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航空航天新材料的发展趋势
  新材料的前沿发展趋势包括先进新型合金材料、形状记忆合金、高性能复合材料、纤维增强热塑性复合材料、先进智能材料、结构功能一体化复合材料以及增材制造技术。随着这些技术的不断成熟,它们有望在航空航天工业中扮演更加关键的角色。
   ◆先进新型合金材料
  在传统航空用铝合金基础上,开发具有优势性能的先进新型合金材料可有效实现飞机结构减重。具有代表性的陶铝新材料是以铝合金材料为基体,通过原位生成纳米陶瓷颗粒强化相复合而成,以实现铝合金基体的塑性、韧性与强化相的高强度、高模量的优化组合。
  ◆形状记忆合金
  形状记忆合金是一类智能金属材料,具有感应和驱动一体化特性。形状记忆合金具有形状记忆效应和超弹性两大特性,该特性使其可以很好地应用在航空工业领域。在温度或电流作用下,形状记忆合金可发生自驱动效应,无需马达、电机等驱动器件。
  ◆高性能复合材料
  高性能复合材料不论是纤维还是基体都有繁多的种类,由它们组合而成的复合材料种类更多。碳纤维树脂基复合材料比强度和比模量高,材料性能的可剪裁性好,成型工艺具有多选择性,以及良好的耐疲劳性能和抗腐蚀性能等。
   ◆纤维增强热塑性复合材料
  纤维增强热塑性复合材料是指以碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等材料增强的热塑性树脂的复合材料。连续碳纤维增强热塑性复合材料具有出色的冲击后压缩性能、高断裂韧性、可循环利用、存储成本较低、工艺周期短等优点,可用于使用环境较为苛刻、承载能力要求较高的场合。
   ◆先进智能材料
  先进智能材料和结构将传感器、驱动器、控制元件与机体结构融为一体,具有检测(应力、应变、损伤、温度、压力等)、变形(改变结构外形和位置以获得最佳气动特性)、改变结构特性(结构应力应变分布、固有频率、周围电磁场分布)等功能。
   ◆结构功能一体化复合材料
  结构功能一体化复合材料被认为是未来具有较大结构减重潜力的技术手段之一,其实现途径为将民机功能需求集成到现有结构中实现,将承载和功能结构合二为一。
  ◆增材制造
  增材制造又称3D打印,可以提升零件设计的灵活性与自由度;实现复杂零件的一体成型,提高零件的整体性能和质量;提升材料利用率,减少材料浪费;便于进行零件原型验证和个性化定制。

(综合)


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