復合材料在航空工程的應用論文

　　摘要：復合材料有著高性能、高強度、多功能以及智能化等多種優(yōu)點，目前在我國的航空領域已經(jīng)開始大范圍應用。復合材料已經(jīng)不僅僅是作為小型、簡單的承重部件應用在航空飛行器上，正在向大型、復雜結(jié)構(gòu)部件發(fā)展。針對復合材料的種種特點，文章將詳細闡述復合材料在航空領域的應用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景，希望能為航空材料領域的研究人員提供有效幫助。

　　關鍵詞：復合材料；航空工程；應用現(xiàn)狀；前景

　　一、國內(nèi)外復合材料在航空工程中的應用現(xiàn)狀

　�。ㄒ唬﹪�外復合材料

　　目前針對復合材料的應用，國內(nèi)外都投入了很大的精力對其進行研究。國外在研究使用復合材料時，主要的研究方向是以金屬為基礎的復合材料以及以聚合物為基礎的復合材料這兩種。使用以聚合物為基礎的復合材料對飛行器的減重效果十分顯著，力學性能也十分優(yōu)秀，并且獲得了所有研究復合材料的相關人員的一致贊同。使用以樹脂為基礎的復合材料制造的飛行器零部件要相比傳統(tǒng)材料制作的零件輕20%～30%，對零件的維修與更換的費用相比傳統(tǒng)材料要低15%～25%。應用了以樹脂為基礎的復合材料還能擁有很強的“隱形”功能，通過科學合理的調(diào)配之后，可以使飛行器對雷達的反射波感應面積減少，具有很強的吸波性。國外的許多國家已經(jīng)大面積地使用復合材料進行飛行器的制造，法國的“空中客車”公司在2013年就設計了一款對復合材料使用率高達52%的客機，并且成功試飛，由此就能看出來復合材料在客機制造上已經(jīng)大規(guī)模應用了。以金屬為基礎的復合材料的主要成分是金屬元素，包含有銀、鎢與其他的高價值金屬。經(jīng)過國外科研人員的研究，許多的研究人員都將目光放到了陶瓷纖維上，這種陶瓷纖維主要成分是氧化硅、氧化鋁、碳化硅等。以金屬為基礎的復合材料它有著對于溫度不敏感，而且耐高溫、不易膨脹等種種優(yōu)點，在航空工程中應用得相當頻繁[2]。

　�。ǘ�）國內(nèi)復合材料

　　由于我國的航空事業(yè)相比國外起步較晚，對于航空材料的研究也沒能與時俱進，我國主要進行以樹脂為基礎的復合材料研究，在經(jīng)過了二十多年的研究之后，終于有了一定的成果與基礎�，F(xiàn)在我國研發(fā)的高性價比的樹脂復合材料有BM樹脂基體、中溫固化環(huán)氧樹脂基體和阻燃環(huán)氧基體等等幾種。現(xiàn)在我國的航空飛行器的生產(chǎn)制造已經(jīng)大量應用了相應的復合材料。隨著最近幾年我國航空工程制造事業(yè)的發(fā)展，對復合材料的研究能力也有了顯著的提升，現(xiàn)在我國在進行飛行器的生產(chǎn)制造中，應用了許多的復合材料，有效減少了飛行器整體重量15%左右。雖然現(xiàn)在我國的復合材料的生產(chǎn)制造水平有了很大的提高，然而對其的研究與應用相比國外還不是十分成熟，現(xiàn)在研制出的復合材料其制造成本沒能有效降低，所以以金屬為基礎的復合材料不能在我國的航空工程中進行大規(guī)模的應用，我國現(xiàn)在對復合材料的研究只是處在中級階段�，F(xiàn)在我國飛行器的發(fā)動機中使用陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料比較多，對于飛行器的航空光學儀器、熱控原件以及航空器我國主要使用顆粒增強鋁基復合材料。綜上所述，現(xiàn)在國內(nèi)航空工程中使用復合材料已經(jīng)有了階段性成果，但是對于復合材料的研究仍然需要相關的科研人員繼續(xù)努力，制造出更多、更好以及成本更低的復合材料。

　　二、復合材料在航空工程中的發(fā)展前景

　　（一）智能化

　　對復合材料的研究，需要滿足現(xiàn)在智能化的要求。在航空飛行器的外表面應用智能化的復合材料，是現(xiàn)在航空工程的需求。航空工程在未來的發(fā)展中，需要在航空飛行器的外部加裝各種傳感設備，對周邊環(huán)境有效監(jiān)控，使用通訊以及電子系統(tǒng)實時記錄[3]，保證航空飛行器的安全工作。

　�。ǘ�）質(zhì)量減少，性能增加

　　使用復合材料進行航空飛行器的制造，將能很好地減少飛行器的質(zhì)量。目前我國的飛行器使用的復合材料在20%左右，然而國外許多國家的飛行器使用復合材料達到了25%。我國使用復合材料性能較低，結(jié)構(gòu)性能較差，因此未來就需要在復合材料的研究中有意識地增強復合材料的強度以及韌度。

　　三、結(jié)語

　　總而言之，我國在經(jīng)過了四十多年對復合材料的研究與探索后，已經(jīng)初步形成了一個復合材料工業(yè)生產(chǎn)制造的完整體系，并且將一部分的研究成果有效地運用到了航空工程之中，也取得了很好的成績。然而我國對于復合材料的研究技術與歐美各國還有著不小的差距，所以就需要我國對先進的復合材料進行研究，要有效借鑒歐美等發(fā)達國家的先進技術與經(jīng)驗，有效突破我國對于復合材料研究的瓶頸，從而促進我國航空工程的發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]王大偉,王曉燕.復合材料在航空工程中的應用研究現(xiàn)狀及前景[J].山東工業(yè)技術,2016,(20):15.

　　[2]高禹,李洋洋,王柏臣,等.先進樹脂基復合材料在航空發(fā)動機上的應用及研究進展[J].航空制造技術,2016,(21):16-21.

　　[3]楊懿春,何景武,馬駿.復合材料在中型公務機結(jié)構(gòu)中的應用研究[J].飛機設計,2017,(02):28-30.

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