航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势
2021-11-01赵振宁王辉虎琳
炭素 2021年2期
赵振宁,王辉,虎琳
(西安航天复合材料研究所,西安 710025)
1 复合材料概述及发展现状
装备研制,材料先行。随着当代技术的不断突破与发展,单一的材料性能已经不能满足使用需求,复合化成为材料基础研究的突破口。复合材料是指由金属、高分子、无机非等几类材料以不同方式复合而得的新型材料,各组分之间相互补充又关联协同,具有单一材料无可比拟的优势[1,2]。在航空航天领域中,恶劣的工作环境意味着需要性能更具优势的先进复合材料,将先进复合材料应用于航空航天领域,可以实现[3-5]:(1)装备大幅度减重。可增加有效载荷、降低能耗;(2)优异的力学性能;(3)具备在高低温环境下以及腐蚀性介质中的尺寸稳定性;(4)材料结构可设计,实现结构功能一体化;(5)可满足不同的性能需求,如电磁屏蔽、热烧蚀防护等。
航空飞行器长期的发展目标是:轻量化、高可靠性、长寿命、高效能。先进复合材料可满足航空领域对材料的需求,它的用量也逐渐成为飞机先进性的重要标志[6]。航天领域中,以高性能碳纤维复合材料为代表的先进复合材料作为结构、功能或结构/功能一体化构件材料,在导弹、运载火箭和卫星等飞行器上发挥着不可替代的作用[7,8],其应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号导弹研制的成败。先进复合材料的发展推动了航天整体技术的发展,主要应用于导弹弹头、弹体箭身和发动机壳体的结构部件和卫星主体结构承力件上。……
登录APP查看全文
