航天器用材料应用验证技术体系
摘要：本文基于钱学森的“综合集成方法论”，结合我国航天器材料的研制及应用特点，阐述了应用验证技术体系基本原理，并总结工程实践经验，提出建设要点。该体系通过材料特性表征及应用情况的宏观与微观研究，利用试验验证、专家决策支持、计算仿真、归纳演绎、信息处理等方法，形成了多指标评价、多角度分析、综合评判的材料工程应用质量控制系统，发挥了人机结合、定性与定量结合、理论与实践结合以及多学科融合的系统工程优势，为我国航天装备自主发展奠定基础。
航空金属材料热加工仿真研究现状
摘要：目前，双碳目标日益成为我国经济高质量发展的绿色引擎，而热加工作为改善金属材料使用性能的重要基础工艺，存在着影响因素众多、研发周期长的问题。因此，开展模拟工艺参数优化设定、多场耦合实体仿真以及精细化控制工艺，进行材料组织-变形-性能协同调控方法的研究是十分必要的。介绍了近年来国内外热加工数值模拟方法，并对典型航空金属材料热加工数值模拟研究进展进行了介绍，最后对未来发展方向进行了展望。
8Cr4Mo4V高温轴承钢热处理及表面改性技术的研究进展
摘要: 8Cr4Mo4V钢是我国应用较为广泛的一种高温轴承钢，主要用于航空发动机主轴轴承的制造。随着发动机主轴轴承的服役工况愈发恶劣，对材料性能的要求也越来越高，国内外学者开展了大量8Cr4Mo4V 钢性能提升的研究工作。首先，介绍了8Cr4Mo4V钢化学成分优化的研究进展; 其次，重点分析了8Cr4Mo4V钢热处理技术发展，包括传统淬回火、贝氏体等温淬火及尺寸稳定化等热处理工艺; 然后，介绍了8Cr4Mo4V钢表面强化技术的研究进展及相关成果，涉及表面合金化、涂层沉积、喷丸强化及复合强化技术; 最后，结合8Cr4Mo4V钢服役需求及相关技术研究现状对其后续研究方向进行了展望。
航空电磁超材料研究进展及发展建议
摘要：电磁超材料是由亚波长微结构周期排列而成的人工复合材料，对电磁波有很强的传导调控作用或吸收作用，在航空武器装备隐身设计领域被广泛研究。本文首先介绍了电磁超材料的概念，综述了电磁调控型超材料、电磁吸收型超材料、主动可调型超材料和智能超材料的最新研究进展；然后介绍了航空电磁偏折超材料、电磁吸收超材料和频率选择超材料的隐身机理及应用研究现状，分析认为隐身机理丰富和可设计性强是电磁超材料有别于传统吸波材料的主要优势。从拓展吸波频谱、增强吸波性能、吸波智能可调三方面对电磁超材料提出发展建议，包括吸波频谱进一步向红外、激光、紫外波段拓展，宽频吸波性能进一步提升，吸波频带智能可调。
液体火箭发动机超低温高速轴承国内研究进展
摘要:针对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承易出现保持架断裂、套圈烧伤等问题,对火箭发动机涡轮泵超低温高速轴承进行了系统化分析。首先,分析了轴承优化设计、摩擦发热等方面超低温高速轴承的理论研究进展,科研院所、高校联合攻关方式及逆向设计方法,满足了现阶段长征系列火箭超低温高速轴承要求;然后,从套圈材料、保持架材料、陶瓷球、表面改性、润滑等方面探讨了基础性研究,研究了轴系刚度、台架试验等对轴承应用的影响,奠定了轴承应用技术基础;最后,立足航天强国的背景,提出了中国液体火箭发动机超低温高速轴承的发展建议,该发展建议为我国火箭发动机轴承向着高承载、高可靠、长寿命、可重复的方向发展提供了技术思路。研究结果表明:聚四氟乙烯材料是超低温介质常用的保持架材料,混合陶瓷轴承性能优于全钢轴承,滚道表面改性有助于轴承抗磨减摩,通过增加试验轴承样本数量和提高轴承制造批次一致性,有助于提高轴承装配合格率。
极地海冰观测卫星的发展现状与展望
摘要：极地海冰以其对全球气候变化的重要影响，使得准确获取海冰多要素信息成为极区观测的核心任务。卫星是极地海冰监测的主要技术手段，已被国内外广泛应用于极地海冰的观测。阐明当前国内外极地海冰卫星遥感的现状，对于未来极区海冰新遥感传感器的研制具有重要的指导意义。首先梳理了目前国内外具备极地海冰信息获取能力且在轨运行的卫星信息，在此基础上，综述了基于卫星数据在极地海冰观测中的主要应用进展。最后，指出现有全球对地观测体系对极地海冰信息观测的不足，并提出了我国后续极地海冰观测的发展建议。
超润滑薄膜研究进展及在航天领域的应用展望
摘要：固体润滑薄膜以其非挥发性和宽温域适应性，成为空间机构极端环境长效运行的核心保障。近年来，超润滑技术实现从基础研究到宏观尺度的突破，虽未达理论零摩擦，但其在航天领域的技术优势显著。本文聚焦航天领域特殊工况，系统分析过渡金属二硫化物（ＴＭＤｓ）和氢化类金刚石碳（Ｈ-ＤＬＣ）薄膜的超润滑机制，阐明实现宏观尺度超润滑的关键科学问题与技术挑战。ＴＭＤｓ 需满足原子级洁净界面、范德华主导机制及非公度接触三大本征条件，通过超晶格异质界面工程、多层梯度薄膜构筑等创新策略，使ＭｏＳ２ 在宏观尺度下也具备超润滑特性；Ｈ-ＤＬＣ 真空超润滑依赖碳原子氢钝化效应，通过氢含量调控、元素掺杂及多层复合结构设计解决氢脱附引发的失效问题。建议分阶段推进超润滑固体薄膜技术在航天工程中的应用，在技术发展初期阶段，首先选择一次性机构（压紧释放机构、展开机构），逐步拓展至长寿命连续运行机构，通过持续迭代优化，推动超润滑技术成为新一代航天器的核心支撑技术。
热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响
摘要：研究了热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和显微硬度的影响。通过使用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱，分析了涂层的微观组织，采用维氏硬度仪测试了涂层的显微硬度。结果表明，当热处理温度从200℃提高至600℃时，晶界残余奥氏体因发生分解反应而显著减少，针状M3C渗碳体和棒状M2C碳化物的数量则明显增加；经550℃和600℃热处理后，M2C碳化物均发生明显粗化。当热处理温度为200~400℃时，析出的细小M2C碳化物与基体有着良好的共格关系，故涂层的显微硬度值随着M2C碳化物增加而增加，当温度继续升至600℃时，M2C碳化物粗化，与基体失去共格关系，且基体中位错恢复，导致涂层的显微硬度急剧下降。
航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护
摘要：热障涂层是航空发动机及燃气轮机热端部件的关键热防护技术。随着热障涂层技术的发展，发动机的工作温度大幅提升，燃油效率和推重比显著提高，但热障涂层却面临日趋严重的高温腐蚀问题，包括环境沉积物(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2，简称CMAS)腐蚀、熔盐腐蚀以及CMAS和熔盐的耦合腐蚀，它们会导致热障涂层过早失效，严重威胁航空发动机和燃气轮机的安全运行。本文综述了CMAS、熔盐、CMAS+熔盐等腐蚀问题的产生和腐蚀机理，重点从新型抗腐蚀热障涂层材料开发、涂层结构设计两方面总结了国内外在抗高温腐蚀热障涂层方面的研究进展。通过全面梳理高温下热障涂层的腐蚀问题及防护方法，展望了未来抗高温腐蚀长寿命热障涂层的研究方向。
航天复合材料结构健康监测技术应用进展
摘要：随着飞行器中复合材料的使用占比逐年增加，对其安全性的要求也日益严苛。复合材料的损伤部位隐蔽且情况复杂，使预测失效模式和使用寿命变得困难。因此，需要实时监测结构响应，收集状态信息，评估运行情况，判断损伤和剩余寿命，以确保飞行器结构的安全稳定运行。本文瞄准航天飞行器对复合材料结构健康监测的需求，首先简述了复合材料结构在典型飞行器结构应用情况以及复合材料结构健康监测技术的研究及应用情况，随后分别对常见的结构健康监测技术进行了详细的讨论，包括光纤传感监测技术、超声导波监测技术、声发射监测技术、机电阻抗监测法等技术的研究进展，接着针对结构健康监测技术在航天飞行器的各种结构如燃料贮箱结构、热防护结构、发动机结构以及机翼前缘结构等其他结构的应用情况进行了分析讨论，然后对典型的结构健康监测技术评估方法的研究进展进行了分析总结，最后讨论总结了航天复合材料结构健康监测技术的发展趋势与面临的挑战。
