功能材料的航空材料

航空材料是制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。航空材料是研制生产航空产品的物质保障，也是使航空产品达到人们期望的性能、使用寿命与可靠性的技术基础。

航空航天材料按材料的使用对象不同可分为飞机材料、航空发动机材料、火箭和导弹材料和航天器材料等；按材料的化学成分不同可分为金属与合金材料、有机非金属材料、无机非金属材料和复合材料。

超高分子量聚乙烯纤维：具有抗化学试剂侵蚀性。铌钛：实用超导材料的代表。太阳能电池材料：多层复合太阳能电池，转换率可达40%。纳米陶瓷：具有良好的塑性甚至超塑性。钕铁硼：高性能永磁材料，用于高性能扬声器、电子水表、核磁共振仪、微电机、汽车启动电机等。

世纪初至今，这一阶段是 复合材料、铝、钛、钢结构 。以复合材料为主。因为复合材料的比模量、比强度、比重等优势，复合材料将是未来飞机的首选航空材料结构。目前，美国贝奇飞机制造公司制造出世界第一架全复合材料密封飞机，这架飞机由2600个部件组成，部件少。而且这架飞机仅载客10人。

主要是一些耐腐蚀和耐氧化的合金等材料。航空航天材料是指飞行器及其动力装置、附件、仪表所用的各类材料，是航空航天工程技术发展的决定性因素之一。也是航空航天材料科学是材料科学中富有开拓性的一个分支。

年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障”问题起了重大作用，飞机的性能大幅度提高，最大飞行速度达到了3倍音速。40年代初期出现的德国 V-2火箭只使用了一般的航空材料。50年代以后，材料烧蚀防热理论的出现以及烧蚀材料的研制成功，解决了弹道导弹弹头的再入防热问题。

下一代飞机发动机的材料不是金属,会是什么?

1、发动机部件主要金属材料制造 现在的飞机发动机绝大部分还是用金属多，特别是特种金属。现在马氏钢用得多，许多发动机，包括飞机、火箭的外壳是由特种钢做的。而特种钢，我们已经开发出了又便宜性能又好的中国D&P特种钢。另外也有很多钛合金用于做飞机发动机叶片。

2、钨的熔点是3422℃，理论上是最适合生产发动机叶片的材料，但是钨在高温下容易与氧气发生反应，除此之外，钨在高温下也会升华为气态，所以单一的钨金属，并不是生产发动机叶片的理想材料。

3、之前一二十年，是黑与白的竞争，热固性复合材料替代铝合金成为主承力结构材料，现在新的竞争者已经出现，未来可能还有黑吃黑的竞争，那就是热塑性复合材料替代热固性复合材料，这就是航空制造业的魅力。 复合材料制造杂志5月报道称，新的复合材料技术将有助于满足民用飞机不断增长的需求。

4、陶瓷基复合材料（CMC）由于其本身耐温高、密度低的优势，在航空发动机上的应用呈现出从低温向高温、从冷端向热端部件、从静子向转子的发展趋势。

为什么测量航空材料的机械性能是重要的

1、金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为机械性能（或称为力学性能）。金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命，金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据，外加载荷性质不同（例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等），对金属材料要求的机械性能也将不同。

2、只有知道了材料的强度硬度等机械性能，才能在使用过程中避免材料出现失效的情况。这是安全使用材料要必须知道的。

3、测载是指用仪器或设备测量所得的载荷数据。在航空、航天、机械制造等领域，测载通常用于测试物体、设备或材料的承载能力、耐久性等各种性能参数。测载可以通过传感器等装置测量，也可以通过计算机仿真等方式模拟。测载在工程实践中具有重要作用。