薛昊飛

摘要：科技的快速發(fā)展不僅使得航空航天技術(shù)得到顯著的提升，同時也使更多全新的復(fù)合材料出現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域。這些復(fù)合材料能夠有效地滿足航空航天發(fā)展過程當(dāng)中對于材料輕重量、低成本、高性能的要求。相關(guān)的工作人員通過進一步的研究之后，還能夠顯著地提升復(fù)合材料的耐疲勞和耐高溫的性能，能夠顯著地擴大復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用空間。本文首先分析了在航空航天中有效地應(yīng)用復(fù)合材料的優(yōu)勢，然后進一步的分析了航空航天中復(fù)合材料的實際應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；航空航天；應(yīng)用

現(xiàn)階段我國航空航天發(fā)展雖然取得一定的成效，但與先進國家和地區(qū)仍然存在著一定的差距，特別是在復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用方面仍存在著一定的不足?；诖?，相關(guān)的工作人員還必須要借鑒先進國家和地區(qū)的復(fù)合材料應(yīng)用情況，結(jié)合我國實際情況不斷地引進先進的復(fù)合材料，大力地進行復(fù)合材料的自主創(chuàng)新和研發(fā)，不斷地實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和材料創(chuàng)新，以確保我國的復(fù)合材料研發(fā)能夠取得相對較好的效果。

一、在航空航天中有效地應(yīng)用復(fù)合材料的優(yōu)勢

復(fù)合材料本身具有質(zhì)量較輕、強度較高，以及耐腐蝕性、耐疲勞性相對較強的諸多優(yōu)勢。在飛機結(jié)構(gòu)制造方面全面的應(yīng)用復(fù)合材料，不僅能夠全面提升飛機的先進性和性能水平，同時也能最大限度地減輕飛機的自重。因此，復(fù)合材料的有效應(yīng)用可以說是全面地促進航空航天領(lǐng)域發(fā)展的核心技術(shù)，也是在航空航天國際化競爭當(dāng)中取得優(yōu)勢的關(guān)鍵所在。

現(xiàn)階段，我國的飛機制造過程當(dāng)中復(fù)合材料的應(yīng)用比例已經(jīng)達到20%左右，在先進軍用飛機的制造過程當(dāng)中，復(fù)合材料的應(yīng)用范圍和應(yīng)用比例更高。在我國航空航天技術(shù)不斷提升的情況之下，飛機制造和軍用飛機制造過程當(dāng)中復(fù)合材料的應(yīng)用比例將會不斷提高。預(yù)計在不久的未來，我國的軍用飛機制造復(fù)合材料應(yīng)用比例能夠達到50%左右。現(xiàn)階段，我國的航空航天復(fù)合材料應(yīng)用取得了相對較好的成就，例如，在導(dǎo)彈的制造的過程當(dāng)中，大部分的構(gòu)件都是由樹脂基復(fù)合材料制成的。這不僅能夠全面的降低導(dǎo)彈的重量，同時還能夠顯著地提升導(dǎo)彈的整體性能。

二、航空航天中復(fù)合材料的實際應(yīng)用情況

（一）樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用

樹脂基復(fù)合材料本身具有優(yōu)于傳統(tǒng)的鋁合金和鋼的強度，而且本身的質(zhì)量比傳統(tǒng)材料更輕。這主要是由于再利用乙烯基脂樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧脂樹脂進行復(fù)合材料制造的過程當(dāng)中，增加了超高模量的聚乙烯纖維、芳綸纖維、碳纖維等物質(zhì)作為強化劑，從而使得樹脂基復(fù)合材料的整體性能大幅度提升。樹脂基復(fù)合材料能有效地應(yīng)用在結(jié)構(gòu)件的制造過程當(dāng)中，能夠顯著的提升結(jié)構(gòu)功能件和功能件的整體性能。另外，樹脂基復(fù)合材料必須具有較好的溫?zé)岘h(huán)境適應(yīng)性能和耐高溫性能，同時也要具備較強的抗損傷性能，這樣才能夠更好地滿足航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用要求。

現(xiàn)階段，航空航天領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用率相對較高的是碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料，這種復(fù)合材料到制造成本相對較低，而且制造技術(shù)整體發(fā)展相對較快，還具備復(fù)合材料的諸多優(yōu)勢。因此，被作為一種成熟的復(fù)合材料廣泛地應(yīng)用在航空航天尖端領(lǐng)域。另外，在民用客機的制造過程當(dāng)中有效地增加碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用比例，不僅能夠有效地降低飛行的成本消耗，同時也能最大限度地減輕民用客機的整體重量。在軍用飛機的制造過程當(dāng)中，應(yīng)用相對較廣的是芳綸纖維復(fù)合材料。這種復(fù)合材料本身具有彈性高、拉伸強度大、耐介質(zhì)性能良好、熱穩(wěn)定性較強等的特點，能夠全面地提升軍用飛機的整體防護性能。除此之外，通過將光譜纖維和芳綸纖維有效的中和，還能夠形成全新的光譜屏蔽材料。這種材料的比重相對較小、強度相對較高，本身的抗沖擊性能較為良好。在軍用飛機當(dāng)中利用光譜纖維材料加工制成的紡織物，能夠快速的消散發(fā)射過程當(dāng)中的能量，故而被大規(guī)模地應(yīng)用在先進軍用飛機制造過程當(dāng)中。

（二）陶瓷基和碳/碳復(fù)合材料的應(yīng)用

碳/碳復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料各方面性能相對較強，是一種全新的耐熱結(jié)構(gòu)復(fù)合型材料。陶瓷基復(fù)合材料具有熱膨脹系數(shù)較小、耐高溫、抗氧化、比重小、斷裂韌性高、抗彎強度高等特點。在實際工作過程當(dāng)中，溫度通常保持在12501650e的范圍左右。碳/碳復(fù)合材料能夠在溫度高于1650e的情況下使用，本身具有相對較高的耐熱性能，通常將其作為高溫發(fā)動機的重要構(gòu)件材料。

（三）功能復(fù)合材料的應(yīng)用

功能復(fù)合材料是一種具備了磁、熱、聲、電、光不同特性材料，這種材料不僅能夠很好的保留組合匹配原材料的特性優(yōu)勢，同時也能夠通過不同的組合和匹配產(chǎn)生優(yōu)于原材料的特性或是全新特性。例如，將有機聚合物以特殊的工藝灌注到高孔率壓電陶瓷當(dāng)中能夠制成全新的壓電材料，這種壓電材料的探測距離更遠、靈敏度更強。例如，導(dǎo)電復(fù)合材料、屏蔽復(fù)合材、磁性復(fù)合材料、熱濕敏復(fù)合材料、反射率和折射率可變的復(fù)合材料、柔性薄膜紅外熱釋電復(fù)合材料等，都是屬于正在研發(fā)的全新型功能復(fù)合材料。在航空航天中應(yīng)用最為廣泛的功能性復(fù)合材料，還有聚酚亞胺樹脂基、雙馬來酚亞胺樹脂、韌性環(huán)氧樹脂、玻璃纖維復(fù)合材料（GFRP）、鋁合金玻璃纖維混雜復(fù)合材料（GLARE）等。

三、結(jié)語

相關(guān)的工作人員需要對航空航天領(lǐng)域當(dāng)中的材料應(yīng)用情況進行深入的研究和分析，在徹底的了解復(fù)合材料的性能和優(yōu)勢之后，有效地將其應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域當(dāng)中。另外，相關(guān)部門還必須要不斷的優(yōu)化復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝，在全面地提升復(fù)合材料的整體性能之下，盡可能的降低復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。這樣不僅能夠全面地推進我國航空航天科技的發(fā)展和材料科學(xué)的發(fā)展，同時也能為在我國航空航天中全面的應(yīng)用復(fù)合材料奠定良好的基礎(chǔ)。

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