【簡介：】本篇文章給大家談談《新型航空航天材料》對應的知識點，希望對各位有所幫助。本文目錄一覽：
1、中國航空發(fā)動機材料獲重大突破，新材料是什么樣的？有何好處？


2、新材料技術有什么

本篇文章給大家談談《新型航空航天材料》對應的知識點，希望對各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、中國航空發(fā)動機材料獲重大突破，新材料是什么樣的？有何好處？
• 2、新材料技術有什么作用？
• 3、國產(chǎn)大飛機C919都用了哪些新材料
• 4、先進復合材料在軍用飛機上,民用飛機上有什么應用？

中國航空發(fā)動機材料獲重大突破，新材料是什么樣的？有何好處？

新材料，是相對于傳統(tǒng)材料而言，主要是指具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和具有特殊性能的功能材料。這種材料通常是新發(fā)展起來的，或者是正在發(fā)展的材料。這里的結(jié)構(gòu)材料，主要是指在強度、韌性、硬度、彈性等方面優(yōu)于傳統(tǒng)材料，比如非晶態(tài)合金。這里具有特殊性能的功能材料，主要是指具有某些特殊的物理性能，比如精細陶瓷和光纖。

與傳統(tǒng)材料相比，新材料具有很多的優(yōu)勢，比如納米材料。納米粒子，一般是指尺寸在1～100nm間的粒子。納米粒子具有很多特殊的性能。納米粒子具有表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應。這就在一定程度上決定了，它與普通的粒子不同。納米粒子的這些特性，會給大家?guī)聿灰粯拥氖褂皿w驗。納米粒子的光學、熱學、電學、磁學、力學以及化學方面的性質(zhì)，均具有與傳統(tǒng)塊體材料不同的優(yōu)勢。

中國在航空發(fā)動機材料獲得的重大突破。這里主要是指性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料。我們都知道，航空發(fā)動機的核心部件材料是鎳基合金。航空發(fā)動機材料需要耐高溫材料。我國在航空發(fā)動機領域所取得的這項突破，來自于南京理工大學材料評價與設計教育部工程研究中心陳光教授團隊。陳教授團隊所設計出來的這種新材料，是聚片雙晶鈦鋁單晶。這種新材料的強度、塑性大大增強，它的耐高溫能力更是達到900℃以上。陳教授團隊所取得的這項突破，確實是為中國航空發(fā)動機的研究，做出了巨大的貢獻。

我們研究新材料的目的，就是為了改善傳統(tǒng)材料中存在的不足，或者是現(xiàn)有材料不能實現(xiàn)的性能。這是我們所有材料研究者的共同愿望。

新材料技術有什么作用？

一、人類文明大廈的基石——材料

材料是人類賴以生存的物質(zhì)基礎。人類社會不斷地發(fā)展進步，就在于人類能夠利用材料制造工具并用來改造世界。恩格斯說：“自然界為勞動提供材料，勞動把材料變?yōu)樨敻?。”可以說，材料與人類的生存和進化息息相關，因此它被譽為“人類文明大廈的基石”。

對于材料，人們比較好理解，如普通鋼鐵、水泥、玻璃等，這些屬于傳統(tǒng)材料。相對于傳統(tǒng)材料而言，新材料，又稱先進材料（Advanced Materials），是指最近研究成功的或正在研制中的具有優(yōu)異特性和功能，能滿足高技術需求的新型材料。

人類歷史的發(fā)展表明，材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎和先導，而新材料則是社會進步的里程碑。材料技術一直是世界各國科技發(fā)展規(guī)劃中一個十分重要的領域，它與信息技術、生物技術、能源技術一起，被公認為是當今社會及今后相當長時間內(nèi)總攬人類全局的高技術。材料高技術還是支撐當今人類文明的現(xiàn)代工業(yè)關鍵技術，也是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎。國防工業(yè)往往是新材料技術成果的優(yōu)先使用者。新材料技術的研究和開發(fā)對國防工業(yè)和武器裝備的發(fā)展起著決定性的作用。

新材料既是科技發(fā)展的基礎，又是科技進步的先導，這是新材料的兩個顯著特點。比如，半導體材料的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展極大地推動了計算機技術的進步，使人類進入了信息時代；光纖技術的發(fā)展推動了現(xiàn)代通信技術的進步；新型結(jié)構(gòu)材料和燒蝕防熱材料的出現(xiàn)推動了航天技術和戰(zhàn)略武器的發(fā)展。

在美國國防部制訂的面向21世紀的國防科技戰(zhàn)略規(guī)劃體系中，把材料與制備工藝技術定為4個優(yōu)先發(fā)展的領域之一，提出優(yōu)先發(fā)展結(jié)構(gòu)與多功能材料技術、能量與動力材料技術、光電子材料技術、有機與合成功能材料技術、生物衍生與生物誘發(fā)材料技術等五大重點。德國分析了世界高技術發(fā)展態(tài)勢，提出21世紀的9大重點領域，首選就是新材料，在總共研發(fā)的80個課題中，有關新材料的占到24個。

毫無疑問，新材料已成為綜合國力競爭的重要領域和國防力量的重要物質(zhì)基礎，是提高軍隊機械化水平的物質(zhì)支撐和提高信息化程度的基礎條件。因此，許多國家都將開發(fā)新材料置于優(yōu)先發(fā)展的重點項目，特別是對軍用新材料技術的發(fā)展給予了高度重視。

二、形形色色的新材料

當前新材料的發(fā)展重點是具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)材料和具有特異功能的功能材料，主要包括先進復合材料、特種金屬材料、特殊高分子材料、生物醫(yī)用材料及隱形材料等。

1.先進復合材料

先進復合材料是指兩種以上不同性質(zhì)的材料組合形成的一種高級材料。先進復合材料是結(jié)構(gòu)材料的主要發(fā)展方向。這種材料的特點是強度大、比重小、具有良好的氣動彈性性能，并且能大批量生產(chǎn)。復合材料已經(jīng)在航空航天工業(yè)以及各種武器裝備上得到了廣泛應用。先進復合材料已成功地應用在F－16、F－18、“幻影”2000等軍用飛機，“民兵”、“三叉戟”、“侏儒”等戰(zhàn)略導彈，以及M－1、T－72、“豹”－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。

例如美國的AV－8B垂直起降機采用這種材料后，重量減輕了27%。F－18戰(zhàn)斗機減輕了10%，從而大大地提高了飛機的機動性能。采用復合材料制成的現(xiàn)代艦船，自重大大減輕，航速也有很大的提高，海上機動作戰(zhàn)能力更強。20世紀70年代英國人研制出“喬姆”復合裝甲，并在新一代坦克上應用。這種裝甲共有3層，外層和內(nèi)層為鋼、鋁合金或鐵合金等金屬材料，中間層為塑料、陶瓷、玻璃纖維等非金屬材料。其防破甲彈和碎甲彈的能力，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的均質(zhì)裝甲。

為進一步推動復合材料在武器裝備上的應用，美國正在實施“先進設計復合材料飛機”計劃，預計復合材料將占飛機結(jié)構(gòu)質(zhì)量的68.5%，并使整個結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕35%。

2.特種金屬材料

特種金屬材料的代表是鈦合金、形狀記憶合金和貯氫金屬，它們都有自已特殊的本領。

（1）鈦合金

這種合金密度低、強度高，并具有優(yōu)良的抗腐蝕性能和耐高溫性能，是一種理想的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。鈦合金在航空工業(yè)中的應用主要是制作飛機的機身結(jié)構(gòu)件、起落架、支撐梁、發(fā)動機壓氣機盤、葉片和接頭等。20世紀70年代以來，鈦合金在軍用飛機和發(fā)動機中的用量迅速增加，從戰(zhàn)斗機擴大到軍用大型轟炸機和運輸機。它在F－14和F－15戰(zhàn)斗機上的用量占結(jié)構(gòu)重量的25%，在F－100和F－39戰(zhàn)斗機發(fā)動機上的用量分別達到25%和33%。80年代以后，鈦合金材料和工藝技術進一步發(fā)展，一架B－lB飛機需要90402公斤鈦合金材料。同時鈦合金也越來越受到陸軍的青睞。陸軍自行火炮、裝甲車等重裝備的輕量化可以大大提高機動性能。是武器發(fā)展的必然趨勢。在保證武器機動性能與防護性能的前提下，鈦合金在陸軍武器上有著廣泛的應用。例如155火炮制退器采用鈦合金后不僅可以減輕重量，還可以減少火炮身管因重力引起的變形，有效地提高了射擊精度；在主戰(zhàn)坦克、直升機及反坦克多用途導彈上的一些形狀復雜的構(gòu)件可用鈦合金制造，這既能滿足產(chǎn)品的性能要求又可減少部件的加工費用。

（2）形狀記憶合金

1932年，瑞典人奧蘭德在金鎘合金中首次觀察到“記憶”效應，即合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發(fā)迄今不過20余年，但由于其在各領域的特效應用，卻廣為世人矚目，被譽為“神奇的功能材料”。

形狀記憶合金可以分為三種：一是單程記憶合金，這種合金在較低的溫度下變形，加熱后可恢復變形前的形狀，這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應。二是雙程記憶合金，這種合金在低溫時變形，一經(jīng)加熱就會恢復到高溫時的形狀，一經(jīng)冷卻又能恢復到低溫時的形狀，這種在加熱和降溫過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為雙程記憶效應。三是全程記憶金屬，這種合金在加熱時能恢復到高溫時的形狀，冷卻時則變?yōu)槿∠蛳喾葱螤钕嗤牡蜏貢r的形狀，這種效應稱為全程記憶效應。

形狀記憶合金已應用到航空和太空裝置。如用在軍用飛機的液壓系統(tǒng)中的低溫配合連接件，歐洲和美國正在研制用于直升飛機的智能水平旋翼中的形狀記憶合金材料。由于直升飛機高震動和高噪聲使用受到限制，其噪聲和震動的來源主要是葉片渦流干擾，以及葉片型線的微小偏差。這就需要一種平衡葉片螺距的裝置，使各葉片能精確地在同一平面旋轉(zhuǎn)。目前已開發(fā)出一種葉片的軌跡控制器，它是用一個小的雙管形狀記憶合金驅(qū)動器控制葉片邊緣軌跡上的小翼片的位置，使其震動降到最低。

科學家還將記憶合金用于制作空中飛機加油接口，在空中加油機與作戰(zhàn)飛機加油管道連接好后，再進行電加熱改變溫度，可使接口處記憶合金變形，從而使接口緊密滴油不漏。

記憶合金在航空航天領域內(nèi)的應用有很多成功的范例。宇宙空間站上有面積達幾百平米的自展天線。這種天線如果不經(jīng)過“縮小變形”，是不可能通過現(xiàn)有航天器送上太空的。有了記憶合金，問題就迎刃而解了。人類利用記憶合金，先在地面上制成大面積的拋物線形或平面天線，然后折疊成一團，用飛船帶到太空，天線受到太陽照射，溫度發(fā)生變化，折疊的天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢復拋物面形狀。

（3）貯氫金屬

關于氫氣的化學常識可能你已經(jīng)知道了很多，氫能夠燃燒，是一種高熱值的燃料，燃燒1公斤氫可放出143283200焦耳的熱量，常規(guī)燃料中還沒有哪一種可以與它相比呢！而且在燃燒過程中，氫與氧結(jié)合生成水，水對環(huán)境不會造成任何污染。所以，可以說氫是最潔凈的燃料。

制取氫的方法很多，例如電解水，但是這要消耗大量能源。在一般情況下，用電解水法制取氫作燃料是不合算的。于是科學家又在研究更經(jīng)濟的制氫方法，其中，比較引人注目的一種研制方法叫光分解法。太陽光是一種取之不盡的天然能源，利用太陽光分解海水，這大概是我們尋找無污染能源最有希望的方法。但是，新的問題也隨之出現(xiàn)了。

現(xiàn)在一般都用一種鋼制的耐高壓容器——氫氣瓶來貯存氫氣。瓶里的氫氣即使加到150個大氣壓，所裝氫氣的重量也不到氣瓶重量的1/100，而且還有爆炸的危險。顯然，這種貯存方法對于在工業(yè)上和生活上大量使用氫氣是不合適的。正當人們?yōu)榻鉀Q氫氣的貯存問題而苦苦思索之時，金屬材料的最新研究成果給我們帶來了希望。

科學家發(fā)現(xiàn)，有些金屬具有捕捉氫的能力，這類金屬叫做“貯氫”金屬。它們在一定的溫度和比平衡分解壓高的壓力下能夠大量吸收氫氣，一個金屬原子可以與兩三個乃至更多個氫原子結(jié)合，形成金屬氫化物。當我們把這種金屬氫化物加熱時，它又會發(fā)生分解而放出氫氣。從理論上講，相當于氫氣瓶重量1/3的某些金屬，就能“吸收”與氫氣瓶貯氫容量相當?shù)臍錃?，而它的體積卻不到氫氣瓶體積的1/10。具有貯氫能力的金屬和合金已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不少，其中接近實用化的有鈦鐵合金鑭鎳合金和鎂鎳合金。

貯氫的辦法找到了，氫作為燃料的應用也會更加廣泛。若用氫代替汽油作燃料，可以在各種內(nèi)燃機中使用，而且不需要對現(xiàn)在的內(nèi)燃機作多大改動即可，甚至還能提高效率40%呢！

由于用貯氫金屬來供應氫氣具備了氫氣純度高，儲氫密度高、安全性好和壽命長的特有優(yōu)勢，貯氫金屬很快在軍事領域受到了青睞。例如，在兵器工業(yè)中，坦克車輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)常充電，此時維護和搬運十分不便。放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態(tài)和溫度的影響，在寒冷的氣候條件下，坦克車輛起動速度會顯著減慢，甚至不能起動，這樣就會影響坦克的作戰(zhàn)能力。貯氫合金蓄電池具有能量密度高、耐過充、抗震、低溫性能好、壽命長等優(yōu)點，在未來主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展過程中將具有廣闊的應用前景。如果用貯氫金屬來作為作戰(zhàn)飛機的燃料時，可以大大提高飛機的有效載荷、航速和航程，而且可以減少噪音，增加作戰(zhàn)飛機的隱蔽性。

（4）超導材料

1911年，荷蘭物理學家昂尼斯（1853年～1926年）發(fā)現(xiàn)，水銀的電阻率并不像預料的那樣隨溫度降低逐漸減小，而是當溫度降到一定值時，水銀的電阻突然降到零。某些金屬、合金和化合物，在溫度降到絕對零度附近某一特定溫度時，它們的電阻率突然減小到無法測量的現(xiàn)象叫做超導現(xiàn)象，能夠發(fā)生超導現(xiàn)象的物質(zhì)叫做超導體。超導體由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢B(tài)的溫度稱為這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度（或臨界溫度）。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)大多數(shù)金屬元素以及數(shù)以千計的合金、化合物都在不同條件下顯示出超導性。

超導材料和常規(guī)導電材料的性能有很大的不同。一是零電阻性：超導材料處于超導態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地向千里之外傳輸電能。如果用磁場在超導環(huán)中引發(fā)感生電流，這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已多次在實驗中被觀察到。二是完全抗磁性：超導材料處于超導態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線就不能透入，超導材料內(nèi)的磁場恒為零。三是約瑟夫森效應：兩超導材料之間加一薄薄絕緣層（厚度約1納米），形成低電阻，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側(cè)沒有電壓，即絕緣層也成了超導體。當電流超過一定值后，絕緣層兩側(cè)出現(xiàn)電壓U，同時，直流電流變成高頻交流電，并向外輻射電磁波。以上三種特性促使超導材料成為各國投入大量人力、物力進行研究的功能材料，并極力將其用于軍事目的。

超導技術在海軍艦艇上的應用。美、英、日等國自20世紀70年代以來就開展了超導技術在海軍艦艇方面應用的研究，并已初見成效?，F(xiàn)在國際上已有3艘超導電磁推進船試驗成功。超導電磁力推進裝置是按照電磁原理設計的，在艦艇上安裝電磁鐵，在磁場和電流的相互作用下，海水向后運動。在海水的反作用力下，艦艇將獲得向前的推力。超導艦艇既不需要發(fā)動機，也不需螺旋槳，能有效地消除噪音、降低紅外輻射，從而大大提高海軍艦艇的生存能力和快速機動能力和突防能力。

超導技術在作戰(zhàn)飛機上的應用。大功率、小體積的發(fā)動機是提高作戰(zhàn)飛機作戰(zhàn)性能的關鍵因素。隨著超導技術的不斷突破，為大容量、小型化磁流體發(fā)電機的研制提供了條件。一旦超導發(fā)電機實用化之后，就可以為空中指揮所和預飛機中的大型雷達、大型計算機、各種通信設備等非常耗電的裝備提供高效的動力。

超導技術在軍事偵察、通信、電子對抗和指揮等方面的應用。利用超導材料“約瑟夫森效應”制成的儀器設備，具有靈敏度高、噪聲低、響應速度快和能耗小等特點，在軍事偵察、通信、電子對抗和指揮等方面，都大有用武之地。

軍事超導有線電通信，利用超導電線可以實現(xiàn)遠距離、大容量通信。研究試驗表明，超導電線傳輸信息的速度，比光纖系統(tǒng)快得多，可以傳輸幾萬億分之一秒的脈沖。科學家們預言，未來高超導的遠距離通信的容量將比光纜大幾百倍，能夠每秒傳輸相當于1000部大英百科全書的信息量。同時，超導電線因為無損耗，可以省去每3～4千米就要設置的放大器。

軍用超導無線電通信，利用超導材料制作無線電發(fā)射機和接收機，不僅靈敏度高、帶寬寬，而且可減小天線的尺寸和重量，提高系統(tǒng)的生存能力。英國伯明翰大學制成的世界上第一臺超導無線電發(fā)射機，其發(fā)射距離與常規(guī)發(fā)射機相比增大10倍。超導材料也是制造通信衛(wèi)星的理想材料，它可以提高信息處理速度，并可使頻率響應時間縮短一半。利用超導材料制造衛(wèi)星天線，其效率可提高90%。

軍事指揮自動系統(tǒng)需要高速地處理大量信息。采用具有零電阻特性的超導材料制作計算機，由于功耗減小，電路產(chǎn)生的熱量可以忽略不計，運算速度大大提高，而且體積和重量可大幅減小。日本富士通公司研制成功的4位超導微處理機，與采用砷化鎵技術的同類處理機相比，速度快10倍，功耗只有后者的1/500。據(jù)稱，若采用超導材料制作計算機，目前的億次巨型計算機可制成只有微型個人計算機那么大。這種微型高速計算機的應用，必將大大提高軍事指揮效率，同時也可提高武器制導系統(tǒng)的性能。

利用超導技術的探測器件，由于對磁場和電磁輻射極其敏感，其靈敏度比常規(guī)探測器件高上千倍，是軍事遙感偵察的理想設備。正在研制的主要有天基凝視紅外焦面陣列探測器、微波和毫米波探測器、磁探測器等。超導探測器不僅尺寸小、重量輕、作用距離遠、探測靈敏度高，而且具備一般可見光和紅外探測系統(tǒng)所不具備的全天候以及穿透煙云的探測能力，并能提供對低特征目標的探測能力，可廣泛應用于航天器的相控陣天線、反潛武器和水雷探測。

據(jù)悉，新一代超導雷達也正在研制之中。其天線、發(fā)射機、收信機、穩(wěn)頻源、信號模擬器、濾波器等電子器件全部是采用高超導材料制作而成的，具有低功耗、低噪聲、寬頻帶、高靈敏度、高可靠性以及體積小、重量輕等優(yōu)點。用于雷達系統(tǒng)的超導電子器件，可使雷達頻譜擴展166倍，作用距離提高一個數(shù)量級，而且可探測到微弱的信號。

3.特種高分子材料

高分子材料是由相對分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料。我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的，如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學纖維、塑料和橡膠等也是如此。

高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看做是高分子的集合。樹枝、獸皮、稻草等天然高分子材料是人類最先使用的材料。在歷史的長河中，紙、樹膠、絲綢等從天然高分子加工而來的產(chǎn)品，一直同人類文明的發(fā)展交織在一起。

從19世紀開始，人類開始使用改造過的天然高分子材料?；鸹鹉z和硝化纖維塑料（賽璐珞）是兩個典型的例子。進入20世紀之后，高分子材料進入了大發(fā)展階段。20世紀20年代末，聚氯乙烯開始大規(guī)模使用。20世紀30年代初，聚苯乙烯開始大規(guī)模生產(chǎn)。20世紀30年代末，尼龍開始生產(chǎn)。在經(jīng)歷了20世紀的大發(fā)展之后高分子材料對整個世界的面貌產(chǎn)生了重要的影響。《時代》雜志認為塑料是20世紀人類最重要的發(fā)明。高分子材料在文化領域和人類的生活方式方面也產(chǎn)生了重要的影響。按用途一般將通用高分子材料分為五類，即塑料、橡膠、纖維、涂料和黏合劑。

除了在人們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮重要作用外，高分子材料還在軍事上有著廣泛的應用，其在軍事裝備中的用量僅次于鋼鐵材料。在單兵防護裝備方面，最典型的應用方式是以纖維形態(tài)應用于軍人平時和戰(zhàn)時使用的各種纖維制品（如軍服、帳篷），以橡膠和塑料形態(tài)應用于鞋靴、防水抗沖結(jié)構(gòu)層、救生浮力材料、承載件、連接件等方面。重型武器裝備方面，能夠代替高強度合金用于制造軍用飛機、坦克等重裝備，大大減輕武器的重量。具有強大黏合功能的高分子材料還可以廣泛應用于黏結(jié)兵器部件，尤其是非金屬比例較大的火箭導彈部件。

4.生物醫(yī)用材料

生物醫(yī)用材料是用于修補或替換人體有病器官，以恢復人體機能而發(fā)展起來的一類材料。生物醫(yī)用材料是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎，已成為材料學科的重要分支。尤其是隨著生物技術的蓬勃發(fā)展和重大突破，生物材料已成為各國科學家競相進行研究和開發(fā)的熱點。當代生物材料已處于實現(xiàn)重大突破的邊緣。不遠的將來，科學家有可能借助于生物材料設計和制造整個人體器官，可以預見在未來的戰(zhàn)場上，被彈片炸傷的眾多士兵，能夠通過生物醫(yī)用材料很快恢復健康，迅速重新加入戰(zhàn)斗。

5.隱身材料

現(xiàn)代攻擊武器的發(fā)展，特別是精確打擊武器的出現(xiàn)，使武器裝備的生存力受到了極大的威脅，單純依靠加強武器的防護能力已不切實際。采用隱身技術，使敵方的探測、偵察系統(tǒng)失去功效，從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場的主動權，搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人，已成為現(xiàn)代武器防護的重要發(fā)展方向。隱身技術的最有效手段是采用隱身材料。國外隱身技術與材料的研究始于第二次世界大戰(zhàn)期間的德國，在美國得到發(fā)展并擴展到英、法、俄羅斯等國家。目前，美國在隱身技術和材料研究方面處于領先水平。在航空領域，許多國家都已成功地將隱身技術應用于飛機的隱身；在常規(guī)兵器方面，美國對坦克、導彈的隱身也已開展了不少工作，并陸續(xù)用于裝備。如美國MlAl坦克上采用了雷達波和紅外波隱身材料，前蘇聯(lián)T一80坦克也涂敷了隱身材料。

近年來，國外在提高與改進傳統(tǒng)隱身材料的同時，正致力于多種新材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料、導電高分子材料等逐步應用于雷達波和紅外波隱身，使涂層更加薄型化、輕量化。納米材料因其具有極好的吸波特性，同時具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點，發(fā)達國家均將其作為新一代隱身材料加以研究和開發(fā)。國內(nèi)毫米波隱身材料的研究起步于80年代中期，研究單位主要集中在兵器系統(tǒng)。經(jīng)過多年的努力，科研工作取得了較大進展，該項技術可用于各類地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身，如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克。

目前，電磁波吸收型涂料、電磁屏蔽型涂料已在隱身飛機上涂裝；美國和俄羅斯的地對空導彈正在使用輕質(zhì)、寬頻帶吸收、熱穩(wěn)定性好的隱身材料?？梢灶A見，隱身技術的研究和應用已成為世界各國國防技術中最重要的課題之一。

6.光電材料

光電材料是指在光電子技術中使用的材料，是現(xiàn)代信息科技的重要組成部分。光電材料在軍事工業(yè)中有著廣泛的應用。碲鎘汞、銻化銦是紅外探測器的重要材料；硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵則主要用于制作飛行器、導彈等紅外探測系統(tǒng)的窗口、頭罩等。氟化鎂具有較高的透過率、較強的抗雨蝕、抗沖刷能力，是較好的紅外透射材料。激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料，典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導體激光材料等，它們是激光武器必不可少的重要材料。

新材料是滿足軍事裝備生產(chǎn)的支柱性技術，對提高武器裝備性能和軍隊戰(zhàn)斗力有著重要作用。新材料技術在軍事上的用途十分廣泛，用于武器裝備可使其升級換代，性能大大提高。隨著新材料技術的深入發(fā)展，未來的武器裝備的面貌還會發(fā)生日新月異的變化。

國產(chǎn)大飛機C919都用了哪些新材料

自20世紀70年代后，航空工業(yè)中復合材料的使用量正在不斷地增加。制造飛機結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)材料包括鋁、鋼和鈦。復合材料的主要好處是減輕的重量和較簡單的裝配。性能優(yōu)勢和減輕飛機結(jié)構(gòu)重量是軍用飛機復合材料發(fā)展的主要推動力。雖然商用飛機正日漸關注燃油經(jīng)濟性，但是復合材料發(fā)展的主要推動力是不斷減少生產(chǎn)和維護成本。復合材料也用于替換老舊飛機上的金屬部件。航空材料有很多很多，大致可以分：

1、按基體材料類型分類

按基體材料類型可分為有機材料基、無機非金屬材料基和金屬基復合材料三大類，按有機材料類型又可分為樹脂基、橡膠基和木質(zhì)基；按樹脂種類分又有熱固性樹脂基和熱塑性樹脂基；按無機非金屬材料類型可以分為玻璃基、陶瓷基、水泥基和碳基；按陶瓷種類分又有氧化鋁基、氧化鋯基、石英玻璃基等；按金屬種類可以分為鋁基、銅基、鎂基和鈦基等。

2、按增強體類型分類

按增強體的幾何形狀可以分為顆粒增強型、纖維增強型和板狀復合材料三大類；按顆粒尺寸的大小又可分為彌散增強型和顆粒增強型兩類；按增強纖維的長度可以分為連續(xù)纖維增強型和非連續(xù)增強型兩大類；而按非連續(xù)纖維的長短又有短纖維增強型和晶須增強型之分；按短纖維在復合材料中的排列方式又有隨機排列和定向排列之分；按纖維的種類可以分為玻璃纖維增強、碳纖維增強、芳綸纖維增強、氧化鋁纖維增強、氧化鋯纖維增強、石英纖維增強、鈦酸鉀纖維增強和金屬絲增強等；而按金屬絲的種類又可分為鎢絲、鋁絲、不銹鋼絲等；按層壓板增強材料的不同可以分為紙纖維層壓板、布纖維層壓板、木質(zhì)纖維層壓板、石棉纖維層壓板等。

先進復合材料在軍用飛機上,民用飛機上有什么應用？

為了提高軍用飛機性能，美國空軍材料研究所早在20世紀50年代中期就開始尋求比已經(jīng)采用的鋁合金、鈦合金等金屬材料的比強度、比剛度更大的材料。為此，研究開發(fā)了先進樹脂基復合材料、鋁鋰合金等輕質(zhì)高性能材料。先進樹脂基復合材料在航空、航天飛行器結(jié)構(gòu)上的應用獲得了成功，現(xiàn)已成為與鋁合金、鈦合金、鋼并駕齊驅(qū)的四大結(jié)構(gòu)材料之一。先進樹脂基復合材料的用量已經(jīng)成為飛機先進性的一個重要標志。

復合材料飛機結(jié)構(gòu)技術是以實現(xiàn)高結(jié)構(gòu)效率和改善飛機氣動彈性與隱身等綜合性能為目的的高新技術。先進樹脂基復合材料的應用，對飛機結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化、小型化和高性能化起著至關重要的作用。復合材料結(jié)構(gòu)特點和應用效果，在高性能戰(zhàn)斗機實現(xiàn)隱身、超聲速巡航、過失速飛行控制，前掠翼飛機先進氣動布局的實際應用，艦載攻擊/戰(zhàn)斗機耐腐蝕性改善和輕質(zhì)化，直升機長壽命和輕質(zhì)與隱身化等諸多方面得到了展現(xiàn)。復合材料技術已成為影響飛機發(fā)展的關鍵技術之一。

美國空軍F-117隱身戰(zhàn)斗機采用碳纖維增強環(huán)氧復合材料做成骨架和外面的蒙皮，沒有金屬表面，也沒有金屬鉚釘反射雷達波；美國1989年首飛的隱身轟炸機B-2，復合材料占結(jié)構(gòu)用量的50%；F-22基本構(gòu)型沒有采用特殊的外形隱身措施，沒有過多犧牲機動性，而它傳奇般的隱身性能主要是通過復合材料和隱身涂料完成的。而F-35中應用復合材料已占到結(jié)構(gòu)質(zhì)量的30%～35%；“旅游者號”（Voyager）全復合材料飛機于1986年創(chuàng)下了不加油、不著陸連續(xù)環(huán)球飛行9天，航程40 252千米的世界紀錄，其碳纖維結(jié)構(gòu)用量大于90%，飛機的結(jié)構(gòu)重量只有453 千克，載油量3噸。

軍用飛機中復合材料結(jié)構(gòu)件的成功應用，給民用飛機的材料選擇帶來了巨大的影響，波音、空客等干線客機中復合材料在結(jié)構(gòu)材料中的應用比例也越來越高?？湛虯380是550座級超大型寬體客機，整機采用了較多的復合材料（23%），大大減輕了飛機重量，減少了油耗和排放，降低了營運成本。波音787“夢想”飛機則是200座～300座級飛機，航程隨具體型號不同可覆蓋6 500～16 000千米。它使用碳纖維、有機纖維、玻璃纖維增強樹脂以及各種混雜纖維的復合材料制造了機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構(gòu)件，不僅使結(jié)構(gòu)重量減輕，還提高了飛機的各種飛行性能。波音787中復合材料的用量達50%，這可使其比目前同類飛機節(jié)省20%的燃油消耗?？湛凸居捎谑艿讲ㄒ艄緩秃喜牧细哂昧康耐{，計劃在A350飛機上將復合材料的用量再次提高到53%，以形成與波音787飛機的競爭。而倍受國人關注的國產(chǎn)大飛機C919復合材料的用量也將達到 20%以上。復合材料在飛機上的應用經(jīng)歷了從次承力構(gòu)件—尾翼主承力構(gòu)件—機翼—機身主承力構(gòu)件的發(fā)展，已成為飛機結(jié)構(gòu)的主要材料。

關于《新型航空航天材料》的介紹到此就結(jié)束了。