航天热防护用树脂基复合材料研制的前沿进展
摘要：近年来, 在航空航天技术不断进步的背景下, 热防护系统(TPS)的材料选择和优化显得尤为关键. 本综述针对树脂基复合材料在热防护领域的研究和应用进展, 总结了不同树脂体系在提高材料热稳定性及耐烧蚀性等方面的最新成果, 讨论了多种纤维增强材料提升界面结合强度的方式, 展望了新型纤维改性方法与树脂成型条件在新型热防护树脂基复合材料中的应用前景, 旨在为新一代航天器热防护材料的设计制备提供指导.
300M钢起落架作动筒挤压成形数值模拟
摘要: 针对飞机起落架传统制造工艺中成形载荷大、材料利用率低、生产周期长等问题, 提出利用反挤压工艺制造300M钢起落架作动筒件, 设计了反挤压模具及坯料形状, 并使用Deform-3D进行有限元模拟, 分析了挤压温度为1050~1150℃、挤压速率为30~120 mm·s-1 时挤压过程中温度、等效应变、挤压力的变化规律。结果表明: 随着挤压温度或挤压速率的上升,锻件温度均呈上升趋势, 但温度分布规律基本不变; 锻件挤压前期的挤压力随挤压温度的上升而降低, 后期挤压力差异不显著; 高挤压速率下初始挤压载荷较大, 但曲线更加平稳, 挤压温度为1050℃、挤压速率为120mm·s-1时挤压载荷基本稳定在6.0×106N; 不同挤压温度和挤压速率下的平均应变差分别为4.55%和3.41%, 其等效应变量比例和分布规律差别很小。综合分析, 最佳工艺参数组合为挤压温度为1130℃、挤压速率为30~50mm·s-1。
低冰粘附防/除冰涂层的技术现状及研究趋势
摘要：结冰是一种常见的自然现象，冰的形成和堆积会给航空航天、舰船交通、电力系统、能源设施等带来许多安全问题。研究防/除冰材料及技术，提升防御结冰灾害的应对能力，对日常生活、工业生产、国防军工等具有重要意义。低冰粘附防/除冰涂层利用材料本身的性能显著降低冰与表面的粘附力，使冰在风力或自重作用下脱离，具有广阔的发展前景。本文首先介绍了冰的形成原理和结冰类型。随后，从纳米、微米等不同尺度总结分析了低冰粘附防/除冰涂层理论模拟方面的研究进展。根据降低冰粘附机制的不同，分别介绍了超疏水涂层、润滑表面涂层、低模量弹性体涂层、应力集中诱发裂纹涂层、低界面韧性涂层等不同类型涂层的除冰机制和制备方法。综述了冰粘附性的评价指标和实验方法，阐述了各种冰粘附强度测试方法的优缺点。最后，展望了低冰粘附防/除冰涂层未来的研究方向。
固体发动机增材制造技术研究进展及应用展望
摘要：近年来金属材料、连续纤维增强复合材料、固体推进剂材料增材制造技术发展迅速，国外已经率先实现了固体发动机增材制造的工程化应用。概述了国内外固体发动机金属件增材制造、复合材料壳体增材制造、复合固体推进剂增材制造技术研究进展，结合增材制造技术优势，提出固体发动机增材制造技术未来应用设想。
机器学习技术在航空材料领域的应用
摘要：机器学习技术在航空材料领域具有广阔的发展前景，并在材料选择、设计和优化等方面发挥着重要作用。首先简要论述机器学习技术在航空领域中的优势和潜力，概述机器学习的技术发展、算法类别和特征及其局限性，介绍机器学习在科学研究中，特别是复杂材料数据形式下的常规的或潜在的应用。其次，主要关注机器学习在航空材料领域的研究现状，探讨近年来利用机器学习辅助高温合金材料、高强度结构材料、热防护涂层材料及功能与智能材料的研究进展，并阐述机器学习驱动航空材料研究的策略和方法。最后，对机器学习辅助航空材料研发所面临的挑战进行展望，通过推动数据资源的开放共享、深化领域知识和物理规律在机器学习模型中的融合，以及不同类型数据的特征一致性转换，助力航空材料研究向大数据驱动的材料科学第四范式转型。
空间环境对高性能纤维力学性能及结构的影响
摘要：增阻球离轨是一种处理低地球轨道（LEO）空间碎片问题的有效手段，采用高性能纤维一体化织造工艺制作增阻离轨球能够有效改善拼接结构的曲面不规整问题。在离轨周期中，高性能纤维材料将长期受到低地球轨道中高低温交变、原子氧（AO）辐照等环境因素的影响。为探究LEO 环境中高低温交变和原子氧辐照两种主要的空间环境因素对高性能纤维结构和性能的影响，选择空间环境适应性好的纤维进行织造，测试研究了聚酰亚胺纤维、聚芳酯纤维Vec-tran、聚芳酯纤维Yokolar 3种有机高性能纤维经过高低温交变处理和原子氧辐照处理的力学性能、表面形貌及化学结构变化。高低温交变处理后3 种纤维强力降低，但强力保持率均高于70%；纤维表面观察到轻微的颗粒、沟槽等缺陷；红外光谱特征峰形状无明显变化，化学结构基本稳定。原子氧辐照后3 种纤维的力学性能损失幅度均高于40%，且发黏变硬、柔性变差；聚酰亚胺纤维表面存在大量凹凸起伏和粗细不匀且有明显的侵蚀孔洞，在两种聚芳酯纤维表面观察到原纤化劈裂和剥离；处理后纤维的红外光谱中出现新的特征峰，部分原有特征峰强度减弱或消失，3 种纤维的化学结构均被破坏。3种高性能纤维均具有较好的耐高低温性能，但原子氧辐照对3 种纤维的结构和性能均造成了严重破坏，需要进一步探究高性能纤维原子氧防护的处理方法。
航空航天先进制造理论与技术研究现状及趋势
摘要：先进制造理论与技术是科技进步和社会发展的基石，也是支撑航空航天工业及国防建设的基础，同时也是促进高端装备革新的关键。但是，随着新材料新结构的发展，传统制造技术难以满足航空航天领域关键零部件加工要求。因此，先进制造理论与技术成为航空航天领域的重要研究方向，获得了快速发展。首先介绍了航空航天先进制造理论与技术的内涵和特点，总结了高速/超高速加工、精密成形制造、微细与纳米加工、原子及近原子尺度加工、现代特种加工、快速原型制造以及绿色制造等航空航天领域典型先进制造理论与技术的基本原理、应用领域以及适用材料范围。其次，归纳了先进制造理论与技术的最新研究进展，包括高速高效加工技术、高性能复合加工技术、智能控制加工技术、大型化、微型化以及新兴材料技术。再次，深入探讨了当前先进制造理论与技术所面临的主要挑战和未来的发展趋势。随后，阐述了先进制造理论与技术的工程应用和设计制造一体化，并强调其在航空航天制造领域的重要地位。最后，分析了航空航天新一代先进制造理论与技术涉及的前沿领域，明确未来发展要点，指出重点发展方向。
SiGe合金综述：最新的研究进展及热电性能优化策略
摘要：硅锗（SiGe）合金作为代表性中高温热电材料，在太空探测航天器的辅助电源上，已经获得了较为广泛的应用。SiGe合金具备结构稳定、元素丰富、无毒、耐高温、易于工业集成等显著优势，但较低的热电性能限制了SiGe合金的实际应用与推广。基于此，本文综述了SiGe基热电材料在电、热两方面的协同优化策略，以及相关最新研究进展。在电学方面，揭示了调制掺杂、能量过滤机制等优化策略对提高SiGe合金的功率因子的重要性；在热学方面，详细回顾了降低SiGe合金晶格热导率的诸多策略，包括纳米结构化、SiGe-金属硅化物/硅化物复合以及SiGe-氧化物复合策略，并比较了不同优化策略对晶格热导率的降低效果。通过电热输运参数的协同优化，p型和n型SiGe基热电材料的zT值分别达到了1.81（1100K）和1.7（1173K），为当前文献报道的最高值。本文对于SiGe块体材料的热电性能的进一步优化提供了一定的参考。
极端环境下航空航天复合材料设计进展及应用现状
摘要：综述了极端环境下航空航天复合材料的设计进展及应用现状。首先分析了国内外复合材料的研究现状，阐述了复合材料在军民用飞机、运载火箭等装备中的典型应用场景。在此基础上，重点探讨了温度载荷、机械冲击和化学腐蚀等极端环境因素对复合材料性能的影响机理，揭示了多场耦合作用下材料的损伤演化规律。在设计方法层面，深入阐述了组分设计、结构设计和铺层设计3 个关键环节的研究进展，特别强调了多尺度模拟方法和智能优化算法在提升材料设计方面的重要作用。最后基于当前技术瓶颈与未来需求，对航空航天复合材料的发展趋势进行了展望。
航空航天复杂曲面构件精密成形技术的研究进展
摘要：对于当前航空航天飞行器中广泛存在的金属复杂曲面构件的高性能发展需求，提出研发针对叶片类零件、大口径薄壁弯管以及复杂钣金构件的楔横轧短流程制坯、颗粒填料辅助推弯成形以及高能率冲击液压成形等精密成形技术，分别从工艺原理、设备、模具及典型零部件应用等方面对上述技术的研究进展进行阐述和介绍。
