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航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

摘　要：新型复合材料在航空航天领域获得广泛应用，有些甚至已代替金属成为某些核心部件的主要结构材料，此类材料及其构件在结构、材料特性、所需检测条件等方面的特殊性对无损检测技术提出更苛刻、更有针对性的检测需求，如不能使用耦合剂、高效率、高可靠性、实时、直观、绿色环保等，非接触无损检测技术被认为是满足上述检测需求的重要手段，已有多种非接触检测技术为航空航天制造及维护提供服务。本文结合航空航天工业的发展趋势及该领域对新型复合材料的检测需求，就目前国内外研究较热且具有较大应用潜力的多种非接触无损检测技术（包括空气耦合超声检测技术、红外热像技术、激光超声检测技术、散斑干涉技术）进行综述，总结各方法所具有的技术特点、研究进展与应用情况。最后，综合各技术研究现状展望非接触无损检测技术的发展趋势，为此类技术在相关领域的研究与应用提供一定的参考和借鉴。关键词：非接触；无损检测；激光超声；复合材料；红外热像；散斑干涉；空气耦合超声
航空 2024年01月09日
CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

CFRP碳纤维增强复合材料钢丝螺套连接性能研究

摘要: 碳纤维复合材料结构件在航空航天领域广泛应用，通常在结构件加工通孔后采用螺接或铆接方法进行机械连接，该方法增加了结构件连接重量和连接复杂性。然而，采用复合材料结构件自身加工螺纹孔进行机械连接的方法，存在螺纹孔耐磨性差、承载能力差、连接强度低、螺纹易破损及抗疲劳性能差等问题，极大限制了复合材料螺纹孔的连接使用。近年来，出现了在复合材料结构件机械连接中使用钢丝螺套的方法，在部分程度上提升了复合材料螺纹孔的连接强度。本文针对MT700碳纤维复合材料钢丝螺套的连接性能，通过对钢丝螺套作用及原理分析、有无钢丝螺套复合材料试件的重复拆装试验及拉脱载荷强度试验，详细分析了钢丝螺套连接性能及复合材料螺纹孔破坏形式。结果表明，相比于无钢丝螺套的复合材料螺纹孔，带有钢丝螺套的复合材料螺纹孔明显增强了承载连接性能及耐磨性，拉脱力提升了26%且均匀稳定，降低了螺纹孔破坏风险，拓展了复合材料螺纹孔的连接应用范围。
航空 2024年04月01日
飞机炭刹车盘制备中各工艺参数对其摩擦磨损性能的影响

飞机炭刹车盘制备中各工艺参数对其摩擦磨损性能的影响

摘要：炭/ 炭刹车盘的摩擦磨损性能对飞机获得高能量刹车时的高摩擦磨损特性有重要的影响。通过控制炭/ 炭（carbon/carbon,C/C）复合材料制备过程中各工艺参数可以得到高性能刹车的炭刹车盘。影响C/C 复合材料摩擦性能的因素有很多，综述了国内外研究现状，本文讨论了炭纤维预制体、致密化过程、高温热处理和机械加工对炭刹车盘摩擦磨损性能的影响以及这几个工艺参数的协同作用。
航空 2024年03月08日
航天用碳纳米管增强铝合金复合材料的力学与阻尼性能

航天用碳纳米管增强铝合金复合材料的力学与阻尼性能

摘要: 碳纳米管（CNT）作为增强体的铝基复合材料（CNT/Al）具有轻质、高强、高模量、易加工的性能优势，用作轻量化材料在航天航空领域具有巨大的应用前景。为了获得兼顾其力学性能和阻尼性能的轻量化结构材料，采用叠片粉末冶金与合金化方法制备了质量分数为1.5% CNT/2A12复合材料，并研究了不同时效条件下的力学性能与阻尼性能。在130℃时效6~14 h时，复合材料具有最佳的拉伸强度与延伸率，抗拉强度最高可达595 MPa（时效12 h），延伸率最高可达14.0%（时效8h）。复合材料的阻尼在0~180℃时变化不大，其在0.005左右，180~300℃时明显提高，300℃时可达0.05，阻尼性能受时效时间影响不大。复合材料的储存模量随测试温度升高而下降，在180~300℃时随振动频率升高而升高。时效条件为130℃-8 h 时，质量分数1.5% CNT/2A12复合材料性能兼具良好的力学性能与阻尼性能。
航空 2024年12月04日
我国航空航天领域装备研制进展与展望

我国航空航天领域装备研制进展与展望

摘要：航空航天产业是国家战略性新兴产业的典型代表，相关装备发展既依托科技积淀与工业根基，也引领带动整体科技与制造体系的升级。本文梳理了过去10 年我国航空航天领域装备的代表性进展，研判了我国航空航天领域装备的整体格局与发展方向并进一步提出发展举措建议。我国航空航天领域装备研制进展表现在：军用航空的装备跨代升级与体系化探索、民用航空的自主研制与规模化商业运营、航空动力的核心技术攻关与保障能力建设、无人机系统的体系化发展与智能化演进，航天重大工程取得举世瞩目成就、运载火箭能力跃居世界前列、卫星及应用体系达到国际先进水平、商业航天蓬勃发展。我国航空航天领域装备发展方向为：先进飞行器的效能提升与构型多元化，先进动力的高效、低碳与多模式融合，先进机载系统的智联化、电气化与集成化，先进工业技术方面的材料革新、数智制造与软件生态构建，先进使能技术方面的全域感知、泛在互联与人工智能赋能；进出空间航班化、利用空间云网化、探索空间全域化。后续，可在构建数字赋能的正向设计能力、建立柔性高效的现代化智能制造体系、发展韧性强劲的航空航天产业链群、完善适应新业态的监管体系并参与国际标准制定、筑牢工程导向的基础研究等方面采取行动，推动我国航空航天领域装备高质量发展。
航空 2026年06月22日
飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展

飞机起落架用超高强钢应力腐蚀开裂研究进展

摘要：概述了飞机起落架用超高强钢的发展历程，简要介绍了超高强钢应力腐蚀开裂机理和模型，总结了各种应力腐蚀开裂研究手段和氢表征方法及其特点，重点论述了合金成分、微观组织结构、应力和环境等因素对超高强钢应力腐蚀开裂的影响。最后，对该领域今后的研究重点提出了建议。
航空 2024年06月06日
重复使用液体火箭发动机用材料及工艺研究进展

重复使用液体火箭发动机用材料及工艺研究进展

文摘：系统梳理了国外几种典型的可重复使用液体火箭发动机用材料及工艺情况，着重介绍了氢氧火箭发动机、液氧/煤油火箭发动机、液氧/甲烷发动机等可重复使用液体火箭发动机的推力室、涡轮泵、喷管等关键构件材料选用及成型工艺情况。分析各种液体火箭发动机性能需求及结构特点，探究关键材料及工艺技术发展趋势，对比国内可重复使用液体火箭发动机材料及工艺研究现状，为后续可重复使用液体火箭发动机材料及工艺技术发展方向提供思路。
航空 2024年08月16日
国内外航天器超黑消杂光涂层的研制现状及产业启示

国内外航天器超黑消杂光涂层的研制现状及产业启示

摘要：在空间光学系统中，具有高吸收性能的超黑涂层是抑制光学杂散光、提高光学系统检测信噪比和成像质量的关键材料，被广泛应用于航天器星敏感器、空间相机等产品。目前国内外常用的消杂光涂层技术有阳极氧化、超黑Ni-P、碳纳米管、黑硅、黑漆等，本文对国内外航天器常用消杂光涂层技术以及研制进展进行系统综述，揭示了国内在高性能超黑涂层的工程应用方面仍与国外存在差距，提出应当进一步促进产学研一体化，推进产品的工程转化应用，同时进一步开展耐空间环境的高性能材料研究的发展思路，为我国航天器消杂光涂层研制及产业发展提供启示。
航空 2026年06月08日
空间太阳能电站关键材料技术需求展望

空间太阳能电站关键材料技术需求展望

摘要：空间太阳能电站( Space solar power station，SSPS)作为可再生空间能源系统，需要基于大型展开结构与控制技术、高效太阳能转化技术、超大功率电力传输与管理技术、远距离无线能量传输技术、在轨组装与维护技术等多种关键技术协同应用进行构建。材料技术作为上述各类关键技术中最基础的技术支撑，也将面临更大的挑战。本文通过分析空间太阳能电站建设难点，阐释了大尺寸桁架、柔性太阳能电池、超大功率导电旋转关节、在轨原位制造等关键技术对轻量化、柔性化、智能化新材料的发展需求。
航空 2024年05月28日
激光增材制造技术在航空制造领域的研究与应用进展

激光增材制造技术在航空制造领域的研究与应用进展

摘要：增材制造是一种实现复杂结构精密“控形”和高性能“控性”相结合的制造方式，在航空航天等高端制造领域具有极大的应用前景。通过以金属构件的选区激光熔化（SLM）和激光熔化沉积（LMD）工艺为代表，阐述这两种技术的发展历程、在民用飞机制造领域的适航研究进展和在航空制造领域的应用案例，并分析了激光增材制造技术在民用飞机制造领域的发展趋势及挑战。
航空 2024年07月29日