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航空航天材料是一類(lèi)非常特殊的材料,它與軍事應(yīng)用密切相關(guān)。與此同時(shí),航空航天材料的進(jìn)步又對(duì)現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。推動(dòng)航空航天領(lǐng)域新材料新工藝的發(fā)展,能夠和帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,衍生出更為廣泛的,軍民兩用的新材料和新工藝。本文根據(jù)公開(kāi)出版物的資料進(jìn)行了摘錄和匯總,使讀者可以對(duì)航空航天材料有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。
一、航空航天材料的分類(lèi)
航空航天材料既是研制生產(chǎn)航空航天產(chǎn)品的物質(zhì)保障,又是推動(dòng)航空航天產(chǎn)品更新?lián)Q代的技術(shù)基礎(chǔ)。從材料本身的性質(zhì)劃分,航空航天材料分為金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和先進(jìn)復(fù)合材料4大類(lèi);按使用功能,又可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料2大類(lèi)。對(duì)于結(jié)構(gòu)材料而言,最關(guān)鍵的要求是質(zhì)輕高強(qiáng)和高溫耐蝕;功能材料則包括微電子和光電子材料、傳感器敏感元材料?功能陶瓷材料、光纖材料、信息顯示與存儲(chǔ)材料、隱身材料以及智能材料。
對(duì)于航空材料來(lái)說(shuō),包括3大類(lèi)材料,飛機(jī)機(jī)體材料、發(fā)動(dòng)機(jī)材料、機(jī)載設(shè)備材料。而航天材料則包括運(yùn)載火箭箭體材料、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)材料、航天飛行器材料、航天功能材料等。
具體到材料的層面,航空航天材料涉及范圍較廣,包括鋁合金、鈦合金、鎂合金等輕合金,超高強(qiáng)度鋼,高溫鈦合金、鎳基高溫合金、金屬間化合物(鈦鋁系、鈮鋁系、鉬硅系)。難熔金屬及其合金等高溫金屬結(jié)構(gòu)材料,玻璃纖維、碳纖維、芳酰胺纖維、芳雜環(huán)纖維、超高分子量聚乙烯纖維等復(fù)合材料增強(qiáng)體材料,環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、熱固性聚酰亞胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、氰酸酯樹(shù)脂、聚芳基乙炔樹(shù)脂等復(fù)合材料基體材料,先進(jìn)金屬基及無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料,先進(jìn)金屬間化合物基復(fù)合材料,先進(jìn)陶瓷材料,先進(jìn)碳/碳復(fù)合材料以及先進(jìn)功能材料。
二、航空航天材料簡(jiǎn)介
1.鋁合金
飛機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用構(gòu)成比例預(yù)測(cè)表明,21世紀(jì)初期占主導(dǎo)地位的材料是鋁合金。開(kāi)發(fā)航空航天技術(shù)用鋁合金時(shí)首先要解決的課題,是如何在保證高使用可靠性及良好工藝性的前提下減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。目前急待解決的問(wèn)題是開(kāi)發(fā)具有良好焊接性能的高強(qiáng)鋁合金,并將其用于制造整體焊接結(jié)構(gòu)。
提高飛行器有效載荷的方法是提高強(qiáng)度或降低密度(不降低強(qiáng)度)。
用鋰對(duì)鋁進(jìn)行合金化,可降低合金密度,提高彈性模量。已經(jīng)用帶卷軋制法生產(chǎn)出了鋁鋰(Al - Li)合金板材,其中包括厚度小于0.5mm的薄板。
使用鋁基層狀復(fù)合材料可大幅度提高飛機(jī)蒙皮的可靠性,使用壽命及有效載荷,這種復(fù)合材料的特點(diǎn)是裂紋擴(kuò)展速度特別低(僅為傳統(tǒng)材料的1/20 ~1/10),強(qiáng)度(提高50%~100%)和斷裂韌性高,而密度較?。p輕10%~15%),將其作為機(jī)身蒙皮材料,以及作為修理作業(yè)用的裂紋鉚釘材料是很有前途的。
2.高強(qiáng)鋼
在現(xiàn)代飛機(jī)結(jié)構(gòu)中,鋼材用量穩(wěn)定在5%~10%的水平,而在某些飛機(jī)上,例如超音速殲擊機(jī)上,鋼材是一種特定用途的材料。
高強(qiáng)鋼通常使用在要求有高剛度、高比強(qiáng)度、高疲勞壽命,以及具有良好中溫強(qiáng)度、耐腐蝕性和一系列其他參數(shù)的結(jié)構(gòu)件中。無(wú)論是在半成品生產(chǎn)中,還是在復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造中,尤其是在以焊接作為最終工序的焊接結(jié)構(gòu)件生產(chǎn)中,鋼材都是不可替代的材料、
長(zhǎng)期以來(lái),飛機(jī)制造業(yè)使用最多的鋼材,是強(qiáng)度水平為1600 ~1850MPa、斷裂韌性約為77.5 ~91MPa/m2的中合金化高強(qiáng)鋼。目前,在保持同樣斷裂韌性指標(biāo)的條件下,已將鋼材的強(qiáng)度水平提高到了1950MPa,還開(kāi)發(fā)出了新型經(jīng)濟(jì)合金化的高抗裂性、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)鋼。
高強(qiáng)鋼的發(fā)展方向?yàn)檫M(jìn)一步完善冶金生產(chǎn)工藝,選擇最佳的化學(xué)成分及熱處理規(guī)范開(kāi)發(fā)強(qiáng)度性能水平為2100 ~ 2200MPa的高可靠性結(jié)構(gòu)鋼。
在活性腐蝕介質(zhì)作用下使用的機(jī)身承力結(jié)構(gòu)件,特別是在全天候條件下使用的承力結(jié)構(gòu)件上,廣泛使用高強(qiáng)度耐蝕鋼,這種鋼的強(qiáng)度水平與中合金結(jié)構(gòu)鋼相近,可靠性參數(shù)(斷裂韌性、抗腐蝕開(kāi)裂強(qiáng)度等)大大超過(guò)中合金結(jié)構(gòu)鋼。
高強(qiáng)鋼的優(yōu)點(diǎn)是:可采用不同的焊接方法實(shí)施焊接,焊接承力結(jié)構(gòu)件時(shí),焊后不必進(jìn)行熱處理,無(wú)論是在熱狀態(tài),還是在冷狀態(tài),均具有良好的可沖壓性等。
最有希望適用高強(qiáng)鋼的材料,是馬氏體類(lèi)型的低碳彌散強(qiáng)化耐腐蝕鋼和過(guò)渡類(lèi)型的奧氏體--馬氏體鋼,研究表明,在保持高可靠性和良好工藝性的條件下,是能夠大幅度提高高強(qiáng)度耐腐蝕鋼強(qiáng)度水平的。
低溫技術(shù)裝備是高強(qiáng)度耐蝕鋼的一個(gè)特殊應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向,裝備氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)具有良好的發(fā)展前景,應(yīng)該把在液氫和氫氣介質(zhì)中工作的無(wú)碳耐腐蝕鋼作為研究方向。
3.高強(qiáng)鈦合金
提高鈦合金在機(jī)身零件中使用比例的潛力是相當(dāng)巨大的,據(jù)預(yù)測(cè),鈦合金在客機(jī)機(jī)身中的使用比例將達(dá)到20%,而在軍機(jī)機(jī)身中的應(yīng)用比例將提高到50%?其前提是要保證:
鈦合金有更高的強(qiáng)度及可靠性;進(jìn)一步提高使用溫度;具備高的工藝性能及良好的可焊接性;能生產(chǎn)各種半成品;改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式,開(kāi)發(fā)新的設(shè)計(jì)方案,盡可能多地在結(jié)構(gòu)中使用成熟的合金與工藝。
采用高強(qiáng)鈦合金可減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量,同時(shí)提高結(jié)構(gòu)的重量效率、可靠性及工藝性。計(jì)劃開(kāi)發(fā)兼?zhèn)涓邚?qiáng)度(1350MPa)與高工藝性的板材合金,這種合金的強(qiáng)度將是工業(yè)純鐵強(qiáng)度的4倍,而工藝特性則與工業(yè)純鈦相近;還將研制并使用具有更高熱強(qiáng)性、熱穩(wěn)定性和使用壽命的“近α型”熱強(qiáng)鈦合金。
4.熱強(qiáng)鈦合金
鈦合金的發(fā)展方向之一,是研制與采用具有較高熱強(qiáng)性,特別是具有高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命的“近α型”熱強(qiáng)鈦合金。第6代航空發(fā)動(dòng)機(jī)將使用以固溶強(qiáng)化和金屬間化合物綜合強(qiáng)化的熱強(qiáng)鈦合金板材。
以鈦鋁化合物為基的合金,是未來(lái)的研究方向,“γ”合金在700 ~ 900℃溫度下的比熱強(qiáng)性超過(guò)鋼材及熱強(qiáng)合金,但塑性較差。
開(kāi)發(fā)熱強(qiáng)鈦合金的新方向,是采用金屬間化合物強(qiáng)化的以β固溶體為基的合金。這種合金的特點(diǎn)是在600 ~ 700℃溫度下具有較高的熱強(qiáng)性和令人滿(mǎn)意的塑性性能。與現(xiàn)有的鈦合金相比,研發(fā)這種類(lèi)型的鈦合金可使強(qiáng)度和熱強(qiáng)性提高25%~30%。
需要強(qiáng)調(diào)的是使合金化學(xué)成分、鑄造及變形工藝最佳化。選擇最佳的熱處理規(guī)范、采用新方法設(shè)計(jì)零件,就可將金屬間化合物使用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)及航空航天技術(shù)裝備的結(jié)構(gòu)中,在這方面,提高使用溫度與減輕質(zhì)量是決定性因素。
5.聚合物復(fù)合材料
代表航空航天技術(shù)開(kāi)發(fā)水平的一個(gè)重要標(biāo)志是聚合物復(fù)合材料使用數(shù)量的多少,聚合物復(fù)合材料在比強(qiáng)度和比剛度方面具有非常明顯的*性,兼?zhèn)淞己玫慕Y(jié)構(gòu)性能和特殊性能,在航空領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用?空中客車(chē)A3XX飛機(jī)使用聚合物復(fù)合材料的比例將達(dá)到25%。
采用以碳纖維增強(qiáng)塑料為基體的聚合物復(fù)合材料,是減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有效措施之一。聚合物復(fù)合材料通常是指高彈性模量的碳纖維增強(qiáng)塑料,特點(diǎn)是剛度大(彈性模量196GPa)、高溫尺寸穩(wěn)定性好,同時(shí)還保持了高的抗壓強(qiáng)度(1000MPa)。在新一代航空技術(shù)裝備中采用碳纖維增強(qiáng)塑料,可提高尾翼部件,特別是尾尖部件的空氣動(dòng)力學(xué)剛度,減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量,保證要求的飛行技術(shù)品質(zhì)、高彈性模量的碳纖維增強(qiáng)塑料還可有效地應(yīng)用于在開(kāi)放的宇宙空間工作的接收與轉(zhuǎn)發(fā)天線構(gòu)件、無(wú)線電電子設(shè)備的承載構(gòu)件、火箭零部件、薄殼構(gòu)件及長(zhǎng)的桿形件,熱應(yīng)力僅為金屬構(gòu)件的1/20 ~ 1/10?高彈性模量碳纖維增強(qiáng)塑料的以上特性結(jié)合低密度,可制造供組裝與維修空間站用的操作手。今后幾年需要解決的問(wèn)題包括:進(jìn)一步改進(jìn)碳纖維增強(qiáng)塑料的結(jié)構(gòu)特性與特殊性能,特別是要將工作溫度提高到400℃。
作為結(jié)構(gòu)材料,新型復(fù)合材料--有機(jī)塑料將發(fā)揮越來(lái)越大的作用。最近幾年,正在研制第2代有機(jī)塑料,單一用途的有機(jī)塑料的σb(抗拉強(qiáng)度)值達(dá)到3000 ~3200MPa,E值提高到130G Pa。試驗(yàn)研究表明,有可能獲得彈性模量為200 ~ 250GPa的有機(jī)塑料,需要指出的是,這實(shí)際上就是將工作溫度范圍擴(kuò)大1倍(205 ~ 300℃),還可顯著降低復(fù)合材料的吸水率。在比強(qiáng)度和比彈性模量方面,現(xiàn)代的有機(jī)塑料,特別是未來(lái)的有機(jī)塑料將*已知的以聚合物?金屬和陶瓷為基體的復(fù)合材料。
目前,以預(yù)浸膠工藝制造的玻璃纖維增強(qiáng)塑料和碳纖維增強(qiáng)塑料結(jié)構(gòu)件得到越來(lái)越多的應(yīng)用。采用這種工藝方法時(shí),只需一道工序就可制得具有普通曲率和復(fù)雜曲率的零件。與傳統(tǒng)的聚合物復(fù)合材料相比,預(yù)浸膠基復(fù)合材料的特點(diǎn)是抗裂性提高40%~50%??辜魪?qiáng)度提高20%~50%?疲勞強(qiáng)度和持久強(qiáng)度提高20%~35%?采用這種復(fù)合材料,可使勞動(dòng)量與耗能量減少1/2 ;使結(jié)構(gòu)質(zhì)量(特別是在采用蜂窩填充劑的情況下)減輕50%,結(jié)構(gòu)密封性提高5倍。
6.鎳合金
以最佳合金化及最佳組織的方法開(kāi)發(fā)特種合金,可顯著提高單晶葉片的使用性能,其中最有前途的合金是以鋅合金化的熱強(qiáng)鎳合金。
含鎳合金具有更高的工作溫度與更高的持久強(qiáng)度特性,在含6%~7%的試驗(yàn)合金上得到了創(chuàng)紀(jì)錄的持久強(qiáng)度值:σ1000100> 300MPa,從而保證了第6代發(fā)動(dòng)機(jī)用的帶有冷卻通道的單晶葉片的研制。采用含鎳合金,可使渦輪入口溫度提高到2000 ~ 2100K,使冷卻空氣的消耗量減少30% ~ 50%,而在冷卻空氣消耗量相同時(shí),使葉片使用壽命延長(zhǎng)1 ~3倍。
7.燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)盤(pán)與熱場(chǎng)焊接結(jié)構(gòu)件用材料
對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)盤(pán)用材提出的要求與對(duì)葉片用材提出的要求略有不同:其一,渦輪盤(pán)的工作溫度低于葉片的工作溫度;其二,對(duì)材料可靠性的要求提高。改善渦輪盤(pán)用合金使用性能的上述要求,應(yīng)采用綜合方法加以解決,諸如發(fā)展合金化原理、完善強(qiáng)化機(jī)制、開(kāi)發(fā)熔煉、變形及熱處理的新工藝方法等。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)目前面臨的特殊課題,是要研制諸如焊接機(jī)匣?火管和一系列其他的熱場(chǎng)焊接結(jié)構(gòu)件。開(kāi)發(fā)火管材料的主要問(wèn)題是提高其結(jié)構(gòu)剛度,解決該問(wèn)題還需滿(mǎn)足一系列苛刻的綜合性工藝要求:良好的可焊接性、高的工藝塑性等。使用以上合金可使火管的工作溫度提高150 ~ 200℃,使可靠性和使用壽命延長(zhǎng)50%~100%,大幅度提高焊接機(jī)匣的比強(qiáng)度,同時(shí)減輕質(zhì)量15%。
8.抗氧化防護(hù)涂層
采用抗氧化防護(hù)涂層,是延長(zhǎng)熱強(qiáng)合金(首先是渦輪葉片)使用壽命的重要因素。
目前,作為在混合粉末中擴(kuò)散滲鋁制取防護(hù)涂層工藝的替代技術(shù),新工藝及各種成分復(fù)雜的涂層已經(jīng)開(kāi)始采用。研究人員開(kāi)發(fā)出了由不同元素離子為基體的等離子真空涂敷新方法。在涂層厚度大致相同情況下(50 ~ 70μm),采用合金化的原始噴涂合金,可有效保護(hù)葉片不受硫化物。氧化物腐蝕,與批量生產(chǎn)的滲鋁涂層相比,可使葉片壽命延長(zhǎng)一個(gè)數(shù)量級(jí)。
多組分材料高能真空等離子工藝涂敷涂層的新方法中,高速等離子流對(duì)固體表面的作用,可使被處理表面的成分、組織、顯微幾何尺寸、理化性能都得到有目的的強(qiáng)化。該工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是:涂層質(zhì)量高,致密無(wú)氣孔、塑性好、附著牢固(大于100M P a);通用性好,所有類(lèi)型的防護(hù)涂層都可在一臺(tái)工業(yè)裝置上涂敷;沉積精度高。
涂層、涂敷設(shè)備與工藝的成本較低,采用多組分材料高能真空等離子工藝涂敷涂層,可獲得各種各樣的涂層,既有擴(kuò)散涂層,又有凝聚涂層和凝聚--擴(kuò)散涂層?
9.金屬間化合物合金
進(jìn)一步提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度及零件使用壽命的迫切性,對(duì)探尋比鎳基體相強(qiáng)化固溶體穩(wěn)定性更好的新合金基體提出了要求。新合金基體適宜采用Ni3Al類(lèi)型的金屬間化合物,與固溶體的普通金屬鍵相比,金屬間化合物的共價(jià)鍵可更有效地解決合金熱強(qiáng)性的問(wèn)題?根據(jù)對(duì)Ni3Al基體補(bǔ)充合金化,以及由鑄造工藝決定的鑄件組織就可調(diào)整這些合金的熱強(qiáng)性水平。在此情況下,當(dāng)由等軸組織向柱狀組織過(guò)渡,而后再向單晶組織過(guò)渡時(shí),合金的熱強(qiáng)性升高。
單晶組織金屬間化合物合金的綜合性能較好。在熱強(qiáng)性水平相同情況下(溫度1100℃),金屬間化合物合金所含的鎢(W)、鉬(M o)等稀缺貴重難熔金屬的數(shù)量明顯低一些。
以金屬間化合物為基體的合金,可有效用于制造工作溫度范圍在900 ~1150℃之間的冷卻式和非冷卻式噴管導(dǎo)向葉片、火管及噴管零件、該領(lǐng)城的新科研成果可將合金的熱強(qiáng)性提高到50 ~ 70MPa以上。
10.金屬?gòu)?fù)合材料
熱強(qiáng)材料研究領(lǐng)域的進(jìn)一步突破(工作溫度提高到1300℃以上),要靠金屬?gòu)?fù)合材料來(lái)保證。金屬?gòu)?fù)合材料的基體可采用不同材料,如鈦,金屬間化合物等,而增強(qiáng)材料則可采用絲狀晶體,包括碳化硅顆粒在內(nèi)的彌散難熔化合物顆粒、氧化物纖維或鎢纖維。
特種復(fù)合材料是指所謂的自然復(fù)合體,這種復(fù)合材料是按照共晶合金定向結(jié)晶工藝制取的。這種合金中的每個(gè)共晶相都是垂直于結(jié)晶線生長(zhǎng)的,因此通過(guò)移動(dòng)平面結(jié)晶線的方法就可獲得具有一定取向的纖維狀組織。這種材料的強(qiáng)化劑是難熔金屬碳化物(TaC,NbC)單晶的絲狀晶體相互攪在一起的連續(xù)的骨架。開(kāi)發(fā)的自然復(fù)合體材料,可在1200℃高溫下保持高的持久強(qiáng)度水平(σ1200b> 70MPa)。據(jù)預(yù)測(cè),復(fù)合材料在先進(jìn)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用比例將會(huì)大幅度提高(達(dá)到40%)。
三、航空航天材料特性
1.耐老化和耐腐蝕
各種介質(zhì)和大氣環(huán)境對(duì)材料的作用表現(xiàn)為腐蝕和老化。航空航天材料接觸的介質(zhì)是飛機(jī)用燃料(如汽油、煤油)、火箭用推進(jìn)劑(如濃硝酸、肼類(lèi))和各種潤(rùn)滑劑、液壓油等,其中多數(shù)對(duì)金屬和非金屬材料都有強(qiáng)烈的腐蝕作用或溶脹作用,大氣中太陽(yáng)的輻照,風(fēng)雨的侵蝕,地下潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期貯存時(shí)產(chǎn)生的霉菌會(huì)加速高分子材料的老化過(guò)程,耐腐蝕性能、抗老化性能、抗霉菌性能是航空航天材料應(yīng)該具備的良好特性。
2.適應(yīng)空間環(huán)境
空間環(huán)境對(duì)材料的作用主要表現(xiàn)為高真空(1.33×10-10Pa)和宇宙射線輻照的影響。金屬材料在高真空下互相接觸時(shí),由于表面被高真空環(huán)境所凈化而加速了分子擴(kuò)散過(guò)程,出現(xiàn)“冷焊”現(xiàn)象;非金屬材料在高真空和宇宙射線輻照下會(huì)加速揮發(fā)和老化,有時(shí)這種現(xiàn)象會(huì)使光學(xué)鏡頭因揮發(fā)物沉積而被污染,密封結(jié)構(gòu)因老化而失效。航天材料一般是通過(guò)地面模擬試驗(yàn)來(lái)選擇和發(fā)展的,以求適應(yīng)于空間環(huán)境。
3.壽命和安全
為了減輕飛行器的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,選取盡可能小的安全余量而達(dá)到可靠的安全壽命,被認(rèn)為是飛行器設(shè)計(jì)的奮斗目標(biāo)。對(duì)于或運(yùn)載火箭等短時(shí)間一次使用的飛行器,人們力求把材料性能發(fā)揮到極限程度。為了充分利用材料強(qiáng)度并保證安全,對(duì)于金屬材料已經(jīng)使用“損傷容限設(shè)計(jì)原則”,這就要求材料不但具有高的比強(qiáng)度,而且還要有高的斷裂韌性。在模擬使用的條件下測(cè)定出材料的裂紋起始?jí)勖土鸭y的擴(kuò)展速率等數(shù)據(jù),并計(jì)算出允許的裂紋長(zhǎng)度和相應(yīng)的壽命,以此作為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用的重要依據(jù)。對(duì)于有機(jī)非金屬材料則要求進(jìn)行自然老化和人工加速老化試驗(yàn),確定其壽命的保險(xiǎn)期、復(fù)合材料的破損模式、壽命和安全也是一項(xiàng)重要的研究課題。
四、影響航空航天材料發(fā)展的因素
航空航天材料的進(jìn)展取決于下列3個(gè)因素,只有在這3個(gè)方面都已經(jīng)發(fā)展到成熟階段后,才有可能應(yīng)用于飛行器上。因此,世界各國(guó)都把航空航天材料放在優(yōu)先發(fā)展的地位。
①材料科學(xué)理論的新發(fā)現(xiàn)。例如,鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化理論導(dǎo)致硬鋁合金的發(fā)展;高分子材料剛性分子鏈的定向排列理論導(dǎo)致高強(qiáng)度、高模量芳綸有機(jī)纖維的發(fā)展。
②材料加工工藝的進(jìn)展。例如,古老的鑄、鍛技術(shù)已發(fā)展成為定向凝固技術(shù)、精密鍛壓技術(shù),從而使高性能的葉片材料得到實(shí)際應(yīng)用;復(fù)合材料增強(qiáng)纖維鋪層設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的發(fā)展,使它在不同的受力方向上具有*特性,從而使復(fù)合材料具有“可設(shè)計(jì)性”,并為它的應(yīng)用開(kāi)拓了廣闊的前景;熱等靜壓技術(shù)、超細(xì)粉末制造技術(shù)等新型工藝技術(shù)的成就創(chuàng)造出具有嶄新性能的一代新型航空航天材料和制件,如熱等靜壓的粉末冶金渦輪盤(pán)、高效能陶瓷制件等。
③材料性能測(cè)試與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步?,F(xiàn)代電子光學(xué)儀器已經(jīng)可以觀察到材料的分子結(jié)構(gòu);材料機(jī)械性能的測(cè)試裝置已經(jīng)可以模擬飛行器的載荷譜,而且無(wú)損檢測(cè)技術(shù)也有了飛速的進(jìn)步.材料性能測(cè)試與無(wú)損檢測(cè)技術(shù)正在提供越來(lái)越多的?更為精細(xì)的信息,為飛行器的設(shè)計(jì)提供更接近于實(shí)際使用條件的材料性能數(shù)據(jù),為生產(chǎn)提供保證產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)手段。