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航空航天领域轻合金缺陷修复研究现状及发展趋势

航空航天领域轻合金缺陷修复研究现状及发展趋势

摘要：修复与再制造是经先进技术修复后使废旧产品质量达到甚至超过新品的操作。本文总结了熔化类修复方法（激光、电弧、电子束增材修复方法等）和基于搅拌摩擦的固相修复方法的研究进展。对比分析了各种修复方法的可修复缺陷形式、是否可连续送料、修复后样件强度及是否产生新缺陷等问题。以轴向送料的搅拌摩擦沉积技术及侧向送料的摩擦辊压增材制造技术为代表的可连续送料固相修复技术克服了金属构件在熔化类修复过程中易造成组织粗化，产生孔隙、裂纹的技术难题，是航空航天、轨道交通等领域的高强高韧铝合金、轻质镁合金等轻质合金构件修复领域的发展趋势。最后指出可连续送料固相修复技术的研究仍处于起步阶段，开展固相缺陷修复技术的理论研究、开展不同材料的缺陷修复工艺研究及工程化应用、加快相关修复装备的建立是未来亟需研究的重点工作。
航空 2024年12月11日
电动飞机非晶合金电机的轻量化设计

电动飞机非晶合金电机的轻量化设计

摘要：针对电动飞机主驱动电机部件重量大影响推重比的问题,从材料和结构两个方面提出电动飞机主驱动电机轻量化设计方法。根据轻质材料非晶合金高频低损的特点,利用磁路法建立非晶合金电机电磁计算数学模型,编写非晶合金电机电磁设计程序,利用已有样机试验数据验证该程序的可用性。结合转子结构拓扑优化方法,设计一台60 kW电动飞机非晶合金电机,对比相同结构参数的非晶合金电机和硅钢片电机的性能。非晶合金电机整体减重7. 95%,并且铁心损耗显著降低。
航空 2024年03月08日
高能束表面改性技术在航空领域的应用

高能束表面改性技术在航空领域的应用

摘要：高能束表面改性适用于各种金属和合金，能够显著提升材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能指标，是航空部件实现性能提升的有效手段之一。本文总结了6 种高能束表面改性技术的基本原理、设备构成和改性应用，其中激光相变硬化通过马氏体相变强化金属材料表面；激光熔覆通过选择不同粉末实现表面修复和表面性能提升，重点在于控制裂纹缺陷；激光冲击强化可有效解决航空发动机部件高周疲劳断裂问题；强流脉冲电子束和强流脉冲离子束一方面需要提高设备的性能和运行稳定性，另一方面要针对航空部件应用开展深入研究；而离子束辅助沉积则可以通过制备固体润滑涂层实现对微动磨损的有效防护。最后，提出对高能束表面改性机理深入研究、发展专业化智能化装备和实现多种束源复合与集成的发展方向。
航空 2024年12月05日
中国航天科技发展对高性能材料的需求

中国航天科技发展对高性能材料的需求

摘要：随着我国月球取样返回、火星探测的开展以及空间站建设的推进，航天任务的发展对高性能材料提出了新的要求。本文在对我国航天发展现状和趋势进行简要分析的基础上，从轻质高性能结构机构材料、轻质高效热防护材料、结构功能一体化材料、新型多功能复合防护材料、耐极端温度功能材料、智能材料、高性能航天服材料、功能梯度材料、超材料、３Ｄ打印材料及４Ｄ打印材料与结构等角度论述了我国航天科技发展对高性能材料的需求，最后提出了利用纳米技术、材料基因工程等新技术，并将空间环境纳入航天材料的研制全流程中，进一步开展航天材料的研制和开发。
航空 2024年03月05日
增材制造技术在飞行器结构上的应用需求分析

增材制造技术在飞行器结构上的应用需求分析

摘要：未来先进飞行器的研制，对结构系统在功能和性能上均提出更高的要求，表现在结构的承载功能一体化、智能化、轻量化、承载效率提升等方面的需求，因此需要与之匹配的先进制造手段作为支撑。增材制造由于其在宏微观复杂结构研制、小批量柔性生产、高效率快速响应等方面的天然优势，成为未来支撑先进结构研制的先进制造方式之一。首先以飞行器承载结构为研究对象，分析各个部分的主要材料体系以及各个部分可能的增材制造应用前景，对现有的增材制造与飞行器结构研制的结合实现结构轻量化性能提升、复杂构件制备、快速原型机研制方面进行综述分析。进一步，通过具体的工程需求分析，阐述飞行器结构在新材料、优化设计、制备、维护/维修、成本控制等方面对增材制造的需求，为增材制造技术在飞行器承载结构和非承载功能结构技术上推广应用提供支撑和参考。
航空 2024年11月29日
单晶高温合金研究进展

单晶高温合金研究进展

摘要：单晶高温合金具有优异的综合性能，在先进航空发动机上获得广泛应用。本文综述了单晶高温合金强化机制与成分设计、定向凝固与晶体生长、固态相变与热处理以及力学行为方面的发展，重点介绍了北京航空材料研究院具有我国自主知识产权的高性能、低成本单晶高温合金的发展，探讨了单晶高温合金的发展方向。
航空 2026年08月04日
我国航空铝合金产业发展战略研究

我国航空铝合金产业发展战略研究

摘要：航空铝合金作为航空器机体结构中最重要的结构材料之一，是我国国防科技工业发展、现代化经济体系建设、深入实施制造强国战略的重要物质基础。当前国际上已发展形成高强高韧铝合金、高比强/高比模铝合金、含钪高性能铝合金等三类主要航空铝合金体系，新一代高性能合金研究、高灵活度制备加工以及数据驱动的高效合金设计是主要的发展趋势。当前我国航空铝合金产业与国际发达国家总体“并跑”、部分“跟跑”，特别是在日趋复杂的国际国内宏观形势下，发展机遇与挑战并存，自主创新能力难以支撑航空铝合金材料创新引领、部分品种材料及装备“卡脖子”问题突出、产品国际市场竞争力不足、测试和应用数据积累及过程管控等基础体系能力短板尚存等问题更为突出。需从航空铝合金材料竞争力提升、新材料研发先行、高效上下游合作研发、新材料应用推广、材料指标和应用指标评价体系建立等方面发力，提升我国航空铝合金产业创新发展水平。
航空 2024年03月05日
空间辐射屏蔽材料研究进展

空间辐射屏蔽材料研究进展

摘要：银河宇宙射线、太阳宇宙射线、辐射带等辐射环境会对元器件、航天员等产生各种空间辐射效应，威胁航天器的正常工作以及航天员的生命健康。材料屏蔽是目前最有效的辐射防护措施之一，对保障航天任务的顺利进行有着重要的作用。本文针对元器件、航天员以及飞行器平台防护3 类典型对象，梳理不同场景下空间辐射屏蔽材料研究进展，并对金属复合材料、聚合物材料等空间辐射屏蔽材料的发展方向进行探讨。
航空 2024年11月21日
3D打印技术发展趋势及其在商业航天上的应用

3D打印技术发展趋势及其在商业航天上的应用

摘要：3D 打印技术具有对结构件复杂程度不敏感的特点，可实现轻量化、一体化、个性化产品的快速制造，已从原型制造逐渐向实际应用拓展，涉及航空航天、医疗、交通、电子等领域。由于金属3D 打印在航空航天领域有着先天的技术优势，在商业航天等新兴领域的应用越来越广。本文综述了3D 打印技术在不同领域的应用现状，重点突出在商业航天领域的应用，展望了3D 打印技术在商业航天上的广阔前景。
航空 2024年12月10日
无人机产业高质量发展战略研究

无人机产业高质量发展战略研究

摘要：我国已将发展低空经济上升为国家战略，无人机产业是低空经济新质生产力的重要构成。推进无人机产业高质量发展，是培育先进智能制造业、实现低空生产活动提质增效的重要途径，将成为拉动低空经济增长的关键支撑。本文阐述了无人机产业发展对经济社会转型、国防安全建设等带来的深刻影响与变革，剖析了无人机产业所涉及的技术突破转化、场景市场培育、低空空域治理、资源设施配置、安全监管服务、政策法规建设等发展要素以及面临的主要问题与挑战；提出了统筹无人机全产业链体系布局、加速应用场景与关键技术创新、探索低空空域治理新模式、加强低空基础资源配置、构筑全产业链监管服务体系等对策措施，前瞻了无人机产业的信息传输网络化、飞行空间数字化、运营控制智能化、行业应用服务化等新阶段的发展特点，以期为管理部门、企业等推进无人机产业高质量发展提供理论指引和应用支撑。
航空 2026年05月28日