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热障涂层金属粘结层制备与研究进展

热障涂层金属粘结层制备与研究进展

摘要：热障涂层是航空发动机和地面燃气轮机提升工作效率、延长服役寿命的关键技术和重要手段。粘结层作为热障涂层系统中的重要组成部分，一方面可缓解陶瓷层和高温合金基体间的热不匹配应力，提高热障涂层系统热稳定性；另一方面，高温下通过生长一层致密且连续的Al2O3层，保护合金基体免受氧化和腐蚀。因此，粘结层性能直接决定了热障涂层系统的服役寿命。本文系统总结了传统粘结层材料、制备方法及其优缺点等方面的研究进展，同时介绍了新型高熵合金粘结层体系，重点关注其成分设计、结构及抗氧化性能等方面的研究现状及不足。最后，对粘结层材料的研究方向进行了展望。
航空 2025年11月28日
镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究

镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究

摘要：本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯（ＧＮＰｓ）增强Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ（ＴＣ４）钛基混合粉体，将粉体压制后采用微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料。通过Ｘ 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段，研究了石墨烯含量对钛基复合材料微观组织及力学性能的影响。研究结果表明：各石墨烯含量的钛基复合材料均出现Ｔｉ２Ｃｕ、ＴｉＣ相，当石墨烯含量为０.５％时出现ＧＮＰｓ相，且含量越高ＧＮＰｓ 相的峰越高。随着石墨烯含量增加，钛基复合材料的相对密度、显微硬度、室温压缩强度和耐磨性先增加后降低，其中石墨烯含量为０. ８％时复合材料的性能最好。与未加入石墨烯的Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体相比，石墨烯含量为０. ８％的ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的显微硬度和压缩强度分别提高８０.９％、６９.９％。ＧＮＰｓ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ和ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体高３３.２％和６９.９％。微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比真空烧结和热压烧结高４１.６％、２２.９％。ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损共存。
航空 2024年03月08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
激光增材制造在航天领域的实践与展望

激光增材制造在航天领域的实践与展望

摘要：航天装备大型化、精密化、高性能化的发展趋势使传统加工工艺在航天构件制造方面面临挑战，具有复杂结构一体化成形、高精度成形特性的激光增材制造技术为航天构件的高质量生产提供了新途径。航天领域对极限制造和柔性制造的需求日益增长，激光增材制造的工艺、设备、产线正面临严峻考验。从航天构件典型结构特点入手，阐述了激光增材制造工艺在航天构件高质量制造方面取得的进展。进一步，以航天构件发展需求为导向，介绍了激光选区熔化成形装备和激光熔化沉积装备在航天领域中的发展现状及设计方向。同时，针对航天构件生产中多品种、小批量的特点，探讨了增材制造生产线在提升制造效率、降低成本和提高可靠性方面的最新进展。从激光增材制造工艺、设备和智能生产线三方面入手，系统地介绍并分析了激光增材制造技术在航天领域中的应用现状，并对其发展前景进行了展望，为激光增材制造技术在航天领域中的进一步应用提供了指导，也为该技术在航天制造中的深入发展指明了方向。
航空 2024年12月26日
航空发动机及燃气轮机热障涂层高温腐蚀与防护

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。
航空 2025年11月29日
吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展

吸波材料/结构及吸波-承载功能一体化结构研究进展

摘要：随着现代科学技术的迅速发展，电子信息设备的普及极大改善了人们的生活质量，但随之也带来了电磁干扰与电磁辐射等安全问题，尤其是对于国防军工领域，雷达测试技术的改进升级使武器装备的生存力面对巨大威胁。因此迫切需要开发高性能的电磁吸波材料来抑制电磁干扰与辐射，防止信息泄露。本文以吸波材料与吸波结构应用为切入点，对各种吸波材料的电磁波损耗机制进行了系统地整理，同时探讨了吸波结构的主要应用手段，并以此为基础阐述了吸波材料与吸波结构的研究现状与发展趋势，进一步分析了目前研究发展中吸波材料与吸波结构具备的优势与不足，最后提炼出了吸波领域未来需要解决的关键科学问题，针对现今吸波材料与结构功能一体化研究的不足，提出了关于未来研究方向的关键性建议。在此所讨论的方法与提出的策略有望对未来吸波-承载结构创新型设计提供一定的指导。
航空 2024年12月27日
MXene基复合材料在航空领域应用的研究进展

MXene基复合材料在航空领域应用的研究进展

摘要：作为一种新兴的二维纳米材料，MXene凭借其独特的理化特性，如高导电性、大比表面积、优异的亲水性和活性表面等，近年来被逐步应用于航空领域。本文首先介绍了MXene的主要制备方法，如氢氟酸刻蚀法、原位生成氢氟酸刻蚀法、熔融盐刻蚀法、电化学刻蚀法、碱刻蚀法等。其次，总结分析了MXene及其复合材料在航空领域用作电磁屏蔽材料、吸波材料、防／除冰材料、防雷击材料和传感材料等方面的研究成果。最后，对MXene在航空领域未来的发展方向和面临的主要挑战进行了展望。
航空 2026年06月24日
新一代超声速客机总体气动技术挑战与展望

新一代超声速客机总体气动技术挑战与展望

摘要：超声速客机能够在航线上长时间以高于声速的速度飞行，可将亚声速客机执飞远距离航班的飞行时间缩短50%以上，有效改善旅程舒适性。因而，绿色高效的超声速客机再次成为民用航空领域的研究热点。简要回顾了超声速客机的发展历程，重点综述了超声速客机投入运营亟待解决的总体气动方面的技术挑战，包括多学科设计优化技术、飞发一体化设计技术、外部视景融合式驾驶舱设计技术、低声爆设计技术、声爆抑制技术、超声速巡航减阻技术、声爆风洞试验技术，探讨了超声速客机关键技术的发展方向。
航空 2026年05月15日
数字技术在粉末高温合金中的应用与展望

数字技术在粉末高温合金中的应用与展望

摘要：粉末高温合金因无偏析、组织均匀、性能优异等特点，成为先进航空发动机涡轮盘的首选材料。但是，其高合金化成分和复杂工艺使传统“试错法”研发模式面临周期长、成本高、方向不明确等挑战，数字技术已成为解决上述瓶颈的关键路径。本文概述“电子-原子-介观-宏观”全尺度数字技术体系在粉末高温合金研究领域的应用，并展望其未来发展方向。电子尺度的第一性原理等方法主要用于筛选合金元素、解释相稳定性机制、计算γ/γ′两相界面能等。原子尺度的分子动力学等方法主要用于揭示夹杂物对裂纹的影响、变形过程中位错、孪晶、晶界等的相互作用机理。介观尺度的晶体塑性、相场、元胞自动机等方法模拟颗粒烧结、两相组织、晶粒等演变过程及其对力学性能的影响。宏观尺度方法侧重制粉、热等静压、热处理等工艺过程宏观应力场、温度场、平均介观组织场（如平均晶粒尺寸）等的演变过程模拟。人工智能与数字孪生正变革粉末高温合金研发：人工智能基于大量实验数据，通过机器学习等不同算法提供成分与工艺优化的明确方向和方案；数字孪生构建虚拟映射，力图实现从制造到服役的全流程精准仿真、实时诊断与寿命预测。最后，指出未来数字技术需向跨尺度跨工序制备——服役一体化预测与优化方向发展，支撑航空发动机涡轮盘的短周期、低成本、高可靠和长寿命升级与创新。
航空 2026年08月14日
超声速民机推进系统发展趋势及难点分析

超声速民机推进系统发展趋势及难点分析

摘要：未来超声速民机具有客观市场前景，经济性、环保型、舒适性兼备的推进系统研制是其关键。梳理了超声速民机的整体发展情况；对比分析了超声速民机动力系统在低油耗、低噪声、低排放方面与亚声速民机动力系统的设计区别与挑战；剖析了目前涡喷构型、中涵道比涡扇构型、变循环构型发动机在作为超声速民机动力系统的优势及瓶颈；分析了油耗、排放、噪声难以兼顾的内在原理。研究提出了通过提升发动机通流能力来兼顾油耗、噪声、排放三大难题的思路，并从低压涡轮功受限和内涵道通流面积受限两方面剖析了限制目前发动机通流能力的主要原因；还提出了须在变循环发动机气动热力布局原始创新的基础上，发展性能、排放、噪声一体化设计与评估方法，支撑实现未来超声速客机推进系统油耗水平、排放水平、噪声水平同步提升的发展思路，为超声速民机动力系统研制提供参考和支撑。
航空 2026年02月24日