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液体火箭发动机超低温高速轴承国内研究进展

液体火箭发动机超低温高速轴承国内研究进展

摘要:针对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承易出现保持架断裂、套圈烧伤等问题,对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承进行了系统化分析。首先,分析了轴承优化设计、摩擦发热等方面超低温高速轴承的理论研究进展,科研院所、高校联合攻关方式及逆向设计方法,满足了现阶段长征系列火箭超低温高速轴承要求;然后,从套圈材料、保持架材料、陶瓷球、表面改性、润滑等方面探讨了基础性研究,研究了轴系刚度、台架试验等对轴承应用的影响,奠定了轴承应用技术基础;最后,立足航天强国的背景,提出了中国液体火箭发动机超低温高速轴承的发展建议,该发展建议为我国火箭发动机轴承向着高承载、高可靠、长寿命、可重复的方向发展提供了技术思路。研究结果表明:聚四氟乙烯材料是超低温介质常用的保持架材料,混合陶瓷轴承性能优于全钢轴承,滚道表面改性有助于轴承抗磨减摩,通过增加试验轴承样本数量和提高轴承制造批次一致性,有助于提高轴承装配合格率。
航空 2026年01月30日
铝锂合金薄板在国内航空领域的工程化应用与展望

铝锂合金薄板在国内航空领域的工程化应用与展望

摘要：铝锂合金具有高的比强度、比刚度，及优良的耐损伤特性，在航空航天领域具有取代２×××和７×××铝合金的应用潜力，在飞机设计中获得高减重效益， 因而在飞机选材中备受瞩目。介绍了国内制造的飞机及零部件所应用的各类铝锂合金薄板的研制历程、主要特点及应用部位， 描述了铝锂合金薄板在国内主机厂的应用现状及当前应用存在的问题，尤其是制造工艺中的困难。从飞机选材角度出发，列举了国内外铝锂合金先进制造工艺的应用，展望了未来国内铝锂合金的研发思路及急需攻关的问题，为今后铝锂合金在我国航空领域的应用研发提供参考。
航空 2026年03月23日
等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

摘要：获得高品质、低成本的球形粉体材料是满足金属3D打印技术及制备高性能金属构件的关键环节。现阶段，快速凝固制粉工艺是制备金属3D打印粉体材料的核心技术之一。快速凝固技术是将金属、合金熔体直接雾化制得球形粉末，或通过高压雾化介质（水或气体）的强烈冲击，或通过离心力使之破碎，高速冷却凝固实现的。
航空 2024年02月28日
涡轮叶片用合金材料的薄壁效应研究进展

涡轮叶片用合金材料的薄壁效应研究进展

摘要：近年来，随着航空航天技术的飞快发展，对发动机热效率和轻质化的要求越来越高，导致涡轮叶片的壁厚不断减小。然而，壁厚减小导致叶片用合金材料性能下降，即薄壁效应。因此，薄壁效应的研究对涡轮发动机安全稳定运行具有重要意义。但是，薄壁效应产生的原因和规律十分复杂。基于此，本文综述了实验条件、材料的表面状态、涂层、多晶、单晶及合金的各向异性等方面对叶片用合金材料薄壁效应的影响规律，并根据薄壁效应的机理和模型，归纳了3 种典型情况：氧化损伤模型、氧化-蠕变损伤模型和基于裂纹扩展的分析。由于氧化作用和硬脆相的存在，工件在服役过程中不可避免地产生裂纹，基于裂纹扩展分析表明裂纹扩展与薄壁效应有着明显的相关性，这为未来薄壁效应的研究提供了新思路。
航空 2026年03月17日
双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

双功能梯度碳纳米管增强复合材料旋转圆柱壳的振动分析

摘要：对3种边界条件下旋转态双功能梯度碳纳米管增强复合材料（DFG-CNTRC）圆柱壳的行波振动特性开展了研究。首先，根据建立的DFG-CNTRC圆柱壳模型，分析了以金属-陶瓷功能梯度材料为基体的5种类型碳纳米管增强材料的性能参数。其次，基于Sanders 壳体理论和传递矩阵方法，考虑转速影响，推导了任一截面状态向量的常微分方程组和整体传递矩阵关系。最后，对简支-简支（S-S）、固支-固支（C-C）和固支-自由（C-F）3种典型边界条件下的动力学微分方程进行求解计算，验证了理论分析的正确性。研究表明，科氏力和离心力效应引起行波频率出现了分离现象和增大趋势，边界条件和碳纳米管体积分数对行波振动特性的影响显著，而基体材料体积分数指数对振动特性的影响较小，长度和厚度对结构振动特性影响均不同。
航空 2024年02月28日
激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸性能

激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸性能

摘要：激光熔覆修复GH4169合金的拉伸性能具备各向异性，拉伸性能与受载方向和修复界面之间的夹角（界面角度）显著相关，研究修复后合金的拉伸各向异性可为GH4169合金构件的高性能修复奠定基础。基于数字图像相关（DIC）技术开展了不同界面角度下的修复后合金拉伸试验，结合光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）等手段进行了界面区域微观组织及断口形貌观测分析，对激光熔覆修复GH4169合金各向异性拉伸力学性能开展了研究。结果表明修复后合金的拉伸性能与拉伸载荷方向、枝晶生长方向的夹角呈负相关；拉伸试样的断裂主要是由Laves/γ相界面在拉伸载荷下分离引发裂纹成核和扩展造成的。当枝晶取向与拉伸载荷的夹角较小时枝晶间较大尺寸的不规则Laves相破碎成小颗粒并随基体γ相一同移动，断裂后韧窝较深，抗拉强度和屈服强度较高；当夹角较大时枝晶间Laves/γ相界面剥离导致裂纹形核，而后快速扩展，断口呈大量阶梯状的枝晶沿晶断裂形貌，拉伸性能较差。研究阐明了不同界面角度对修复后合金拉伸性能的影响机理，可为激光熔覆修复GH4169高温合金构件拉伸性能的综合评估提供基础。
航空 2024年05月19日
新型航空航天自修复涂层技术研究进展及其未来展望

新型航空航天自修复涂层技术研究进展及其未来展望

摘要：飞机、卫星、空间站等航空航天装备经受极端温度交变、原子氧侵蚀、紫外辐照及局部腐蚀介质（如Cl-）渗透等多场耦合环境，表面防护涂层易发生机械损伤与化学失效。传统修复手段因精度不足与工况适配性差，难以满足复杂装备的防护需求。自修复涂层通过仿生修复机制设计，在损伤区域触发定向修复响应，为装备延寿提供了创新解决方案。本文系统介绍了外源型与本征型自修复涂层的技术特征，重点论述了自修复涂层在典型航空航天环境（如发动机热端部件抗热震涂层、空间站舱体抗原子氧涂层）与特殊工况（沿海机场高湿高盐环境机身防护）中的工程应用突破，揭示了“损伤感知– 修复触发– 性能再生”的跨尺度作用机制，并指出环境自适应修复、原位监测集成与多机制协同将是该领域未来发展的核心方向。
航空 2026年03月10日
碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

摘要：随着航空发动机推重比的不断提高，急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料（ＳｉＣ　ｍａｔｒｉｘ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＣＭＣ－ＳｉＣ），以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料的特点和制备方法，综述了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度，指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术，指出了今后国内的研究目标与发展方向。
航空 2024年01月09日
热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

摘要：研究了热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和显微硬度的影响。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱，分析了涂层的微观组织，采用维氏硬度仪测试了涂层的显微硬度。结果表明，当热处理温度从200℃提高至600℃时，晶界残余奥氏体因发生分解反应而显著减少，针状M3C渗碳体和棒状M2C碳化物的数量则明显增加；经550℃和600℃热处理后，M2C碳化物均发生明显粗化。当热处理温度为200~400℃时，析出的细小M2C碳化物与基体有着良好的共格关系，故涂层的显微硬度值随着M2C碳化物增加而增加，当温度继续升至600℃时，M2C碳化物粗化，与基体失去共格关系，且基体中位错恢复，导致涂层的显微硬度急剧下降。
航空 2025年08月03日
航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护

航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护

摘要：热障涂层是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键热防护技术。随着热障涂层技术的发展，发动机的工作温度大幅提升，燃油效率和推重比显著提高，但热障涂层却面临日趋严重的高温腐蚀问题，包括环境沉积物(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2，简称CMAS)腐蚀、熔盐腐蚀以及CMAS和熔盐的耦合腐蚀，它们会导致热障涂层过早失效，严重威胁航空发动机和燃气轮机的安全运行。本文综述了CMAS、熔盐、CMAS+熔盐等腐蚀问题的产生和腐蚀机理，重点从新型抗腐蚀热障涂层材料开发、涂层结构设计两方面总结了国内外在抗高温腐蚀热障涂层方面的研究进展。通过全面梳理高温下热障涂层的腐蚀问题及防护方法，展望了未来抗高温腐蚀长寿命热障涂层的研究方向。
航空 2025年11月29日