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        復合材料在航空航天領域中的應用研究

        來源:信息記錄材料 作者:竇鳳云
        發布于:2020-12-29 共2449字
          摘要:我國經濟社會不斷發展,隨著經濟的發展,航空航天領域也取得了重大突破。在航空航天領域中,許多因素會限制航天結果,對飛行工作產生系列影響。因此前期必須做好材料選擇工作,將材料選擇融入到航天建設當中,為航空航天業提供基礎設施的保障。因此本文通過分析復合材料的特點,深入分析復合材料在航空航天領域的應用,力求促進航空航天領域的深入發展。
          
          關鍵詞:復合材料,航空航天,應用


        航空工程師論文

          
          1 引言
          
          隨著我國材料科學的不斷發展,復合材料在許多材料建設過程中占有重要地位,在航空航天領域許多復合材料將被用作航空飛行器的基本材料,采用復合材料能有效提升航空航天飛行的質量和水平,為航空航天發展提供技術支撐和原材料的保障,因此本文通過分析復合材料自身的特點及分類情況,對航空航天領域進行具體深入的了解,從而促進航空航天領域的發展。
          
          2 航空航天領域中復合材料的應用情況分析
          
          復合材料是在航空航天領域發展過程中應用的綜合材料,隨著航空航天領域技術的不斷發展,采用復合材料是當今在該領域的潮流趨勢。我國對航天航空飛行器等各方面結構材料進行綜合判定,選用較高規格的復合材料來促進航空航天業的發展。
          
          選用復合材料在航空航天領域建設過程中具有突出的特點,復合材料現在已經在該領域進行全面應用。首先采用復合材料可以有效減輕飛行器自身的重量,通過復合材料的復雜性以及綜合性可以減少結構設計師多重材料應用的復雜性,從而將前期的設計圖紙以及設計理論更好從理論落實到實踐當中,復合材料還具有傳統材料不可比擬的特點。復合材料在目前結構當中的用量占比為20%。隨著航空航天技術不斷發展,相關領域的需求量不斷增大,在飛行器研發制造方面,復合材料被逐漸應用于航天器的制造以及相應零件制造等多方面[1]。
          
          3 航天航空領域復合材料的具體應用
          
          3.1 樹脂基復合材料的應用
          
          樹脂基復合材料本身具有強度大的特點,而且比其余材料質量更輕,因此可以利用相應的樹脂基材料物質做催化劑,使樹脂基材料的作用大幅度提升,在進行材料建造制作過程中采用樹脂基材料可有效提升飛行器等相關材料功能結構以及功能的整體性。另外樹脂基復合材料自身也具有良好的導熱性以及導電性、耐高溫的特點,這樣可以防止飛行器在長期飛行行駛過程中因摩擦生熱而導致熱力性能改變現象的發生,從而提升航天航空領域應用的安全性,減少因熱力性能改變而導致事故情況的發生。
          
          在現階段我國在相關領域應用較高的是碳纖維增強樹脂基復合材料,這種材料的成本價格較低,相對于其他材料來說,它具有較高的性能比以及較明顯的優勢。此外在其余各機器制造過程中,我們可以提高符合材料應用的比例,從而減輕飛行器本身的重量,這樣還能確保材料自身具有彈性,有較強的拉伸度,提高整體防護保護技能。在軍用飛行領域通過相關材料的大規模應用,在先進裝備的制造過程中,能提升綜合戰斗實力[2]。
          
          纖維增強復合材料,它由增強纖維和基體兩部分組成。在進行航天航空領域建造過程中纖維增強復合材料,它具有高性能復合材料和工程復合材料的特點。一般來說它的強度較高,模量也較高,制作起來更方便輕巧,利用此種材料可以減輕飛行制造器70%的重量。除此之外,它的抗疲勞性以及安全行駛的性能較高,這種材料相較于以往的材料具有高效抗壓性能。受到壓力后,它可以將機身所受的壓力迅速并重新分配,使各項壓力平均分配到每一個飛行機器使用的過程中。這樣不會因為機體在受到嚴重撞擊后,因個別纖維的斷裂而導致整個機身受到嚴重損壞并發生嚴重事故。除了上述兩個優點以外,它還具有良好的減震性能。在機身進行飛行時難免會遇到顛簸現象,而這種機器材料可以與機體相互作用,吸收震動的能量,從而使震動較緩慢的進行,因此它不容易對機器產生損害。除此之外,我們還需要考慮在飛行過程中,因摩擦產生的熱能。使用這種材料可以有效地將熱能進行排放,這樣在使用過程中具有促進意義。使用纖維增強復合材料,在航空航天工業方面可以應用于戰斗飛機,軍用無人戰斗機等制造。除此之外,還可以應用于機身,飛機發動艙的建設。采用這種材料還可以用于飛機剎車裝置的建設過程,目前軍用飛機基本上都采用這種材料進行剎車。因為其本身具有較好的韌性以及耐疲勞性,因此在航空航天領域具有較大的發展趨勢和巨大的發展潛力。在目前我國已經擁有了一支從事研究復合材料相關技能的專家隊伍,建立了相應的實驗室,通過復合材料擴大對飛機建造制作的工藝流程,從而提升建造技術。
          
          金屬基復合材料也具有高強度,高耐熱性,良好的導電、導熱性等特點,因此其在航空航天領域也是重要的應用對象以及研究對象。金屬基材料,從目前來說它包括金屬相以及多相材料,這一類都可以定義為金屬基材料,除此之外還包括高硅鋁合金等,涵蓋的范圍較廣。在進行相關材料運用過程中,目前航空航天領域對系列產品的安全系數把控較為嚴格,因此這也使金屬基復合材料在此領域的應用具有極大的挑戰性。在目前商用、軍用飛機制造生產過程中,金屬基復合材料均可以為其提供相關的借鑒經驗和生產細則。金屬基復合材料較傳統的材料相比。在飛機進行扭轉或發力過程中都可以作為主要的承載結構。在結構上較以往材料來說具有改進和優化的特點。通過不同種類以及不同尺度的材料能夠增強自身的多元性,從而促進材料之間的復雜表達。金屬基材料的應用在該領域中越來越廣,它還可以在多種不同條件下進行應用,它可以引入特定的小顆粒或其他晶體等纖維物質,進一步增強自身的機械性能,也可以根據相應情況,保持穩定性。因此金屬基復合材料,具有較高的應用價值。
          
          結語
          
          綜上所述,在航天航空領域,我們通過對復合材料進行選擇,可以綜合復合材料本身的特點,研發出更高效的飛行器,而且此種飛行器還具有高強度、易回收等功能,在未來的航空航天領域發展過程中,相關部門可以嘗試采用復合材料代替傳統材料對相應飛行器進行改造和加工,從而讓飛行器本身具有更強的競爭性和合理性。復合材料的使用可進一步推動我國航空航天領域的發展。
          
          參考文獻  
          [1]朱晨,紀朝輝,郭英.復合材料在航空工程中的應用研究現狀及展望[J].航空維修與工程,2018(3):25-27.  
          [2]李賀軍,羅瑞盈,楊崢.碳復合材料在航空領域的應用研究現狀[J].材料工程,2017(8):8-10.
        作者單位:惠陽航空螺旋槳有限責任公司
        原文出處:竇鳳云.淺談復合材料在航空航天領域中的應用[J].信息記錄材料,2020,21(05):18-19.
        相關標簽:航空工程師論文
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