合材料的特性，而后重点就先进复合材料在航空发动机、无人机等航空领域，以及导弹结构、运载火箭结构、卫星和宇航器结构等航天领域中的具体应用展开了深入的探究工作。
关键词：先进复合材料；航空航天；应用
伴随着当前科技水平的不断提高，尤其是航空航天领域的快速发展，材料的应用环境愈发恶劣，对于材料本身也提出了更为严苛的要求。
新型材料的研发是为了更好的满足于高新技术发展的需求，其中复合材料是目前在材料科学领域中的一个主要发展方向，同时也是新材料发展最好的一个分支，随着复合材料的快速发展，其目前已经成为了与高分子材料金属材料、无机非金属材料所并列的四大材料体系之一。
一、复合材料的特性
先进复合材料有着十分明显的优势特性，具体可概括为结构整体化、经济效益最大化、可设计性以及功能多样性，现具体分析如下：
（1）结构整体化。
先进复合材料能够被加工为整体部件，也就是应用先进复合材料部件来取代金属部件。
在一些较为特殊的轮廓及表层比较复杂的部件当中，利用金属制造往往可行性相对较差，而应用先进复合材料往往便可有效满足于实际的工作需求。
（2）经济效益最大化。
将先进复合材料应用于航空航天领域内，可实现对产品数量的大幅度精减。
因对复杂部件的连接往往无需采取焊接、铆接等方式，因而对于连接部件的需求量也便可以大大减少，进而使得材料的装配成本与时间也能够有效降低，从而实现经济效益的最大化。
（3）可设计性。
应用纤维、树脂、复合结构等方式可得到多种性能、形状存在明显差异化的复合材料，选取出适当的材料及铺层次序便可加工出没有膨胀系数的复合材料，同时其尺寸稳定性也要明显优于一般的金属材料。
（4）功能多样性。
随着先进复合材料材料的不断发展，其不断融合了许多优异的物理性能、化学性能、生物性能、力学性能等。
如先进复合材料所具备的阻燃性能、吸波性能、防热性能、屏蔽性能、半导性能及超导性能，而且各类先进复合材料其本身的构成也不尽相同，在功能方面也会产生出一定的差异性，目前综合性及多功能性现已成为先进复合材料发展的一项主流趋势。
二、先进复合材料在航空航天领域中的应用
（一）航空领域
1.航空发动机中的应用
在航空发动机的结构设计中，高性能系统对于材料本身在轻型化与耐高温方面有着更加严苛的要求。
新型材料与工艺技术的快速发展是为了服务于新一代航空发动机的发展要求，特别是先进复合材料的应用在航空发动机中已经得到了大规模的应用，如将陶瓷基复合材料应用与发动机的空气流动通道中，便可促使发动机的高温区域仅需少部分甚至无需冷却气体，从而也便可促使涡轮扇发动机的重量大大降低，发动机的运转效率也将达到更大水平，相应的发动机性能、耐久能力、燃油经济性等也便能够得到大幅度的提升。
2.无人机中的应用
在未来的航空领域发展过程中，无人机将是至关重要的一个发展方向，无人机的主流发展趋势便是飞行高度更高、时间更长、隐身效果更好，要想提高无人机制造效率、较小制造成本，复合材料的应用便是其中至关重要的一项技术手段。
例如在无人机的尾翼部位采用石墨/环氧复合材料，相较于传统的铝合金混合结构其重量可减小60%以上。
此外，设计人员应用复合材料还能够实现传统金属材料所难以企及的空气动力学设计，如超声速飞行的前掠翼飞机。
（二）航天领域
1.导弹结构材料
应用碳纤维/环氧复合材料所制成的导弹结构相较于铝结构其重量将降低40%以上。
目前在导弹发射筒的制造上许多发达国家也开始采用先进的复合材料，如美国的“MX”导弹，俄罗斯的“白杨M”导弹等。
由于采用先进复合材料所制造出的导弹发射筒通过大幅度降低自身重量后能够显著提升导弹的灵活性。
目前我国在这一方面也开展了相关的研究工作，并研发出了应用先进复合材料所制造的仪器舱，能够显著提升战略导弹的灵活性与机动性，有着十分优异的应用效果。
2.运载火箭结构材料
一些发达国家早在上世纪50年代便开始采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体来取代以往所采用的钢壳。
应用这一材料能够减轻超过50%以上的结构自重，在这一基础上，美国紧接着又研发了“MX”三级发动机壳体，其采用了芳纶/环氧复合材料，此种结构形式的壳体重量相较于纤维缠绕成型的玻璃钢壳体其重量又可进一步降低50%左右。
在先进复合材料的快速发展过程中，将之应用于运载火箭发动机壳体当中的优势价值愈发突出。
当前我国在运载火箭发动机壳体制造方面也开始逐渐采用先进复合材料，现已能够将芳纶/环氧材料以及玻璃纤维/环氧复合
材料成功应用于运载火箭的发动机壳体之内。
在运载火箭结构设计方面充分应用以先进复合材料，可实现对运载火箭发动机重量的大幅度减小，促进其发动机性能的显著提升。
3.卫星和宇航器结构材料
卫星结构质量将会直接影响到卫星本身的功能特性，针对卫星结构采取轻型化设计现已成为卫星结构发展的一个主流趋势。
对通讯卫星的推力桶应用先进复合材料制造，其重量相较于传统的铝结构可减小30%左右，所减小的终了可新增450条以上的电话线，并且还能够大幅度降低卫星发射费用，有着极高的经济性价值。
三、结语
总而言之，在历经了几十年的发展后当前我国的先进复合材料工业已形成了一个相对较为完备的体系，而且部分复合材料也已被广泛的应用到了航空航天器的生产当中，并取得了十分优异的应用效果。
然而，就从目前的整体现状来看我国在先进复合材料方面技术水平与发达国家仍存在着不小的差距。
因此，我国还应在此方面不断加大研究力度，积极借鉴、汲取国外的先进经验与技术，以促进我国航空航天器性能的全面提升。
参考文献：
[1]唐见茂.航空航天复合材料发展现状及前景[J].航天器环境工程，2013，30（4）.
[2]马保全，周正干.航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势[J].航空学报，2014，35（7）.
[3]孙虎，周丽.基于分形维数的复合材料结构损伤成像[J].仪器仪表学报，2013，34（2）.
作者简介：周庆庆（1987），四川双流人，硕士，助教，研究方向：材料成型及控制工程。