空间探测烧蚀防热材料应用及发展

摘要：烧蚀防热材料因其高可靠性及宽适用性而被绝大多数空间探测器所采用。不同的空间探测目标、探测器进入/再入弹道、探测器外形和防热结构质量限制等因素使得烧蚀防热材料种类繁多，但轻量高效是其发展的重要特征; 除此以外，可靠性也至关重要，在不同的热环境下，不同材料会表现出不同的烧蚀行为和特征，使得烧蚀防热材料成为空间探测活动成败的关键。本文综述了国内外探测器烧蚀防热材料的种类及应用情况，美国主要包括高密度酚醛/玻璃钢、蜂窝增强型防热材料、树脂浸渍型防热材料以及碳酚醛材料等，国内主要包括酚醛/尼龙、蜂窝增强型防热材料和NF材料，介绍了这些材料所应用的探测器、气动加热环境、防热材料性能和防热结构成型技术，总结了美国空间探测防热材料研制中出现的两次烧蚀异常及导致的探测器选材变化，可见防热材料与热环境耦合关系复杂。国内外针对防热材料抵御异常损伤开展了部分工作。已有试验结果表明，蜂窝增强型防热材料具有一定的优势。最后对空间探测防热材料的应用与发展进行了展望。

航空 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 279 浏览

空天飞行器电磁功能结构研究进展及展望

摘要：空天飞行器是结构-功能高度一体化的新质装备，需实现力、热等承载特性和透波、隐身、射频等电磁特性的融合。首先，分析了空天飞行器的主要特点及现实需求，构建了空天飞行器承载/透波/隐身/射频（LWSR）一体的四面体设计体系，阐述了四面体各顶点功能的科学内涵；其次，分析了3 类飞行器典型电磁功能结构的最新研究进展，即天线罩结构、隐身蒙皮结构、综合共形天线结构；最后，展望了空天飞行器电磁功能结构的发展趋势，阐述了多物理场耦合、极端环境适应、多功能融合、智能感知响应及控制等关键问题。

航空 2026年05月25日 1 点赞 0 评论 101 浏览

激光选区熔化技术在航空航天领域的发展现状及典型应用

摘要：增材制造技术（AM）是一种基于离散-堆积原理，以计算机模型数据来加工组件的新型制造技术。激光选区熔化（SLM）作为增材制造领域的一项重要技术，以其一体化制造特点和在复杂结构零部件制造领域的显著优势，成为航空航天制造领域的重点发展技术和前沿方向。本文综述了SLM技术的材料体系和应用领域，主要对SLM技术的最新工艺研究和航空航天领域的典型应用进行细致分析。重点阐述SLM铁基合金、镍基合金、钛合金和铝合金等材料体系的研究进展及成果。SLM技术在各领域广泛应用的同时，也存在成形材料内部缺陷多、高性能材料的裂纹及变形、标准体系的欠缺和粉末材料兼容性低等诸多问题和不足之处，使其发展受到一定制约，需要在这些方面做更深入的工作。

航空 2024年07月11日 1 点赞 0 评论 403 浏览

航空航天用气凝胶材料的研究进展

摘要：近年来，中国、美国和其他各国航空航天事业快速发展。我国“神州十三号”、美国Space-X“龙飞船”和Blue Origin“新谢泼德号”载人飞船的成功发射，标志着人类探索太空的进程又跨出了一大步。航空航天领域载人飞船的成功离不开高科技材料产业的快速发展，“一代材料，一代技术，代装备”，对材料的认识、研制、开发和应用是人类社会进步最基础、最原始、最本质的驱动力，它对整个国防事业的发展起着推动作用。气凝胶作为一类轻质多孔材料，因其高效的隔热特性在航空航天领域受到越来越多的关注。本文旨在总结SiO2、Al2O3、ZrO2等氧化物气凝胶和炭气凝胶、碳化物气凝胶、硼化物气凝胶等非氧化物气凝胶材料近年来在航空航天领域的研究进展，从分子结构设计、制备方法、热力学性能等方面进行了详细的讨论，以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。

航空 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 242 浏览

航空发动机应用领域粉末高温合金的研究进展

摘要：【目的】总结粉末高温合金的材料设计和制备工艺等方面的研究进展，为研究延长航空发动机涡轮盘等关键部件的使用寿命打下基础。【研究现状】 针对近年来国内外航空发动机涡轮盘等关键部件主要材料的粉末高温合金，综述多种类型的粉末高温合金的元素组成及制备工艺，概括碳、钽、铪、硼、锆、钴、 钛、 稀土元素等微量元素对粉末高温合金性能的影响，总结热等静压、 热挤压、 粉末注射成型、增材制造等制备工艺对粉末高温合金性能的影响。【结论与展望】在材料设计方面，应优化粉末高温合金元素组成，探索添加更多高性能元素，制备更耐高温、耐氧化、力学性能优异、服役寿命长的粉末高温合金；在制备工艺方面，优化热等静压及热挤压工艺参数，继续探索完善粉末注射成型、增材制造工艺。

航空 2026年03月16日 1 点赞 0 评论 112 浏览

航空异形截面导管内高压整体成形工艺分析

摘要：针对航空领域异形截面焊接导管面临的成形精度低、生产效率差且成本高等问题，以某异形截面导管零件作为研究目标，提出基于内高压成形的导管整体成形工艺方法。通过采用无内压预压弯成形、内高压压弯胀形和液压锻造整形３道成形工序对零件进行成形，通过有限元模拟和实验验证了所提出的工艺设计的可行性。研究结果表明：提出的基于内高压成形的导管整体成形工艺方法可以实现某航空异形截面导管整体成形，成形质量优异，最大减薄率６％，为此类航空异形截面导管的整体精密成形提供了可靠的技术支撑。

航空 2024年01月31日 0 点赞 0 评论 288 浏览

航空发动机及燃气轮机用关键材料的激光增材制造研究进展

摘要：增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限，实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形，在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金，综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法；比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征，以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系，并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例；展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究，进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。

航空 2024年05月15日 1 点赞 0 评论 394 浏览

人工智能辅助空天新材料设计研究进展

摘要：极端的工作服役环境，是新一代航空航天材料面临的巨大挑战。传统的材料设计方法面临效率低、成本高、研发周期长等挑战，已严重制约航空航天材料的发展。空天新材料的研发亟需创新且高效精准的材料研发范式。人工智能（Artificial intelligence，AI）技术，尤其是机器学习和深度学习的迅猛进步，为航空航天材料研发提供了强有力的工具，可显著提升新材料设计效率和性能预测的准确性。本文系统综述了AI在航空航天材料领域的研究进展，首先介绍了AI 辅助的多尺度计算模拟与智能化试验，接着系统性地介绍了代理模型加速的材料优化设计方法和以大模型为核心的新型材料设计流程，并详细探讨了AI技术在合金材料、复合材料及超材料研发中的具体应用案例。最后，总结了AI辅助航空航天材料设计的优势与挑战，并对未来研究方向进行展望。

航空 2026年03月09日 1 点赞 0 评论 140 浏览

航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状

摘要：热障涂层是一种可以有效保障航空发动机涡轮叶片正常工作，同时显著提高其工作效率和服役时间的表面防护技术。热障涂层的性能在很大程度上影响叶片的承温和抗腐蚀能力，进而间接影响航空发动机的服役性能。涂层性能主要受其结构和材料2 个方面的影响。介绍了涂层结构的优缺点和研究进展，当前常见的结构形式有双层结构、多层结构和梯度结构；介绍了粘结层材料的研究进展；对陶瓷层材料的研究进展进行了详述，如YSZ 的掺杂改性、A2B2O7 型化合物、钙钛矿结构材料以及近年来兴起的几种高熵陶瓷材料，其中高熵陶瓷材料包括：高熵稀土钽酸盐、铝酸盐、锆/铪酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及高熵稀土氧化物，分别从热导率、热膨胀系数、断裂韧性、热循环寿命和抗腐蚀能力等方面对其进行介绍；概述了热障涂层常见的几种失效形式如：TGO 失效、、CMAS 腐蚀以及高温烧结，并且对其发生机理进行简要的介绍；展望了热障涂层未来的发展趋势和方向。

航空 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 732 浏览

航天用镍基高温合金及其激光增材制造研究现状

摘要：新型航天器用镍基高温合金部件呈现出复杂化、薄壁化、复合化、一体化的发展趋势，使得传统的铸造或锻造加工技术无法胜任。基于逐层堆积的激光增材制造（LAM）技术是实现这类复杂部件制备的理想解决方案，能够进一步赋予高温合金更高的价值，极大地推动航天装备的发展。首先介绍了航天领域常用的镍基高温合金种类，然后以研究最多的IN 718 和IN 625 合金为例，总结了镍基高温合金增材制造的研究现状：归纳了镍基高温合金增材制造工艺优化方法，表明增材制造综合加工图和实验设计方法是两种行之有效的方法；指出了增材制造镍基高温合金材料的微观组织特点，讨论了增材制造后续热处理对材料微观组织和力学性能的影响规律，表明增材制造技术极快速冷却的特点引起镍基高温合金材料内部存在普遍的局部微观偏析现象，导致常规热处理工艺不再是最优工艺；并通过5 个典型的增材制造镍基高温合金航天构件案例展示了增材制造技术的优势。在此基础上，针对镍基高温合金增材制造过程中存在的关键科学问题和技术难题，展望了增材制造镍基高温合金未来的研究方向。

航空 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 433 浏览