季春明，王 兵，郭家宝，孙雨果

(哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室，哈尔滨 150001)

0 引言

随着航空航天飞行器的快速发展，人们对于速度的追求越来越高，然而，高速航空航天飞行器表面高温对传统金属和复合材料提出了极大的挑战。同时，对于传统金属材料较复合材料而言，比强度低且疲劳性能差，但复合材料成本高且耐损伤性能较弱。因此，开发一种兼具耐高温、轻质高强及高损伤容限的材料迫在眉睫[1]。纤维金属层板(Fiber Metal Laminates, FMLs)由荷兰代尔夫特理工大学和福克公司的研究人员在20世纪70年代提出，是一种将金属薄板和纤维增强树脂基复合材料交替铺层后，在一定的温度和压力下固化而成的层间混杂复合材料，如图1所示，其概念在芳纶纤维增强铝合金超混杂层板(Aramid Reinforced ALuminum La-minates，ARALL层板)的研发中首次引入[2]。与传统的金属材料相比，纤维金属层板具有优良的疲劳性能以及较高的损伤容限[3-4]。根据组成材料类别划分，目前主要有ARALL层板、GLARE层板(GLAss REinforced aluminum laminates,玻璃纤维增强铝合金层板)、CARE层板(CArbon REinforced aluminum laminates，碳纤维增强铝合金层板)以及Ti/CFRP层板(Titanium/Carbon fiber reinforced plastics laminates，碳纤维增强钛/钛合金层板)等。其中，第二代GLARE层板由铝合金薄板和玻璃纤维增强环氧树脂交替层压而成，密度低且具有突出的抗拉-压疲劳性能，是目前大型客机A380机身、机翼蒙皮等结构的主要选材之一，使飞机结构减质794 kg、疲劳寿命提高10～15倍[5]。但GLARE层板的耐温范围有限，限制了其在超声速飞行器上的应用，如何在传统GLARE层板的基础上，进一步提高材料耐温性能和损伤容限，是纤维金属层板发展的核心问题之一。……