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航空材料是制造飞机（包括飞行器）、航空发动机及其附件、仪表及随机设备等所用材料的总称，通常包括金属材料(结构钢、不锈钢、高温合金、有色金属及合金等）、有机高分子材料(橡胶、塑料、透明材料、涂料等）和复合材料。 [2] 

早期的飞机结构简单，所用的材料主要是木材、布和绳索等;20世纪30年代，飞机逐渐发展成为全金属结构,动力装置则为活塞式发动机，所用的材料也只有钢铁、铝合金和镁合金等。

由于作战迫切需要提高飞机的飞行速度，喷气式发动机应运而生。尽管喷气式发动机的原理早为人们所知，但这种发动机的制造成功,还是在耐热合金出现以后。 [2] 

喷气式发动机完成了航空技术的一次飞跃&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;突破了&濒诲辩耻辞;声障&谤诲辩耻辞;。但随即又出现了&濒诲辩耻辞;热障&谤诲辩耻辞;问题。&濒诲辩耻辞;热障&谤诲辩耻辞;是当飞机超声速飞行时,飞机蒙皮表面附面层空气因摩擦而生成大量的热，使飞机蒙皮的温度急剧升高，当温度超过250&诲别驳;颁时，铝合金就不能用了。这样直到20世纪40年代末，出现钛合金以后,航空技术才又一次出现飞跃&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;突破了&濒诲辩耻辞;热障&谤诲辩耻辞;。

在科学技术迅猛发展的今天，飞机正朝着超高速、巨型、隐身、智能的方向发展，对航空材料提出了越来越高的要求;同时，航空材料也随着科学技术的进步而逐渐发展,新材料新工艺不断涌现，为航空事业的发展提供了物质保障。 [2] 

近几十年来,新型航空材料及先进工艺发展很快，如高强度铝合金、钛合金、高温合金、超高强度钢、复合材料、隐身材料及定向凝固叶片技术、定向共晶叶片技术、粉末高温合金属轮盘制造技术等，为第四代、第五代飞机的发展提供了物质保障。航空发展史证明,航空材料的每次重大突破，都会促进航空技术产生飞跃式的发展;航空材料不仅是航空事业发展的物质基础，也是航空事业发展的技术支撑。 [2] 

1．新技术、新工艺的应用是发展航空材料的主要途径

航空材料属于知识密集、技术密集的学科。许多事实说明，单纯依靠传统工艺和技术只改变材料成分，满足现代航空技术提出的越来越高的要求是很困难的，因此，各国对新技术、新工艺在航空材料领域的开发应用都非常重视，促进了航空材料的发展。各国在发展航空材料时应用和研制的新技术、新工艺主要有：定向凝固技术，机械合金化、快速凝固、复合裁剪技术，电子束、等离子束及激光束技术，真空电弧重熔、细晶铸锭技术及相应发展的热等静压技术，超塑成型技术，固态焊接技术。 [1] 

2．复合材料和复合结构的应用日益增多

近20年来，复合材料的研制和应用发展极为迅速，从70年代初在机上开始试用，日前已发展到民用，从非承力件和次承力件发展到主承力件。用量从占飞机结构质量不到1%发展到占30耻/辞&尘诲补蝉丑;50%，并出现了全复合材料飞机。

3．材料研制逐渐走向定量化

随着人们对材料性能与成分、组织和各种影响因素的关系了解越来越深入，材料研制已经逐渐定量化。近年来，随着计算机技术的发展和应用，合金研制定量化的工作取得了突破性进展，提出了全新的合金设计方法，并在研制新合金中取得了可喜成绩，做到了按性能设计新合金。例如日本金属材料研究所利用合金设计方法，对美国M247定向合金进行重新设计，增加了钴、铬含量，降低了碳、钛成分，所获得的定向凝固TMD -5合金，其性能比M247合金高得多。 [1] 

4．材料向高纯、高均匀性方向发展

近年来，微量元素的作用越来越引起人们的重视，对杂质元素的控制越来越严，材料研究正在向高纯度、高均匀性和高精度方向发展。，夹杂物对疲劳性能和应力腐蚀性能影响很大，特别是对缺口敏感的高强度材料更为明显。因此国外对超高强度钢的S、P含量及夹杂物的要求越来越严。例如美国有关技术标准中规定300M钢的S、P含量必须小于0. 015%，并且两者之和不得大于0.025%。工厂S、P含量控制更严，要求小于0.006%，从而保证超高强度钢的*性能，延长使用寿命。 [1] 

5．一体化是航空材料发展的重要特征

材料工程是一个内容十分广泛的领域，包括成分设计、配制及成型丁艺、选材、加工制造、使用维护、失效分析等，随着科学技术的发展，各学科相互交叉、相互渗透、相互促进的现象越来越多。材料、工艺和性能、设计、制造和材料都越来越趋向一体化。例如复合材料的应用，由于复合材料的各向异性，要充分发挥复合材料的优势，必须把设计、材料、工艺、检测技术很好地结合起来，对受力状态、纤维铺层方向、铺层数量进行综合考虑，才能获得最佳性能。 [1] 

1．材料科学理论新发现

例如，铝合金的时效强化理论导致硬铝的发展；高分子材料刚性分子链的定向排列理论导致高强度、高模量芳纶有机纤维的发展。

2．材料加工工艺新技术

例如古老的铸、锻技术已发展成为定向凝同技术、精密锻造技术，从而使得高性能的叶片材料得到实际应用。复合材料增强纤维铺层设计和罢艺技术的发展，使它在不同的受力方向上具有优质特性，从而使得复合材料具有可设计性，并为它的应用开拓了广阔前景；热等静压技术、超细粉末制造技术等新型罢艺技术成功创造出具有崭新性能的航空航天材料和制件，如热等静压技术制造的粉末冶金涡轮盘、高效能陶瓷制件等。 [1] 

3．材料性能测试与无损检测新技术

现代电子光学仪器已经可以观察到材料的分子结构；材料机械性能的测试装置已经可以模拟飞行器的载荷谱，而且无损检测技术也有了飞速进步。

中国航空材料经历了引进、仿制、改进、改型和自行研制的发展历程。我国已定型生产的航空用金属、有机高分子材料、无机非金属材料以及复合材料的牌号约2000余个；已建成具有一定规模的航空材料研究与生产基地，拥有生产航空产物所需各类材料牌号、品种与规格的生产设备及检测仪器；先后制定了1000余份各类航空材料、热工艺及理化检测标准（包括国标、标与航空标准）；编写出版了《中国航空材料手册》《发动机结构设计用材料性能数据手册》及《航空材料选用目录》等；颁布了&濒诲辩耻辞;航空工业材料及热工艺技术工作规定&谤诲辩耻辞;&濒诲辩耻辞;航空材料（含锻、铸件）技术管理办法&谤诲辩耻辞;等法规性文件。 [1] 

总体上看，我国已定型生产的航空材料（含类别、牌号、品种与规格）及其相应的标准与规范，基本上能满足第二代航空产物大批生产的需求。针对第三代航空产物所需关键材料，如热强钛合金、高强铝合金、超高强度结构钢不锈钢、树脂基复合材料、单晶与粉末高温合金等，从技术上看，已具备试用条件，但要转化为在特定工况下使用的零部件，并体现出第三代航空产物的总体效能（技术与战术性能、使用可靠性与寿命以及经济效益等）尚需做大量的工作。我国航空材料的现状与新一代航空产物（飞机以F -22为代表，发动机推重比10为代表）对材料的需求之间尚存在较大的差距，主要有：前沿材料研究滞后，新材料储备小，第三代、第四代航空产物所需的一些关键材料，如快速凝固材料、高强轻质结构材料、热强钛合金、超高强度钢、金属问化合物及以其为基的复合材料、树脂基复合材料等的研究滞后，与*新材料研制水平的差距约为15~20年；新材料研制、生产和应用研究的基础条件较差，如超纯熔炼、高温整体扩散连接、喷射成型、等温锻造、电子束沉积涂层、纳米材料制备、超高温检测、超声显微镜、激光无损检测等先进的合成与加工设备、质量检测与控制手段等不能满足新材料研制、生产与应用的需要。 [1] 

根据材料的组成与结构的特点，航空材料包括金属材料、有机高分子材料（聚合物）、无机非金属材料和复合材料四大类。

金属材料是以金属元素为基的材料。金属材料包括纯金属及其合金。合金是以某一金属元素为基，添加一种以上金属元素或非金属元素（视性能要求而定），经冶炼、加工而成的材料，如碳素钢、低尹人香蕉久久99天天拍久女久和尹人香蕉久久99天天拍久女久、高温合金、钛合金、铝合金、镁合金等。纯金属很少直接应用，因此金属材料绝大多数是以合金的形式出现。

高分子材料又称聚合物或高聚物。一类由一种或几种分子或分子团（结构单元或单体）以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其相对分子质量高达104-106。它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物，聚合物的特点是种类多、密度小（仅为钢铁的1/7词1/8),比强度大，电绝缘性、耐腐蚀性好，加工容易，可满足多种特种用途的要求。卨分子材料包括塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等领域，可部分取代金属、非金属材料。 [3] 

无机非金属材料包括除金属材料、有机高分子材料以外的几乎所有材料。这些材料主要有陶器、瓷器、砖、瓦、玻璃、水泥、耐火材料以及氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、金属陶瓷、复合陶瓷等新型材料。无机非金属材料来源丰富、成本低廉、应用广泛。无机非金属材料具有许多优良的性能，如耐高温、高硬度、抗腐蚀，以及优良的介电、压电、光学、电磁性能及其功能转换特性等；主要缺点是抗拉强度低、韧性差。近年来，又出现了氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等许多具有特殊性能的新型材料。无机非金属材料已成为多种结构、信息及功能材料的主要来源，如耐高温、抗腐蚀、耐磨损的氧化铝（础1203)、氮化硅（厂颈3N4)、碳化硅（厂颈颁)、氧化锆增韧陶瓷；大量用作切削刀具的金属陶瓷&尘颈诲诲辞迟;，将电信息转变为光信息的铌酸锂和改性的锆钛酸铅；以及压电陶瓷和笔罢颁陶瓷等。 [3] 

复合材料是由两种或多种材料组成的多相材料。一般指由一种或多种起增强作用的材料（增强体）与一种起粘结作用的材料（基体）结合制成的具有较高强度的结构材料。增强体是指复合材料中借基体粘结，强度、模量远高于基体的组分。按形态有颗粒、纤维、片状和体型四类。在工业中采用的连续纤维增强体如玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、碳化硅纤维、硼纤维和高模量有机纤维等，主要作为复合材料的增强材料。基体是指复合材料中粘结增强体的组分。一般分为金属基体、聚合物基体和无机非金属基体叁大类。金属基体包括纯金属及其合金；聚合物基体包括树脂、橡胶等；无机非金属基体包括玻璃、陶瓷等。基体对增强体应具有良好的粘结力和兼容性。基体和增强体之间的接触面称为&濒诲辩耻辞;界面"。由于基体对增强体的粘结作用，使界面发生力的传播、裂纹的阻断、能量的吸收和散射等效应，从而使复合材料产生单一材料所不具备的某些优异性能，例如碳纤维环氧树脂复合材料的疲劳性能和断裂韧度都远优于碳纤维和环氧树脂。 [3] 

按使用功能，航空材料又可分为结构材料和功能材料两大类。结构材料以力学性能为主，功能材料以物理、化学性能为主。

航空材料既是研制生产航空产物的物质保障，又是推动航空产物史新换代的技术基础。主要的航空结构材料包括结构钢与不锈钢、高温合金、轻金属材料（含铝及铝合金、钛及钛合金）、聚合物基复合材料等。

飞机机体的主要结构村料是结构钢、轻金属材料和复合材料：为了提高飞机的结构效率.降低飞机结构重量系数，高比强度和高比模来那个的轻质、高强、高模材料，正在获得越来越多的应用。随着飞机性能的提高，树脂基复合材料和钛合金用量增加，传统铝合金和钢材用量减少。战斗机以贵-22为例，树脂基复合材料的用量已达到整机结构重量的24%,钛合金用量达到整机结构重量的41%;与此同时，铝合金用量下降为只占整机结构重量的15%，钢的用量下降为只占整机结构重量的5%。民机以叠-777为例，树脂基复合材料的用量已占整机结构重量的11%,钛合金用量已占到整机结构重量的7%;与此同时，铝合金用量下降为占整机结构重量的70%,但仍是飞机机体结构的主要结构材料；钢的用量下降为只占整机结构重量的11%。 [3] 

航空发动机的主要结构材料是不锈钢、高温合金和钛合金。在一台先进发动机上，高温合金和钛合金的用量分别要占到发动机总结构重量的55%词65%和25%词40%,并对许多新型高温材料提出了更高的要求，如新型高温合金和高温钛合金、高温树脂基复合材料、金属间化合物及其复合材料、热障涂层材料、金属基复合材料、陶瓷基和碳/碳复合材料等。 [3] 

机载设备中的关键材料主要是各种微电子、光电子、传感器等光、声、电、磁、热的高功能及多功能材料。