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1航空中所用的金屬性質(zhì)材料

1.1鈦合金

鈦合金是影響航空中的發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛機(jī)是否先進(jìn)的指標(biāo)。鈦合金在我國的飛機(jī)制造中的用量和國外的國家對比起來還是很有懸殊的，因此提升鈦合金在飛機(jī)制造中的用量將是我國趕超國際航空水平的途徑之一，國內(nèi)的航空所用的鈦合金在強(qiáng)度上不高而且韌性也不高。鈦合金的強(qiáng)度有較高的，例如：TB5、TB6、TC18等，鈦合金強(qiáng)度處在中等程度的有：TC6、TA15、TC4等，因此關(guān)于研制鈦合金的經(jīng)驗(yàn)也積累了許多，但是要想趕上國際航空中的水平，還要對鈦合金的可焊接、高韌度、強(qiáng)度高等性能加以探索與應(yīng)用。

1.2鋁合金

制造飛機(jī)所用的關(guān)鍵以及重點(diǎn)材料之一就是鋁合金。制造戰(zhàn)斗用的飛機(jī)時(shí)曾用的是純度很高的鋁合金，用其制造飛機(jī)在內(nèi)部里邊的腹板、蒙皮、加強(qiáng)肋、接頭件以及框架等，它相對機(jī)身的前部占了一半的重量，相對于機(jī)身的中間占了36%的重量，相對機(jī)身的后部位占了24%的重量，相對機(jī)身的雙翼占了25%的重量。之后，對鋁合金材料做了革新，增加了鋁合金的性能，使其對戰(zhàn)機(jī)中的四代在用途以及成本上的選材標(biāo)準(zhǔn)得到了滿足。使鋁合金先進(jìn)化之后，其總體之中的用量要高于31%，屬于主體性材料。鋁合金的耐溫強(qiáng)度是149到310度，甚至更高。因此對鋁合金的材料體系正在進(jìn)行工程性的重點(diǎn)研究，使鋁合金中的工藝諸如：軋制、熔煉、厚板、熱壓等得以研究，對其中的薄壁以及復(fù)雜性的零件的鑄造也要加強(qiáng)，用在規(guī)格很大的厚板以及型材、擠壓類型壁板的生產(chǎn)之中。

1.3渦輪

為了使渦輪中的葉片能夠在其推重比較高的性能中達(dá)到溫度的標(biāo)準(zhǔn)，可用具有難溶性和金屬性的鈮制的合金、陶瓷基性質(zhì)的復(fù)合型材料以及超氣冷的渦輪。在高壓性質(zhì)的渦輪中，其現(xiàn)役類型中，其在進(jìn)氣時(shí)的溫度高達(dá)1700K，絕熱時(shí)的效率是0.87，屬于復(fù)合型的冷卻，其中用到的關(guān)鍵、重點(diǎn)材料有單晶性的葉片以及定向；在研制類型中，其在進(jìn)氣時(shí)的溫度處于1800-2000之間，絕熱時(shí)的效率是0.889到0.89999之間，屬于高效型的冷卻，其中用到的關(guān)鍵、重點(diǎn)材料有粉末狀的渦輪盤以及化合物、隔熱性的涂層；在預(yù)研的類型中，去在進(jìn)氣時(shí)的溫度處于2249到2349.9之間，絕熱時(shí)的效率是0.919，屬于氣膜型的冷卻，其中用到的關(guān)鍵、重點(diǎn)材料有C/C以及NI-Ai之類的復(fù)合型的材料、多孔型的渦輪層板。

2技術(shù)在當(dāng)今的狀況以及未來中的發(fā)展

研制以及使用的航空材料要性能高，并且先進(jìn)。在研制飛機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)要用新類型的材料，金屬性材料要有高比剛以及高比強(qiáng)的性能，無論是復(fù)合性的材料還是非金屬性的材料在性能上都要全面和優(yōu)異。進(jìn)而使飛機(jī)在飛行中將自己隱蔽起來的功能得到提升，使航空中所用的發(fā)動(dòng)機(jī)在“推重比”上得到提高，使產(chǎn)品的壽命變長，進(jìn)而使得復(fù)合性質(zhì)的材料以及鈦合金、鋁合金等新類型的材料得到性能上的研制以及促進(jìn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛機(jī)、其他載動(dòng)機(jī)器等之中的重量所占的比例得到提高，使這些裝備在重量中的結(jié)構(gòu)指標(biāo)以及系數(shù)得到降低。將工藝、材料以及設(shè)計(jì)上的措施進(jìn)行綜合，提升復(fù)合性質(zhì)的材料在技術(shù)用量之中的儲(chǔ)備數(shù)值，要使儲(chǔ)備數(shù)值高于26%。對于鈦合金材料在技術(shù)用量之中的儲(chǔ)備數(shù)值要在21%-31%之間，并且還要對鋁合金材料的加強(qiáng)研究。擴(kuò)大高強(qiáng)度、高純度以及AL-LI類型的路合金在航空中的用量。此外，在研制以及使用渦輪以及壓氣機(jī)、燃燒室、發(fā)動(dòng)機(jī)之中的風(fēng)扇時(shí)，所用的新類型的材料要有：有高溫特性的鈦合金、單晶類型的葉片以及粉末盤等，是航空所用的發(fā)動(dòng)機(jī)之中的渦輪的推重比以及前溫度得到提升，還要使在高溫下耐力較強(qiáng)的復(fù)合性質(zhì)材料以及金屬性質(zhì)的化合物等得到發(fā)展，使渦輪中的溫度得到提升的層次再高一點(diǎn)。使發(fā)動(dòng)機(jī)中所有的新類型的材料或者制備中用的技術(shù)的推重比得到提升。要研制出新類型以及新功能的先進(jìn)性航空材料，使機(jī)器承載設(shè)備以及發(fā)射導(dǎo)彈的功能得到提升。對激光性的晶體或者壓電性的材料、功能性的陶瓷以及增透性的材料的發(fā)展要重點(diǎn)研制；對隱身性能的材料或者封密性很嚴(yán)、抗氧化以及摩擦的耐力較強(qiáng)等發(fā)動(dòng)機(jī)中的用到的涂層性的材料也要重點(diǎn)研制。對防彈時(shí)的裝甲設(shè)備以及絕緣、降噪、減震、密封、導(dǎo)電、耐高溫、高分子、耐低溫等類型的材料要加大在航空使用中的研究，使材料的超導(dǎo)性以及智能性跟上國際水平。所以關(guān)于材料的技術(shù)也是航空所有技術(shù)中的關(guān)鍵。要革新以及改造新類型的材料的技術(shù)體系、檢測體系以及生產(chǎn)中的條件，并利用新型的航空技術(shù)以及航空工藝，使生產(chǎn)以及制造體系得以智能化，進(jìn)而使生產(chǎn)以及制造中的航空技術(shù)以及航空工藝、性能檢驗(yàn)技術(shù)以及航空中質(zhì)控中用的標(biāo)準(zhǔn)得以研究，最終制成配套所用的網(wǎng)絡(luò)。航空是國家的重要事業(yè)，材料是確保航空的安全以及發(fā)展、進(jìn)步的關(guān)鍵。此外，還要對新類型的材料以及新類型技術(shù)在應(yīng)用中的基礎(chǔ)進(jìn)行研究，是航空中用的產(chǎn)品的壽命以及穩(wěn)定、可靠力得到提高，在研究航空中用的產(chǎn)品的壽命時(shí)要將環(huán)境全部綜合起來，進(jìn)而進(jìn)行研究。還要對評(píng)估以及表征新類型的材料的全部性能的方法做出研究，使開發(fā)出來設(shè)備以及技術(shù)能夠使新型的飛機(jī)以及其他機(jī)器承載設(shè)備、推重比較高的發(fā)動(dòng)機(jī)的材料的性能得到測試，尤其是對功能性的材料以及高溫性的材料在性能上用來測試的設(shè)備或者技術(shù)，要重點(diǎn)開發(fā)。航空的制備以及材料中技術(shù)關(guān)系著航空的命脈。因此航空中所用的材料必須要先進(jìn)。航空中的技術(shù)有很多，但是材料是基礎(chǔ)，沒有先進(jìn)的金屬材料就不能研發(fā)其他航空技術(shù)。此外，還要建立研發(fā)新類型材料以及新類型技術(shù)的基地，使對技術(shù)的試驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)、科研的條件得到重點(diǎn)改善。在未來，要將先進(jìn)的航空技術(shù)應(yīng)用到研發(fā)中去，使材料設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)相連接，創(chuàng)建新類型的材料智能性技術(shù)，使現(xiàn)有的航空中金屬性質(zhì)材料得到改進(jìn)，對成本的研究朝著“低”的方向開展，例如：降低復(fù)合性質(zhì)材料以及化熱技術(shù)、加工技能、制備中用的技術(shù)的成本。還要對加工材料時(shí)用的技術(shù)的研究力度加強(qiáng)，使設(shè)計(jì)、工藝以及材料得以一體化。使材料中的制品以及制件的壽命以及使用性能得到保證。另外，還要對航空中技術(shù)以及材料的領(lǐng)域進(jìn)行選取，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)制備中用的技術(shù)以及金屬性質(zhì)材料的中心；對使用以及部件所做的模擬以及實(shí)驗(yàn)都要強(qiáng)化，并根據(jù)國情以及航空實(shí)情構(gòu)建航空技術(shù)體系與平臺(tái)；要重視在航空中負(fù)責(zé)材料以及技術(shù)科研的組織或者隊(duì)伍，注意對科研人員的培養(yǎng)，使航空中的技術(shù)得到國際化的發(fā)展。

3總結(jié)

本文針對航空在國內(nèi)中用的金屬性質(zhì)材料的成分做了分析，并對材料中技術(shù)的現(xiàn)狀以及未來狀況也做了上面的分析。要確保材料的性能以及特征、效用等適合航空中飛機(jī)以及產(chǎn)品的使用，一定要對金屬性質(zhì)材料在航空中的運(yùn)用要求做到精通。

作者：劉欣單位：中航工業(yè)航空動(dòng)力機(jī)械研究所計(jì)量檢驗(yàn)理化部