新型高强韧锆合金的研究进展及其在航空航天工业中的应用
摘要: 锆具有抗辐照、耐腐蚀、热膨胀系数小和密度低等优异性能。然而,纯锆的强度较低,限制了其在航空航天领域的广泛应用。本文从成分设计优化、组织性能之间的关系和强化机制等方面综述了团队近十几年在高强韧锆合金方面的研究进展,并阐述了所开发的新型高强韧锆合金在航空航天领域的应用。
航空航天装备的轻量化：挑战与未来
摘要：轻量化是航空航天装备研发领域永恒的主题，它对装备的综合性能和服役效能具有决定性影响。在过去的数十年里，一系列高性能优化设计方法、新材料和制造工艺技术的研发和应用，不断推动航空航天装备轻量化水平的提升。然而，随着新一代装备对综合性能和多功能需求的不断增加，现有的轻量化设计制造技术正面临着日益严峻的挑战。因此，本文重点探讨了航空航天装备研发的总体设计、机电系统设计、材料与结构、高性能制造与装配等主要环节，并分析了轻量化技术在未来的发展趋势。
海洋环境服役飞机发动机镁合金使用要求和研究方向分析
摘要：对适航标准、通用规范的分析显示，目前国内外针对镁合金在飞机发动机上的使用要求仅发布了“应尽量少使用镁合金”等指导性的原则，而没有明确地规定镁合金应符合的具体限定条件，特别是海洋环境中必须采用的防护体系。针对飞机发动机用镁合金材料和防护工艺基础腐蚀性能数据不足，无法有效支撑材料、工艺选用和海洋环境适应性评价的现状，建议结合服役过程中镁合金结构遭遇的最严酷腐蚀环境，建立实验室加速实验当量环境谱，开展镁合金典型防护工艺的实验室加速实验及自然环境试验，确定腐蚀防护性能。重点建立防护体系破损镁合金试样腐蚀累积量随时间的变化规律，并与海洋环境服役飞机发动机用铝合金的试验结果进行对比，提出镁合金试验考核评价准则。开展镁合金及异种材料连接结构的实验室加速实验，验证典型结构的环境适应性。
智能飞行汽车关键技术及发展趋势
摘要：城市立体交通是未来智慧出行发展的热点方向, 近年来受到了广泛的关注。作为城市立体交通的载体, 智能飞行汽车融合了飞机与汽车两种运动模态, 能够灵活地在空中与地面进行切换。本文介绍了智能飞行汽车的背景、历史与现状, 阐述了其与城市空中交通载具的区别, 分析与讨论了飞行汽车的系统设计, 并介绍了智能飞行汽车的关键技术创新, 包括动力技术和机电总体设计、多模态切换、模块复用与飞车脑认知等。重点讨论了飞行汽车的智能化技术, 包括近地感知、决策与规划、智能控制与智能通信系统的关键技术与瓶颈。最后, 结合现有技术, 对智能飞行汽车的技术进行了剖析, 并讨论了潜在的解决方案与发展趋势。
航天装备牵引下的铝基复合材料研究进展与展望
摘要：天问一号是我国第一个行星探测器，其核心祝融号火星车承担着星面巡视和探测重任，已圆满完成预定90个火星日的探测并进入拓展任务。火星车上使用了多种SiC颗粒增强铝基复合材料，分别满足承载结构、运动机构、探测器结构的轻量化、耐磨损、耐冲击、尺寸稳定等苛刻服役要求，用量刷新了我国航天器铝基复合材料占比记录。本文介绍了针对火星车需求的4种铝基复合材料的研发历程，尤其是性能仿真、材料成分设计与制备加工等。在此基础上，针对未来飞行器等先进装备更苛刻服役工况对材料性能的更高要求，对低成本、高效制备和快速响应的需求，介绍了基于材料基因工程思想与大科学装置的研发新模式，展望了铝基复合材料未来的发展方向。
热处理对航空紧固件用TC16钛合金棒材组织性能的影响
摘要：TC16钛合金因其具有密度小、强度高、比强度大、耐蚀腐蚀、耐高温，无磁性、退火态具有优异的塑性和加工成型性，固溶时效态具有高强、高韧等性能，常被镦制成铆钉、螺钉、螺母等紧固件应用在航空、航天设备上。文章研究了不同退火工艺、固溶时效工艺对紧固件用TC16合金ϕ8.0mm棒材组织和力学性能的影响规律，最终确定TC16合金的最佳热处理制度，为紧固件用TC16合金的国产、自主可控化研制及生产奠定数据基础。
国内航空航天用高温合金紧固件发展现状
摘要:随着航空航天工业的快速发展，服役工况更加复杂而严苛，对材料的高温性能提出了更高的要求，高温合金紧固件因其优良的高温性能而得到广泛应用。从国内航空航天用高温合金紧固件典型产品选材、研发生产现状、主要研制生产单位、关键核心技术突破等方面分析国内航空航天用高温合金紧固件发展，指出在批次稳定性、基础制造能力和标准规范体系建设等方面存在的问题和不足，提出了今后努力的方向。
Ti2AlNb合金研究进展及在航空发动机上应用可行性分析
摘要：Ti2AlNb 合金优良的综合高温性能使其有望取代部分镍基合金，作为航空发动机关键结构材料实现发动机自身减重。针对未来高性能航空发动机轻量化设计需求，结合统计对比、对照实验、有限元仿真分析等方法，从材料特性、合金冷/热加工工艺性能、减重收益等方面分别进行分析，讨论该合金在航空发动机中应用的优势、潜力以及仍需解决的问题。分析结果表明，该合金在减重方面优势显著，且较好地实现了强度、韧性和塑性的综合匹配，无明显短板；具有可接受的冷、热加工性能，通过变形、铸造等方式均可制备工程可用的大规格零件；应用于机匣等静子件可在镍基高温合金基础上减重35. 3%，应用于整体叶盘/轮盘等转子件可在镍基高温合金基础上减重37.3%。
航空航天大规格螺母耐扳拧抗腐蚀铝涂层制备研究
摘要：以航天产品用30CrMnSiA材料M16螺母为研究对象，开展装配后产品铝涂层抗腐蚀性能研究，提出了磷化、喷涂锌、涂层改性等3种预处理方案，找出了涂层改性方法对耐蚀性能的影响规律，确定了产品最优预处理工艺参数。在M16螺母表面喷涂铝涂层后，涂层厚度12μm～15μm，结合力按GB9286测试达到0级，产品施加224N/m扳拧力矩反复扳拧5次后，按照QJ2027《金属镀覆层耐盐雾实验方法》进行中性盐雾试验，出现红锈时间大于500h。
柔性气凝胶材料的制备及应用研究进展
摘要：气凝胶是一种纳米级多孔固体材料，具有高比表面积、极高的孔隙率、极低的密度、极低的热导率等优点，但也存在脆性高、柔韧性差的问题。近年来，具有良好压缩回弹特性和抗弯折性能的柔性气凝胶克服了传统气凝胶柔韧性差的缺点，受到研究人员的广泛关注。本文首先概括了柔性气凝胶的种类，根据气凝胶材料组成成分的不同，将其分为氧化硅柔性气凝胶、碳基柔性气凝胶、生物质柔性气凝胶和纤维质柔性气凝胶; 然后，系统总结了柔性气凝胶常用的制备方法，如溶胶-凝胶、老化、干燥等工艺，对比分析了不同制备工艺生产的气凝胶在性能上的差异; 此外，介绍了柔性气凝胶在环保、光学、生物医学、柔性电子传感器以及航空航天等领域的应用; 最后对柔性气凝胶的发展做了总结和展望。
