航空航天分类及应用领域

2020-3-25

 根据应用分类根据应用目的,材料可分为结构材料和功能材料。

 结构材料主要用于制造构造整体、实现运动和传递动力的结构件,如飞机机身、发动机构件等,要具有抵抗外场作用而保持自身形状结构不变的能力,一般以力学性能指标来评价,有时会提出光泽、热导率、抗辐照、抗腐蚀、抗氧化等物理性能或化学性能要求,可根据性能指标细分为高强材料、高韧材料、高温材料、耐磨材料、耐蚀材料等。

 功能材料主要利用其对外部环境的敏感反应来实现信息处理和功能转换,具有电学、磁学、光学、声学、化学、透波、吸波、隐身、屏蔽、阻尼、隔热、形状记忆、信息记录等功能,一般以声、光、电、磁、热等物理性能指标来评价,有时也会提出一定的力学性能要求。

 功能复合材料、梯度功能材料、智能功能材料是航空航天领域应用的新型功能材料。

 具有多元功能体(或增强体)的功能复合材料可以产生多种功能,还可能由于复合效应而产生新的功能。

 梯度功能材料集各种组分(性质不同的金属、陶瓷、聚合物等)于一体,其组分、微观结构和性能可随构件位置呈连续变化,以适应不同部位的服役要求,如航天飞行器往返大气层时,不同部位服役温度相差很大,采用梯度功能材料。

 智能材料(又称机敏材料)能够灵敏地对电、光、热、应力、应变、化学、核辐射等的刺激做出恰当响应,可在航空航天恶劣环境下进行自我诊断、自动阻止或修复损伤和功能退化,从而防止灾难性事故发生,如将细小的光纤嵌入高性能复合材料中,制成机翼用智能材料,光纤能像神经那样感受机翼承受的压力,光纤断裂时,光传输中断,发出事故警告。根据应用领域,材料可分为航空航天材料、信息材料、能源材料、生物医用材料、汽车材料、建筑材料、包装材料等。

 航空航天材料包括先进金属材料(铝合金,钛合金,高温合金等)、新型陶瓷材料、新型高分子材料、新型复合材料等,按照功能分为烧蚀防热材料、隔热材料、阻尼材料、透明材料、密封材料、吸波材料、透波材料等。

 航空航天材料的发展趋势是高性能化、多功能化、复合化、精细化、智能化等。


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