(完整版)航空复合材料基础知识
航空复合材料结构设计方法
航空复合材料结构设计方法航空复合材料是指由纤维增强材料和基体材料组成的复合材料，具有轻量化、高强度、高刚度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天领域。
航空复合材料的结构设计方法是指在实际应用中如何选择合适的纤维增强材料、基体材料和工艺参数，以达到设计要求。
本文将介绍航空复合材料的结构设计方法。
首先，选择合适的纤维增强材料。
航空复合材料的纤维增强材料通常包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等。
不同的纤维增强材料具有不同的特性，如强度、刚度、耐热性等。
在结构设计中，需要综合考虑应力和重量等因素，选择合适的纤维增强材料。
其次，选择合适的基体材料。
基体材料是纤维增强材料中起填充和粘合作用的材料。
常见的基体材料包括环氧树脂、聚酰亚胺等。
选择合适的基体材料需要考虑纤维增强材料的特性，以及航空复合材料的使用环境和要求。
在选择基体材料时，还需要考虑其与纤维增强材料的相容性和粘结强度。
然后，确定合适的层合方式和厚度。
航空复合材料的结构是由多层纤维增强材料和基体材料交替排列组成的。
确定合适的层合方式和厚度需要综合考虑结构强度和刚度需求，以及工艺可行性。
一般情况下，航空复合材料的层合方式包括单向层合、双面层合和多层可平衡层合等。
最后，考虑工艺参数。
航空复合材料的制造过程包括预浸料制备、层叠、热固化等多个步骤。
在结构设计中，需要考虑不同工艺参数对复合材料性能的影响，如热固化温度、压力和时间等。
通过调整不同工艺参数，可以优化航空复合材料的性能和可靠性。
总结起来，航空复合材料的结构设计方法包括选择合适的纤维增强材料和基体材料、确定合适的层合方式和厚度，以及考虑工艺参数等。
通过合理选择和设计，可以使航空复合材料充分发挥其优势，提高航空器的性能和效益。
航空复合材料的损伤与维修
航空复合材料的损伤与维修航空复合材料是指由不同材料组合而成的复合材料，常见的组合材料包括碳纤维、玻璃纤维、环氧树脂等。
航空复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性能好等优点，因此在航空领域得到了广泛应用。
随着航空器的使用和老化，航空复合材料可能会受到各种不同类型的损伤，这些损伤包括裂纹、划痕、穿孔等。
对于航空复合材料的损伤进行及时有效地维修至关重要，不仅可以延长航空器的使用寿命，还可以保证航空器的飞行安全。
航空复合材料的损伤主要分为表面损伤和内部损伤两类。
表面损伤包括划痕、凹坑、油污等，这些损伤不仅影响了航空器的外观，还可能导致材料的性能下降。
内部损伤主要包括裂纹和穿孔等，这些损伤不易被发现，但会对航空器的结构稳定性和安全性产生严重影响。
航空复合材料的损伤必须得到及时的检测和维修。
对于航空复合材料的损伤维修，首先需要进行全面的损伤检测和评估。
通过超声波检测、X射线检测等手段，对航空复合材料的表面和内部进行全面检测，评估损伤的性质和程度。
根据损伤的情况，选择合适的修复方案。
对于表面损伤，可以进行修复剂填补、磨砂、打磨等方法进行修复；对于内部损伤，可以通过注射胶体、粘接等方法进行修复。
在进行维修时，还需要考虑到航空器的使用环境和工作条件，以保证维修后的航空复合材料能够满足飞行安全的要求。
值得注意的是，航空复合材料的损伤维修需要遵守严格的标准和规范。
航空复合材料的损伤维修工艺需要符合航空工业标准，以保证维修后的航空器能够符合飞行安全的要求。
在进行航空复合材料的损伤维修时，还需要考虑到航空器的材料特性和结构特点，以保证维修后的航空复合材料能够满足航空器的使用要求。
(完整版)复合材料期末复习
复合材料复习资料1复合材料的定义？复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。
复合后的产物为固体时才称为复合材料，若为气体或液体，就不能成为复合材料。
2复合材料的分类：1）按基体材料类型分为：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。
（始终有基字）2）按增强材料分为：玻璃纤维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤维复合材料；陶瓷纤维复合材料（始终有纤维二字）3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。
（两种的区别）结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，且能承受一定温度。
功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。
3复合材料的基体：金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构，要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好，选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。
对于高性能发动机，要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能，同时能在高温、氧化环境中正常工作，可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料；对于汽车发动机，选用铝合金基体材料；对于电子集成电路，选用银铜铝等金属为基体。
轻金属基体—铝基、镁基，使用温度在450℃左右或以下使用，用于航天及汽车零部件。
连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金，颗粒、晶须增强…采用高强度铝合金。
钛基，使用温度在650℃（450-700），用作高性能航天发动机镍基、铁基钴基及金属间化合物，使用温度在1200℃（1000℃以上），耐高温4聚合物基体一）简答题（各自优缺点）聚合物基复合材料的聚合物基主要有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
各自优缺点：二）聚合物基体的作用选择题：a . 将纤维黏在一起；b.分配纤维间的载荷；c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点：比金属更高的熔点和硬度，化学性质非常稳定，耐热性、抗老化性好，但脆性大，韧性差。
第一章 航空材料 1.4复合材料和非金属材料
表 金属和复合材料的性能比较
材料名称
g / cm
7.8
2.8 4.5 2.0 1.45 1.6 1.4 2.1 2.65
密度/3
抗拉强度/
10 MPa
1.03
0.47 0.96 1.06 1.5 1.07 1.4 1.38 1.0
3
弹性模量/
10 GPa
2.1
0.75 1.14 0.4 1.4 2.4 0.8 2.1 2.0
复合材料基 体分类
树脂基 （PMC）
金属基 (MMC)
无机非 金属基
热固基
热塑基
碳基(C-C)
玻璃基 (CMC)
陶瓷基 (CMC)
⑵增强体。增强体的作用是承受机体传递的载荷，对基体起 着增强、韧化，是复合材料受力核心部位。它的形状可以是颗粒状、 片状、纤维状等。目前，结构复合材料应用最广的是增强纤维。 按照复合材料所选用的增强体不同，可分为以下几种：
2
10 MPa cm / g 10 GPa cm3 / g
3 3 2
比强度/
比模量/
钢
铝 钛 玻璃钢 碳纤维Ⅱ/环氧 碳纤维Ⅰ/环氧 有机纤维FRD/环氧 硼纤维/环氧 硼纤维/铝
0.13
0.17 0.21 0.53 1.03 0.67 1.0 0.66 0.38
0.27
0.27 0.25 0.21 0.97 1.5 0.57 1.0 0.75
4.橡胶材料
1）天然橡胶 天然橡胶具有良好的弹性、 绝缘性和密封性。但它受温度影 响很大，高温会使其发生形变或膨胀，逐渐失去弹性变成塑性物质; 低温会使其变硬、变脆，而且强度小，会与煤油、汽油发生溶解， 老化。主要用来制造橡皮原料。
完整版航空复合材料基础知识课件 (一)
完整版航空复合材料基础知识课件 (一)随着航空工业的不断发展，航空复合材料也成为了重要的材料之一。
那么，在介绍完整版航空复合材料基础知识课件之前，我们先来了解一下航空复合材料的基本概念和特点。
航空复合材料简介航空复合材料是指由两种或两种以上材料组合而成的材料。
其中，高强度的纤维增强材料和易处理的树脂基本是航空复合材料的主要组成部分。
常见的纤维材料包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
航空复合材料特点1. 高强度、高模量：航空复合材料比传统材料更加强硬和耐用。
2. 重量轻：航空复合材料的密度较小，重量也较轻，可有效降低飞机的总重量。
3. 耐腐蚀：航空复合材料能够抵御多种腐蚀与污染物。
4. 良好的设计自由度：航空复合材料的制造方法极为灵活，能够获得复杂的几何形状。
5. 难以加工：航空复合材料的材料性能较传统材料复杂，加工难度较大，加工也会大幅提高Cost。
完整版航空复合材料基础知识课件航空复合材料的相关知识十分综合且深奥，为方便人们学习和了解这方面的知识，相关领域专家整理了一份完整版的航空复合材料基础知识课件。
这份课件涵盖了非常全面的内容，包括如下几个方面：1. 航空复合材料的种类和特点：课件首先介绍了航空复合材料的种类以及它们各自的特点，为大家理解航空复合材料的应用提供了基础。
2. 航空复合材料的制造方法：在这部分中，课件详述了航空复合材料的制造方法，包括手工层積、自动化层積及预浸料成型等等。
供大家全面了解航空复合材料的制造流程。
3. 航空复合材料的应用：课件重点介绍了航空复合材料在飞行器、导弹、发动机等领域的应用，课件中多个实例，很好地展示了航空复合材料的应用情况。
4. 航空复合材料典型故障及处理方式：课件还列举了航空复合材料在使用中的常见故障，以及针对这些故障可能采取的处理方式。
总结通过完整版航空复合材料基础知识课件，我们可以全面、深入地了解航空复合材料的知识。
这对于相关领域的从业者，以及对该领域感兴趣的学者和爱好者都是很有帮助的。
航空航天院校复合材料与工程专业人才培养
航空航天院校复合材料与工程专业人才培养【摘要】复合材料在航空航天领域具有重要性，人才培养是关键，本文探讨航空航天院校复合材料与工程专业人才培养。
首先介绍专业概况，课程设置涵盖复合材料与工程知识。
实践教学与实习机会丰富，培养学生动手能力。
科研创新能力培养重要，提升学生竞争力。
行业实践与就业前景广阔，毕业生需求量大。
结论强调加强人才培养重要性，展望未来发展趋势，呼吁拓展校企合作关系。
航空航天院校复合材料与工程专业人才培养是行业发展关键，需不断完善培养体系，以适应未来需求。
【关键词】航空航天院校、复合材料与工程专业、人才培养、课程设置、实践教学、实习机会、科研、创新能力、就业前景、校企合作、发展趋势、院校教育、航空航天领域、实践经验。
1. 引言1.1 复合材料在航空航天领域的重要性在航空航天工程中，要求材料具备轻质化、高强度、高刚度、耐腐蚀、耐高温、抗疲劳等性能，这些正是复合材料所具备的优势。
航空航天领域对复合材料的需求日益增长。
从飞机的机身、机翼到航天器的外壳、推进系统，都离不开复合材料的应用。
1.2 人才培养的关键性人才培养是航空航天院校复合材料与工程专业中的重要环节，关乎着行业未来的发展和前景。
随着航空航天领域的不断发展，对复合材料专业人才的需求也在不断增加。
优秀的复合材料与工程专业人才不仅需要具备扎实的理论知识和技能，更需要具备创新能力和实践能力，能够适应行业发展的需求和变化。
人才培养的关键性体现在培养学生的综合素质和实践能力上。
航空航天院校应该注重对学生的专业知识培养，同时也要注重对学生的实践能力的培养。
通过实践教学和实习机会，学生可以将在课堂上学到的知识运用到实际工作中，提升自己的实践能力和解决问题的能力。
科研与创新能力培养也是航空航天院校复合材料与工程专业人才培养的重要内容。
学校应该鼓励学生参与科研项目，培养他们的科研意识和创新思维，提升他们的综合素质和竞争力。
人才培养是航空航天院校复合材料与工程专业的关键环节，只有加强人才培养，才能更好地满足航空航天行业的发展需求，为行业的持续发展做出贡献。
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。
航模基础知识题库100道及答案(完整版)
航模基础知识题库100道及答案(完整版)1. 航模通常指的是（）A. 航空模型B. 航海模型C. 航天模型D. 以上都是答案：A2. 以下哪种材料常用于制作航模机身？（）A. 木材B. 塑料C. 铝合金D. 以上都是答案：D3. 航模发动机的类型不包括（）A. 电动发动机B. 燃油发动机C. 蒸汽发动机D. 太阳能发动机答案：C4. 电动航模常用的电池类型是（）A. 镍氢电池B. 镍镉电池C. 锂电池D. 铅酸电池答案：C5. 以下哪种翼型的升力系数较大？（）A. 平凸翼型B. 双凸翼型C. 对称翼型D. 凹凸翼型答案：D6. 航模遥控器的通道数量越多，意味着（）A. 功能越简单B. 可控制的动作越少C. 操作越复杂D. 价格越低答案：C7. 航模飞机的重心通常位于（）A. 机头B. 机尾C. 机翼前缘D. 机翼平均弦长的25% - 30%处答案：D8. 以下哪种控制面用于控制航模飞机的滚转？（）A. 副翼B. 升降舵C. 方向舵D. 襟翼答案：A9. 用于增加航模飞机升力的装置是（）A. 扰流板B. 缝翼C. 减速板D. 水平安定面答案：B10. 航模螺旋桨的旋转方向通常为（）A. 顺时针B. 逆时针C. 视发动机安装位置而定D. 随机答案：C11. 以下哪种材料的航模螺旋桨强度较高？（）A. 木质B. 塑料C. 碳纤维D. 铝合金答案：C12. 航模飞机的失速通常是由于（）A. 速度过快B. 速度过慢C. 迎角过大D. 迎角过小答案：C13. 以下哪种飞行姿态表示航模飞机正在爬升？（）A. 机头向上B. 机头向下C. 机翼向左倾斜D. 机翼向右倾斜答案：A14. 固定翼航模飞机的主要结构包括（）A. 机身、机翼、尾翼B. 发动机、螺旋桨、起落架C. 电子设备、控制系统D. 以上都是答案：D15. 航模飞机的翼展是指（）A. 机翼前缘到后缘的距离B. 机翼两端的距离C. 机身的长度D. 机翼的面积答案：B16. 以下哪种飞行模式常用于航模初学者练习？（）A. 手动模式B. 自稳模式C. GPS 模式D. 无头模式答案：B17. 航模接收机的主要作用是（）A. 发送控制信号B. 接收控制信号C. 控制发动机转速D. 测量飞行高度答案：B18. 以下哪种舵机响应速度较快？（）A. 数字舵机B. 模拟舵机C. 微型舵机D. 大型舵机答案：A19. 航模飞机的飞行速度通常用（）表示。
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极强的领域，而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，因此在飞机制造中发挥着重要作用。
本文将探讨复合材料在航空领域的用途。
首先，复合材料在航空领域的主要用途之一是制造飞机结构件。
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，能够大幅减轻飞机的自重，提高飞机的载荷能力和燃油效率。
例如，复合材料可以用于制造飞机的机身、机翼、尾翼等结构件，使飞机更加坚固耐用。
其次，复合材料在航空领域的另一个重要用途是制造飞机的内饰件。
飞机的内饰件包括座椅、仪表盘、天花板等部件，传统的金属材料虽然坚固耐用，但重量较大，不利于飞机的节能环保。
而采用复合材料制造内饰件，不仅可以减轻飞机的整体重量，提高飞机的燃油效率，还可以增加飞机的舒适性和美观性，提升乘客的航行体验。
此外，复合材料还可以用于制造飞机的涂层和涂装。
飞机在高空飞行时会受到气流的冲击和紫外线的辐射，传统的涂层容易脱落和生锈，影响飞机的外观和使用寿命。
而采用复合材料制造的涂层具有耐腐蚀、耐磨损、耐高温等特点，能够有效保护飞机的表面，延长飞机的使用寿命，减少维护成本。
总的来说，复合材料在航空领域的用途十分广泛，不仅可以用于制造飞机的结构件和内饰件，还可以用于制造涂层和涂装，提高飞机的性能和外观。
随着科技的不断进步和航空工业的发展，相信复合材料在航空领域的应用将会越来越广泛，为航空工业的发展注入新的活力。
2024年航空材料培训资料
06
航空材料的加工与制造技术
传统加工技术
切削加工
通过车、铣、刨、磨等切削方法 ，对航空材料进行粗加工和精加 工，达到设计要求的形状和尺寸
精度。
铸造技术
利用金属模具将熔融金属浇铸成 所需形状，适用于制造复杂结构
和大型航空部件。
锻造技术
通过对金属坯料施加压力或冲击 力，使其产生塑性变形以获得所 需形状和性能，常用于制造承受
功能材料的应用
01
02
03
高温合金
能够在高温环境下保持优 良的力学性能和耐腐蚀性 ，用于制造发动机涡轮叶 片等高温部件。
陶瓷材料
具有硬度高、耐磨性好、 耐高温等特点，用于制造 发动机喷嘴、轴承等部件 。
隐身材料
能够吸收或散射雷达波， 降低航空器的雷达反射面 积，提高隐身性能。
材料选择的原则与方法
2024年航空材料培训资料
汇报人：XX
2024-01-11
• 航空材料概述 • 金属材料 • 非金属材料 • 航空材料性能与测试 • 航空材料的应用与选择 • 航空材料的加工与制造技术 • 航空材料的维护与修理
01
航空材料概述
航空材料的定义与分类
定义
航空材料是指用于制造航空器、 航空发动机及其附件的材料，具 有轻质、高强、耐高温、耐腐蚀 等特性。
复合材料的成型工艺
详细介绍复合材料的各种成型 工艺，如手糊成型、喷射成型 、模压成型、缠绕成型等，并 分析各工艺的优缺点及适用范 围。
复合材料在航空领域的应 用
阐述复合材料在航空领域的具 体应用，如机翼、尾翼、机身 蒙皮等结构件以及发动机短舱 、起落架等部位的非结构件， 并分析其优缺点及发展趋势。
04
3
航空工程材料及应用第七章 飞机结构中复合材料的应用
A350
19
6
14
机翼、机身、垂尾、平尾、中央翼、后增 53
压舱、尾锥、起落架舱门、整流罩等
二、聚合物基复合材料
3.在航空中的应用
（3）在直升机中的应用
三、非聚合物基复合材料
1.金属基复合材料
金属基复合材料与金属材料本身相比具有以下特点： （1）耐高温（部分金属基体可耐1100℃以上的高温）； （2）热膨胀系数较低； （3）耐磨性好，尤其是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强的金属基复合材料； （4）对潮湿敏感度较低，但对腐蚀敏感度较高； （5）导电性能和热导率较高； （6）对辐射的敏感度低； （7）无气体污染物； （8）制造困难，制备工序复杂，需要高温、高压、真空等条件，切削
度适中、流动性好、固化收缩率较小，可做成多种预浸料； ⑤属于脆性材料，但增韧环氧经过改性后，抗损伤能力有所提高； ⑥机械加工性，制孔、切削性良好，易维护、修理； ⑦价格便宜。
二、聚合物基复合材料
2.组成
（2）树脂基体-热固性树脂 2）聚酰亚胺树脂 是目前最高高性能树脂基复合材料中耐热性最高的树脂基体之一，可在 250～300℃长期使用，350℃短期使用。目前已成功应用于飞机发动机的外 涵道、中介机匣、导向叶片、尾喷口区域的热端等部位。 3）双马来酰亚胺树脂 一种特殊的聚酰亚胺体系，最高使用温度在177~230℃具有很高的强度 和刚度，但脆性较大，通过改性，韧性得到了提升，能很好的适应新一代战 斗机对复合材料树脂基体提出的使用温度要求，但不能用于主承力件。 4）聚酯树脂 可在室温及大气压力下固化，可用于与玻璃纤维复合，形成雷达波穿透 性非常好的结构材料，应用于飞机雷达罩。
纤维品种
T300 AS4 HTA T700S IM6 IM7 T800H HM63
(完整版)航空材料概论ppt
航空材料的演变和展望
4、40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材 料。 5、50年代以后，材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的 研制成功，解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。 6、60年代以来,航空航天材料性能的不断提高,一些飞行器部 件使用了更先进的复合材料，如碳纤维或硼纤维增强的环氧 树脂基复合材料、金属基复合材料等，以减轻结构重量。返 回型航天器和航天飞机在再入大气层时会遇到比弹道导弹弹 头再入时间长得多的空气动力加热过程，但加热速度较慢， 热流较小。采用抗氧化性能更好的碳-碳复合材料陶瓷隔热瓦 等特殊材料可以解决防热问题。
航空材料的演变和 展望
飞行者一号1903年
航空材料的演变和 展望
ME 109 1935年
航空材料的演变和 展望
F-100F
航空材料的演变和 展望
F-14 1970年
航空材料的演变和 展望
F-22 1989年
航空材料的使用特点
航空航天材料的进展取决于下列3个因素
材料科 学理论 的新发 现
材料加 工工艺 的进展
我国航空材料的发展思路
1、逐步理顺和建立我国航空用各类材料的牌号 序列
2、正确处理并逐步解决多国材料并存、重复、互不 兼容的复杂局面
3、加大对现有定型材料的改进改型研究力度
我国航空材料的发展思路
4、加强对新材料的研究
5、在建立材料牌号序列的同时，建立航空材 料性能数据库 6、加强特种工艺和理化测试技术的开发研究
材料与航空
按
照
化 金属材料 学
成
分
可
以
高分子
分
材料
为
无机非金属材 料
复合材料
材料与航空
• 金属材料主要有：铝合金、钛合金、 钢、高温合金、粉末冶金合金等；
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能够有效解决这些问题。
例如，复合材料可以用于制造飞机的机翼、尾翼、机身等部件，能够减轻飞机的整体重量，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、抗腐蚀性和高强度特性使其成为制造航空发动机部件的理想选择。
通过使用复合材料，可以提高发动机的工作效率，减少燃料消耗，延长发动机的使用寿命。
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、散热器等部件，能够提供良好的电磁屏蔽性能和散热性能，保护电子设备的正常工作。
四、航空航天器除了民用飞机，复合材料还广泛应用于航空航天器的制造中。
航空航天器对材料的要求更高，需要具备更好的耐高温、耐低温、耐辐射等性能。
复合材料的轻质高强度、耐腐蚀等特性使其成为制造航空航天器的理想材料。
例如，复合材料可以用于制造航天器的外壳、热防护层等部件，能够提供良好的保护和隔热性能。
综上所述，复合材料在航空领域的应用非常广泛，涵盖了飞机结构件、航空发动机、航空电子设备以及航空航天器等多个方面。
复合材料的轻质高强度、耐腐蚀等特性使其成为航空领域中的重要材料，能够提高飞机的性能和安全性，推动航空工业的发展。
随着科技的不断进步，相信复合材料在航空领域的应用将会越来越广泛。
飞行器新结构新材料复习资料
一、定义定义1：复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。
该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且还可具有组分单独不具有的独特性能。
定义2：是由两种或多种不同类型、不同性质、不同相材料，运用适当的方法，将其组合成具有整体结构、性能优异的一类新型材料体系。
定义3：复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足工程要求。
二、组成组成：基体材料----在复合材料中连续的物理相；基体的三种主要作用是：把纤维粘在一起；分配纤维间的载荷；保护纤维不受环境影响。
增强材料----不连续的物理相，粒料、纤维、片状材料或它们的组合。
增强材料:能和聚合物复合，形成复合材料后其比强度和比模量超过现有金属的物质。
填料：复合材料的性能指标达不到金属材料相应性能指标的添加物。
增强体组元：玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等。
基体组元：树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳、水泥等。
三、命名：复合材料的命名----根据增强材料与基体材料名称碳纤维环氧树脂复合材料四、分类：按照用途可分为：结构复合材料和功能复合材料结构复合材料：主要作为承力结构使用的材料，由能承载的增强体组元与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元构成。
功能复合材料：指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料根据基体复合材料分为三大类，即树脂基复合材料(简称PMC)，金属基复合材料(简称MMC)及陶瓷基复合材料(简称CMC)。
根据增强纤维类型可分为：1碳纤维复合材料 2.玻璃纤维复合材料 3.有机纤维复合材料3.硼纤维复合材料4.混杂纤维复合材料根据增强物外形可分为：1.连续纤维复合材料2.纤维织物或片状材料增强的复合材料3.短纤维增强复合材料4.粒状填料复合材料根据制造方法可分为：1.层合复合材料2.混合复合材料3.浸渍复合材料五、复合材料的有点及应用于飞机结构的意义优点：1.比强度和比模量高 2.耐疲劳性能好 3.减振性能良好4.过载安全性好5.耐热性能6.各向异性及性能可设计性好7.工艺性好意义：既强又轻，耐磨蚀，抗疲劳，工艺性好，抗冲击性强，具有可设计性六、复合材料成型工艺方法与工艺过程（低压成型包括手糊和喷射）手糊成型：指在涂好脱模剂的模具上，采用手工作业，即一边铺设增强材料，一边涂刷树脂直到所需塑料制品的厚度为止，然后通过固化和脱模而取得塑料制品的这一成工艺。
航空工程材料教案复合材料结构件的认知
学习子情境：飞机上复合材料结构件的认知 Nhomakorabea授课班级
授课教师
地 点
课时/累计
审批/日期
多媒体教室
2/54
授课周次
课程类型
理论课
教学方法
举例
教
学
目
标
知 识 目 标
能力（技能）目标
1、了解飞机上复合材料结构及结构件常见的损伤
2、掌握复合材料结构件损伤的检测方法
会用敲击法、观察法法进行损伤检测
重
难
一、教学回顾：回顾复合材料的特点及其在飞机上的应用。
二、飞机复合材料结构件的常见损伤
飞机上所用的复合材料，按其构造形式一般分为两大类：层合结构和夹芯结构。层合结构的典型形式是复合材料的层合板，它是由若干层湿铺层或预浸料铺层按照某种铺层设计以铺叠粘结的形式，经加压加温，固化而成的多层板材。夹芯结构是由上、下复合材料面板与芯材用胶粘剂粘结而成的整体结构。
7、红外线照相检测法 可检测复合材料构件的脱胶、撞伤以及蜂窝夹芯结构中的积水。
其他检测方法，如雷达罩湿度检测仪。
各种检测方法适用于不同缺陷和损伤的检查。
四、练习
在玻璃钢制件上采用目视法和敲击法检查损伤区域。
课堂小结
作业
，
点
及
解
决
方
法
重点：复合材料结构件损伤的检测
难点；复合材料结构件损伤的检测
解决方法：利用视频和实训练习
能
力
训
练
任
务
及
案
例
玻璃钢件损伤的检测
教
学
回
顾
回顾复合材料的特点及其在飞机上的应用
教学过程设计：
常识航空知识点总结
常识航空知识点总结航空知识是指有关飞机、飞行器和航空领域的知识，包括航空工程、飞行技术、航空法规、飞行领域的安全标准等。
一、航空工程知识点1.飞机结构飞机的结构包括机翼、机身、尾翼、发动机等部件。
机翼是飞机的主要承载部件，其结构包括翼桁、翼肋、翼皮等部分。
机身是飞机的主要承载部件，结构包括龙骨、壳体、隔离布局等部分。
尾翼包括垂直尾翼和水平尾翼，主要用于保持飞机的稳定性和操纵性。
发动机是飞机的动力装置，主要用于提供推力和驱动飞机的旋翼。
2.航空材料航空材料主要包括金属、复合材料和塑料等。
金属材料主要用于飞机的结构部件，如铝合金、钢材等。
复合材料主要用于提高飞机的强度和减轻飞机的重量，如碳纤维、玻璃纤维等。
塑料材料主要用于飞机的内饰装饰和附件部件，如塑料壳体、玻璃钢材等。
3.航空润滑航空润滑主要是指飞机的润滑系统和润滑油。
飞机的润滑系统包括油泵、油箱、管道等部件，用于为飞机提供润滑油。
润滑油主要用于减少飞机的摩擦，保护飞机的发动机和润滑系统。
4.飞机的动力装置飞机的动力装置主要包括涡轮喷气发动机、螺旋桨发动机等。
涡轮喷气发动机主要用于大型客机和货机，能够提供大推力和高速飞行。
螺旋桨发动机主要用于小型飞机和通用飞机，能够提供较小的推力和较低的速度。
5.飞机的液压系统飞机的液压系统主要用于控制飞机的起落架、襟翼、方向舵等部件。
液压系统包括液压泵、油箱、油管、液压缸等部件，用于为飞机提供液压动力。
6.飞机的电气系统飞机的电气系统主要用于为飞机提供电力和控制信号。
电气系统包括发电机、电池、电线、开关等部件，用于提供飞机的电力和控制信号。
7.飞行控制系统飞行控制系统主要用于控制飞机的起飞、飞行和降落。
飞行控制系统包括操纵杆、襟翼、升降舵、方向舵等部件，用于控制飞机的姿态和航向。
8.飞机的轻合金材料轻合金材料主要用于减轻飞机的重量，提高飞机的有效载荷和航程。
轻合金材料包括镁合金、铝合金、钛合金等，用于飞机的结构和部件。
复合材料在航空中的应用培训课件
《飞行器设计与工程专业技术讲座（三）》结课报告班级：学号：姓名：日期：2016年10月09日复合材料在航空中的应用前言现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料[1] 对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用。
复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。
进入21世纪以来，全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。
2003～2008年间中国年均增速为15%，印度为9.5%，而欧洲和北美年均增幅仅为4%。
一．复合材料的简介复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。
从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。
20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。
50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。
70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。
这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。
二．在航空中常用的复合材料60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×10厘米（cm），比模量大于4×10cm。
为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。
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2
比强度
比模量
1.5
1
0.5
0
钢
铝合 1 金
2
钛合金
玻璃纤维复合材料
高模碳纤维/环氧复合材料
高模石墨纤维/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
34
• 比强度和比模量高
材料的强度除以密度称为比强度；材料 的刚度除以密度称为比刚度 。这两个参量 是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和 比刚度较高说明材料重量轻，而强度和刚度 大。这是结构设计，特别是航空、航天结构 设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和 卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复 合材料的比例。
结构、主桨叶、尾桨叶和尾段为全复合材料结
构。
18
长航时无人机 某新型武装直升机19
模具上 的“铺层”工作：工人首先将一种薄得像布一样 的特殊材料铺在模具上，然后在上面刷上一层特种胶水， 随后再铺上一层“布”。在铺了若干层“布”后，经过 固化、成型，制成特殊复合材料。最后将根据尺寸要求， 加工出具有流线形的壳体——例如整流罩类。哈航集团 为波音公司生产的整流罩将用于“波音787”机体和机翼 的结合部，可将裸露在机体外面的某一部件或装置封闭 合起来，起到保护与减少空气阻力的双重作用。
31
1.6 1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0
拉伸1强度
钢
铝合金
钛合金
玻璃纤维复合 材料 高模碳纤维/环 氧复合材料 高模石墨纤维/ 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
32
3
2
1
0钢 铝合金 1 钛合金 玻璃纤维复合材料 高模碳纤维/环氧复合材料 高模石墨纤维/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
6
B2隐形轰炸机
7
苏－44
苏－47
前掠翼具有许多突出的优点。前掠翼在高攻
角时有更好的稳定性和可控性,可增大飞机的转弯
角速度;阻力小;不会出现翼尖气流分离现象,故可增
大升力,从而显著提高飞机的升阻比;另外还可改善
布局,减小迎面对雷达波的反射面积。
8
9
10
F-18战斗机
11
12
波音767客机
50%以上。飞机隐身技术的发展与应用，进一步
扩大了对复合材料技术的需求。在继民用飞机中
出现全复合材料飞机（如Lear Fan 2100，
Starship和Vayager）之后又出现了全复合材料机
身的隐身轰炸机B2。此外，也只有采用了复合材
料，才使前掠翼得以在X-29上实现。
5
Lear Fan 2100
3
复合材料在航天器上的应用
先进复合材料技术的实际应用在飞行器设 计与制造中具有重要的地位。这是因为复合材 料的许多优异性能，如比强度和比模量高，优 良的抗疲劳性能，以及独特的材料可设计性等， 都是飞行器结构盼望的理想性能。高性能飞行 器要求结构重量轻，从而可以减少燃料消耗， 延长留空时间，飞得更高更快或具有更好的机 动性；也可以安装更多的设备，提高飞行器的 综合性能。
2
航空航天复合材料新商机
新材料是航空航天技术的重要基础，作为21世纪三大 关键技术之一，新材料是传统产业升级换代和高新技 术产业发展的先导，成为国防工业发展中最具活力和 发展潜力的新领域。伴随着“神九”飞天及国家正在 加快发展大型飞机、支线飞机、军用飞机，同时即将 开放低空领域，为航天航空产业发展提供了广阔的市 场前景，而我国航空航天大部分材料需要从国外进口， 航空航天材料发展的正处在关键时期。在新材料方面， 我国近年来开发使用的2186种新材料中，89%是在航 天技术的牵引下完成的。中国航天新型材料产业基地 数据显示，到“十二五”末，中国实现航天技术应用 产业和服务业收入21509亿元。其中新材料产业在4个 领域可实现产值5000亿元，由此可见新材料产业在航 空航天领域蕴藏着巨大的市场商机。
13
14
TAG公司 推出全复 合材料机 体无人直 升机
15
F-22
16
从国内情况看，当前国内飞机型号应用复 合材料的比例越来越高，应用复合材料的部件 越来越大，复合材料构件的结构也越来越复杂， 复合材料构件已经逐步从次承力构件到主承力 构件转变，复合材料的垂直安定面、水平尾翼、 前机身、舱门、整流罩等构件已在多种型号飞 机上使用并形成了批量生产能力。机翼、旋翼 等主承力构件也已经在小批量生产。
17
目前国内复合材料在飞机上应用最多的是
新研制的中、高空长航时无人机，其机体复合
材料的使用量达到70%，机翼翼展18米，为全
复合材料结构；其中，机翼整体盒段运用设计
工艺一体化技术，将机翼的前、后梁，上蒙皮
和所有中间肋整体共固化成型，在复合材料应
用技术上有所突破。在自行设计制造的某新型
武装直升机上，大量采用了复合材料，其机身
4
减轻结构的重量可大大节约飞机的使用成本，
取得明显的经济效益。据国外有关资料很短的时间内就实现了从非受力件和次受
力件到主受力件应用的过渡，无论是用量还是技
术覆盖面都有了很大的发展。目前正在研制的战
斗机中所使用的复合材料可占飞机结构总重量的
20
21
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24
25
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28
29
30
1.6复合材料的性质:
10
性
8
7.8
密度
能
6
4.5
比 较
4 2
2.8
2 1.45 1.6 1.4 2.1 2.65
0
钢 铝合金 钛合金 玻璃纤维复合材料 高模碳纤维/环氧复合材料 高模石墨纤维/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
中国航空航天工程高性能复合材料 研发应用项目
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中国航空航天工程高性能复合材料 研发应用项目： 复合材料、金属材料、非金属材料、树脂基先 进复合材料、PICA材料、玻璃纤维材料、形状 记忆合金、碳纤维复合新材料、钛及钛合金、 树脂基先进复合材料、玻璃钢、高性能阻燃材 料、铝合金、高强钢、纳米材料、碳/碳复合材 料、陶瓷、陶瓷基复合材料、稀土材料、 聚合 物基复合材料、金属间化合物、硼纤维材料、 先进高温材料、阻尼减振材料、高效隔热复合 材料、生物材料、铝锂合金、先进高温合金、 低密度材料、烧蚀材料、相关工艺、航空发动 机相关材料、相关结构材料等