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碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

摘要：随着航空发动机推重比的不断提高，急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料（ＳｉＣ　ｍａｔｒｉｘ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＣＭＣ－ＳｉＣ），以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料的特点和制备方法，综述了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度，指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术，指出了今后国内的研究目标与发展方向。
航空 2024年01月09日
金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

金属增材制造技术在航空领域的应用现状及前景展望

摘要：增材制造技术与传统铸造、锻造等方式相比，具有成形时间短、成形精度高、设计更自由等优势，是材料加工领域中最具有应用前景的技术之一，金属增材制造技术已在航空领域中得到广泛研究和应用。本文从技术原理、研究现状、航空应用等方面介绍了5种主要的金属增材制造技术，对比分析了国内外金属增材制造技术在航空领域中的研究和应用现状，阐述了增材制造技术对航空领域发展的重要性，并对金属增材制造的发展前景做出展望。
航空 2024年05月07日
航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

摘要：热障涂层（TBCs）广泛应用于先进航空发动机热端部件，可以有效提高发动机的工作效率和服役温度。随着发动机涡轮前进口温度不断提高以及工业生产和人类活动愈加频繁，TBCs 面临严峻的CMAS 腐蚀问题。目前CMAS 腐蚀已经成为制约TBCs 应用和发展的关键因素，如何提高TBCs 的CMAS 防护能力是TBCs 领域的研究热点和难点。关键词：先进航空发动机；热障涂层；CMAS; 腐蚀防护
航空 2024年01月09日
氢能飞机研制进展及产业化前景分析

氢能飞机研制进展及产业化前景分析

摘要：在航空碳减排引发各国广泛关注、航空运输业低碳化发展渐成趋势的背景下，突出氢能“高效、清洁、可持续”，可作为未来航空器最佳能源载体的特征，拓展氢能飞机研制与应用，具有重大的价值和广阔的前景。本文结合航空领域“双碳”目标研判了氢能飞机的发展背景，系统梳理了国外氢能飞机的前沿规划、我国氢能飞机总体研究及飞行试验的最新进展；详细分析了氢能飞机研制与应用关键技术体系，涵盖氢能飞机总体设计、液态储氢罐、氢燃料电池、氢燃料涡轮发动机、氢燃料航空内燃机、氢能飞机安全与适航技术、氢燃料加注基础设施。着眼未来氢能飞机的产业化发展需求，针对通勤 / 短氢能飞机构建了相应的总拥有成本（TCO）模型，测算结果表明2045 年前后通勤 / 短程氢能飞机将与纯电动飞机、燃油飞机的TCO基本持平。进一步提出了采取多技术路线同步发展、坚持动力先行、科学有序地开展研发、推进适航标准体系建设等发展建议，以期为航空科技革新、航空运输业高质量发展等研究提供参考。
航空 2024年03月18日
航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势

航空航天先进复合材料研究现状及发展趋势

摘要：材料支撑了航空航天发展，而新时代建设航空航天强国的新使命对材料提出了新的需求。先进复合材料的高性能轻质化、耐极端环境、多功能智能化等特点极大了促进了航空航天技术更新。文章从复合材料发展现状入手，重点从结构类型及功能类型两方面分别介绍了复合材料研究的热点问题，最后展望了先进复合材料未来的发展趋势与方向。
航空 2024年03月08日
新时期我国民用航空发动机自主发展战略研究

新时期我国民用航空发动机自主发展战略研究

摘要：民用航空发动机是现代工业的科技高地、综合国力的象征，是我国构建“双循环”新发展格局的重要装备领域；我国相关行业起步较晚，正处于加速发展的关键时期，探讨民用航空发动机自主发展战略路径对推动交通强国、制造强国、航空强国建设具有重要价值。本文着眼民用航空发动机高质量自主发展，结合实地调研及深化研讨成果，系统梳理民用航空发动机的国际发展经验，分析我国民用航空发动机发展态势，识别内外部环境变化并洞察市场需求，凝练行业发展面临的迫切问题。针对“双循环”格局下民用航空发动机自主发展的“三步走”目标，论证提出了产业发展路径，即增强国内大循环内生动力和可靠性、提升产业链供应链韧性、形成“双循环”发展格局。研究建议，统筹布局未来绿色动力研发、构建飞发协调机制、加快形成多元支持模式、加强政策引导和支持，促进民用航空发动机产业稳健发展。
航空 2024年03月05日
热处理对激光熔覆高Co-Ni钢涂层组织和性能的影响

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 2025年08月03日
航天复合材料结构健康监测技术应用进展

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。
航空 2025年07月23日
起落架用高速火焰喷涂WC涂层覆盖高强钢海水环境腐蚀与开裂行为

起落架用高速火焰喷涂WC涂层覆盖高强钢海水环境腐蚀与开裂行为

摘要：为探究水陆两栖飞机用起落架材料海洋环境适应性及其失效机制。通过在热轧300M 高强钢表面制备高速火焰喷涂WC 涂层，使用电化学测试、盐雾实验、拉伸实验、疲劳实验，并通过SEM，EDS，XRD 以及CLSM 表征，开展其在人工海水环境中的腐蚀行为研究。研究结果表明，在pH 值为8. 2 的人工海水环境中，WC 涂层发生明显的钝化，具有较好的耐蚀性，这与在碱性环境下涂层中的Co 发生钝化有关。长周期电化学阻抗结果表明，浸泡28 天后，涂层耐蚀性上升，这与表面黏结剂形成的氧化物有关。与300M 基材相比，喷涂后的材料抗拉强度略微升高，这与涂层内部的残余应力释放有关，其在人工海水中的开裂主要受阳极溶解过程控制。随着预腐蚀时间的增加，材料的疲劳寿命发生明显降低，在预腐蚀过程中，环境中的腐蚀性介质进入涂层内部，增加了缺陷的数量，使得涂层提前发生失效，导致材料断裂敏感性增加。WC 涂层有较好的耐蚀性，拉伸过程中残余应力的释放使材料的抗拉强度略微升，经过预腐蚀后涂层提前发生失效，使得材料疲劳寿命降低。
航空 2024年11月18日
新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为

新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为

摘要：高Co-Ni齿轮钢广泛应用于航空航天、交通运输、工业设备和机械装备等领域的关键构件，其摩擦磨损行为的研究对于服役寿命的优化具有重要意义。通过正交实验确定淬火温度（Ａ因素）、摩擦时间（Ｂ因素）及载荷（Ｃ因素）三种因素对试件摩擦磨损性能的影响大小。结果表明，影响试样磨损体积的最大影响因素是淬火温度。原因是随着淬火温度的升高，试样内部均匀化增强，硬度降低，摩擦产生的剥落与开裂减少。同时由于塑性变形，亚表层内会发生应变硬化，残余奥氏体在塑性变形下转变为马氏体（相变诱发塑性效应），降低了材料的体积损失。
航空 2025年04月17日