1、航空材料学航空材料学绪绪 论论材料的概念与分类材料的概念与分类航空航天材料简史航空航天材料简史材料的性能材料的性能课程性质、要求、学习方法课程性质、要求、学习方法航空材料发展方向航空材料发展方向课程性质、要求课程性质、要求性质性质：本课程是本科材料类的专业选修课。该课程是：本课程是本科材料类的专业选修课。该课程是从实践中发展起来，又直接为生产服务的一门课程，从实践中发展起来，又直接为生产服务的一门课程，具有丰富的理论性和实践性。具有丰富的理论性和实践性。基本要求基本要求：通过学习，使学生获得有关航空材料的基：通过学习，使学生获得有关航空材料的基本理论、基本知识；了解常用航空材料的成分、工艺、本
2、理论、基本知识；了解常用航空材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系；初步具备合理地选用材料的组织和性能之间的关系；初步具备合理地选用材料的能力。能力。课程性质、要求课程性质、要求学生通过本课程的学习，应达到下列要求：学生通过本课程的学习，应达到下列要求：掌握金属力学性能、晶体结构和铁碳合金相图等金掌握金属力学性能、晶体结构和铁碳合金相图等金属学的基本知识；属学的基本知识；掌握航空材料的分类、牌号（或代号）、性能特点掌握航空材料的分类、牌号（或代号）、性能特点及用途；及用途；能根据零件的工作条件选用材料；能根据零件的工作条件选用材料；初步具备正确选定零件的热处理方法及确定其工序初步具备正确选定零
3、件的热处理方法及确定其工序位置的能力；位置的能力；了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。发展趋势。学习方法学习方法本课程具有实践性强的特点，其内容与生产、生活密切本课程具有实践性强的特点，其内容与生产、生活密切相关。为达到教学要求，学习应做好以下几个方面：相关。为达到教学要求，学习应做好以下几个方面：学习中应注重分析、理解与运用，并注意前后知识的衔接学习中应注重分析、理解与运用，并注意前后知识的衔接与综合应用；与综合应用；注重理论联系实际，认真完成作业；注重理论联系实际，认真完成作业；本课程设计的知识面广，内容较丰富，要培养自己的自学
4、本课程设计的知识面广，内容较丰富，要培养自己的自学能力，在后续课程和生产实习、课程设计、毕业设计等教能力，在后续课程和生产实习、课程设计、毕业设计等教学环节中反复练习，巩固提高。学环节中反复练习，巩固提高。材料的重要作用材料的重要作用举例：举例：旧石器时代旧石器时代 距今约距今约250万年万年新石器时代新石器时代 距今距今1万年万年青铜时代青铜时代 公元前公元前3000年年铁器时代铁器时代 公元前公元前1000年年水泥、钢、塑料；合成纤维（如尼龙）取代自然纤维（如棉、麻，蚕丝）水泥、钢、塑料；合成纤维（如尼龙）取代自然纤维（如棉、麻，蚕丝） 信息时代：信息时代：20世纪世纪50年代，基于硅的集
5、成电路取代分立式晶体管年代，基于硅的集成电路取代分立式晶体管 新材料时代：纳米材料、复合材料新材料时代：纳米材料、复合材料回顾历史，任何一个时代的变革，都是以新材料的产生为基础回顾历史，任何一个时代的变革，都是以新材料的产生为基础的，新材料总是：的，新材料总是：革命性的革命性的改变人们的生活和文化的进程改变人们的生活和文化的进程产生一种全新的工业产生一种全新的工业航空飞行器航空飞行器航天飞行器航天飞行器要求要求：轻质高强：轻质高强：“克克计较克克计较”，对航天飞机来说，对航天飞机来说，每减重每减重1kg1kg的经济效益逾万美元。的经济效益逾万美元。高温耐蚀：发动机材料、高真空、再入过程、高温耐
6、蚀：发动机材料、高真空、再入过程、宇宙射线、低地球轨道上原子氧等。宇宙射线、低地球轨道上原子氧等。航空航天材料航空航天材料：泛指用于制造航空、航天飞行器的材料。泛指用于制造航空、航天飞行器的材料。重要作用重要作用：先导和基础作用。先导和基础作用。“一代材料，一代飞行器一代材料，一代飞行器”航空航天材料反映出材料发展的前沿，特别航空航天材料反映出材料发展的前沿，特别是代表了一个国家结构材料技术的最高水平。是代表了一个国家结构材料技术的最高水平。大气层内航行大气层内航行如：飞机、飞艇、如：飞机、飞艇、热气球等热气球等大气层外航行大气层外航行如：人造卫星、宇如：人造卫星、宇宙飞船、空间站等宙飞船、空
7、间站等1.1.材料的概念与分类材料的概念与分类1.1.材料的概念与分类材料的概念与分类复合材料复合材料金属材料金属材料铁合金材料铁合金材料钢钢铁铁非铁合金材料非铁合金材料铝及其合金铝及其合金铜及其合金铜及其合金钛及其合金钛及其合金镁及其合金镁及其合金镍及其合金镍及其合金非金属材料非金属材料有机聚合物有机聚合物纤维纤维橡胶橡胶塑料塑料无机材料无机材料水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷树脂基树脂基颗粒增强颗粒增强纤维增强纤维增强晶须增强晶须增强编织结构增强编织结构增强金属金属基复基复合材合材料料工程材料工程材料陶瓷陶瓷基复基复合材合材料料按组织成分分类按组织成分分类用于机械或建筑工程用于机械或建筑工程经人工
8、提炼或制造，非经人工提炼或制造，非自然直接提供自然直接提供固体材料固体材料1.1.材料的概念与分类材料的概念与分类工程材料工程材料按使用功能分类按使用功能分类功能材料功能材料结构材料结构材料用于制造实现运动和传用于制造实现运动和传递动力的零件递动力的零件性能指标：力学性能（性能指标：力学性能（强度、硬度、刚度、塑强度、硬度、刚度、塑性、韧性、疲劳强度、性、韧性、疲劳强度、耐磨强度等）耐磨强度等）包括金属、高分子、复包括金属、高分子、复合材料等合材料等 利用物理特性及其对外部利用物理特性及其对外部环境的响应实现信息处理环境的响应实现信息处理和能量转换和能量转换性能指标：声、光、电、性能指标：声、
9、光、电、磁、热等物理性能磁、热等物理性能隐身、减振、隔热、信息、隐身、减振、隔热、信息、电子材料电子材料2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空孔明灯和热气球：纸、漆布（亚麻）孔明灯和热气球：纸、漆布（亚麻）1903年年12月月17日，莱特兄弟制造出世界上第一架动力飞机日，莱特兄弟制造出世界上第一架动力飞机 “飞行者飞行者1号号”。这是一架。这是一架用轻质木料为骨架、帆布为蒙皮的双翼机。其中木材占用轻质木料为骨架、帆布为蒙皮的双翼机。其中木材占47,钢占钢占35，布占，布占18,飞机飞机的飞行速度只有的飞行速度只有16公里公里/时。时。铝合金时代铝合金时代：铝合金、镁合金：铝合金、
10、镁合金 1906年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝，使制造全金属结构的飞机成为可能。年德国冶金学家发明了可以时效强化的硬铝，使制造全金属结构的飞机成为可能。2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空典型的客机全金属硬壳式结构典型的客机全金属硬壳式结构 2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空铝合金时代铝合金时代：铝合金、镁合金：铝合金、镁合金全金属飞机的创始人被公认为是德国人胡戈全金属飞机的创始人被公认为是德国人胡戈容克斯。他在容克斯。他在1919年设计了容克年设计了容克F13飞机，这是世界上第一架飞机，这是世界上第一架“为客机而设计的客机为客机而设计的客机”，也是第
11、一架全金属客机。容克，也是第一架全金属客机。容克F13是是一架下单翼单发布局活塞式小飞机，一次可载客一架下单翼单发布局活塞式小飞机，一次可载客4人人6人，也可改装成带浮筒的水上人，也可改装成带浮筒的水上飞机。但是，全金属结构飞机真正全面获得应用是在上世纪飞机。但是，全金属结构飞机真正全面获得应用是在上世纪40年代末以后。年代末以后。容克容克F13：全球首架全金属客机：全球首架全金属客机40年代出现的全金属结构年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增飞机的承载能力已大大增加，飞行速度超过了加，飞行速度超过了600公里公里/时。时。高温合金时代高温合金时代：钛基高温合金、镍基高温合金：钛基高温合
12、金、镍基高温合金 在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能在合金强化理论的基础上发展起来的一系列高温合金使得喷气式发动机的性能得以不断提高。得以不断提高。 50年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的年代钛合金的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的“热障热障”问题起了重大作用，问题起了重大作用，飞机的性能大幅度提高，最大飞行速度达到了飞机的性能大幅度提高，最大飞行速度达到了3倍音速。倍音速。SR-71“黑鸟黑鸟”（Black Bird），），美国空军高空高速侦察机。机美国空军高空高速侦察机。机身采用低重量、高强度的钛合身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料金作为结构材
13、料 最大飞行高度：最大飞行高度：30000米米最大速度：最大速度：3.5马赫马赫2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空 先进复合材料时代（现阶段）先进复合材料时代（现阶段）：聚合物基、陶瓷基、金属基、金属间化物聚合物基、陶瓷基、金属基、金属间化物基复合材料基复合材料复合材料代替铝，可实现复合材料代替铝，可实现20-40%的减重。的减重。复合材料的用量及其性能水平已成为飞行器先进性的重要标志之一。复合材料的用量及其性能水平已成为飞行器先进性的重要标志之一。 - 1959年，聚丙烯腈（年，聚丙烯腈（PAN）基碳纤维在日本问世）基碳纤维在日本问世 - 60年代中期生产出碳纤维复合材料年
14、代中期生产出碳纤维复合材料 - 70年代初碳纤维增强复合材料被首先应用于军机年代初碳纤维增强复合材料被首先应用于军机2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空 先进复合材料时代（现阶段）先进复合材料时代（现阶段）：聚合物基、陶瓷基、金属基、金属间化物聚合物基、陶瓷基、金属基、金属间化物基复合材料基复合材料2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空波音波音787：复合材料革命的代表：复合材料革命的代表 从材料学的角度看，波从材料学的角度看，波音音787飞机是制造业历史上飞机是制造业历史上一次革命性的跨越。波音一次革命性的跨越。波音787飞机在机身和主要结构飞机在机身和主要结构
15、上大面积使用了复合材料，上大面积使用了复合材料，不仅减轻了飞机重量，还减不仅减轻了飞机重量，还减轻了航空公司的维修负担。轻了航空公司的维修负担。 波音公司的数据显示，复合材料占到波音波音公司的数据显示，复合材料占到波音787飞机结构重量的飞机结构重量的50%(体积的体积的80%)，铝占，铝占20%，钛占，钛占15%，钢占，钢占10%，其他材料占，其他材料占5%。 2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空飞机型号飞机型号 设计年代设计年代钛合金钛合金（%）复合材料复合材料（%）铝合金铝合金（%）钢（钢（%）F1419692413917F18197813124917F221989412
16、4115B219882650196军用飞机结构材料用量对比（整机重量百分比）军用飞机结构材料用量对比（整机重量百分比）2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空三代战机：三代战机：F-14：平尾等受力小的部分，复合材料用量：平尾等受力小的部分，复合材料用量1% F-18：机翼等部位，复合材料用量：机翼等部位，复合材料用量12%F14战斗机战斗机F18战斗机战斗机2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空四代战机：机翼、机身、垂尾、平尾、进气道、起落架等四代战机：机翼、机身、垂尾、平尾、进气道、起落架等大面积使用复合材料，大面积使用复合材料，F-22：24%，钛合金，钛合金4
17、1% 苏苏-35：35% 2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空其他军机：其他军机：B-2隐形轰炸机：隐形轰炸机：50% Tiger虎式武装直升机：虎式武装直升机：45%2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空我国的歼我国的歼-10：三代半战机，机翼为全金属，复合材料用：三代半战机，机翼为全金属，复合材料用量很少。量很少。 歼歼-10战斗机是我国第一架完全独立拥有自主知识产权的战斗机，战斗机是我国第一架完全独立拥有自主知识产权的战斗机，2005年正式装备部队并在很短的时间内成建制、系统地形成了战斗力。年正式装备部队并在很短的时间内成建制、系统地形成了战斗力。大型客机：
18、大型客机：铝合金铝合金（%）钢钢（%）钛合金钛合金（%）复合材料复合材料（%）B-747811341B-757781263B-767801423B-77770117102.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空A-380: 22%，中心翼盒用复合材料，中心翼盒用复合材料5.3吨，吨，实现减重实现减重1.5吨。吨。 B-787: 50%，有史以来第一款在主体结构，有史以来第一款在主体结构（机翼和机身）上采用先进复合材料的大型客（机翼和机身）上采用先进复合材料的大型客机。机。A-350：40%波音与空客对决的关键：复合材料！波音与空客对决的关键：复合材料！空中空中“泰坦尼克泰坦尼克”A3
19、80A380，铝合金铝合金61%61%，复合材，复合材料用量料用量22%22%，钛合金用量，钛合金用量10%10%。2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空空中客车 A350复合材料用量复合材料用量 37%37%铝锂合金用量铝锂合金用量23%23%铝合金用量铝合金用量11%11%钛合金用量钛合金用量9%9%钢用量钢用量14%14%其它用量其它用量6%6%2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空复合材料用量复合材料用量50%50%，铝合金用量，铝合金用量20%20%，钛用量，钛用量15%15%，钢用量，钢用量10%10%2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空
20、垂直稳定面垂直稳定面尾翼尾翼水平稳定面水平稳定面纤维复合材料纤维复合材料襟翼襟翼阻流板阻流板机翼箱机翼箱发动机舱罩发动机舱罩主起落主起落架舱门架舱门前起落前起落架舱门架舱门机头机头A380选用纤维增强树脂基复合材料的部位副翼副翼2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空2008年年6月月2日，在四川省北川县擂鼓镇，一架前苏联日，在四川省北川县擂鼓镇，一架前苏联米米26直升机完成唐家山堰塞湖抢险设备向外吊运工直升机完成唐家山堰塞湖抢险设备向外吊运工作后离开。作后离开。 通用飞机：通用飞机：除从事定期客运、除从事定期客运、货运等公共航空
21、运输飞机之货运等公共航空运输飞机之外的其他民用航空活动的所外的其他民用航空活动的所有飞机的总称。有飞机的总称。赛斯纳赛斯纳 172超轻型喷气飞超轻型喷气飞机机Learjet 85：全碳纤维复合全碳纤维复合材料结构材料结构2.2.航空航天材料简史：航空航空航天材料简史：航空总结总结： 通过以上对航空材料发展历程的回顾，我们看到，通过以上对航空材料发展历程的回顾，我们看到，无论是军机还是民机，钢和铝合金的用量都在日渐减无论是军机还是民机，钢和铝合金的用量都在日渐减少，而少，而高温钛合金高温钛合金和和先进复合材料先进复合材料是今后重点发展的是今后重点发展的航空材料。航空材料。2.2.航空航天材料简史
22、：航空航空航天材料简史：航空2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天航天与航空材料有什么相同点和不同点？航天与航空材料有什么相同点和不同点？应用背景应用背景：当航天飞行器（导弹、火箭、飞船等）以高超音速冲出大气和返回地面时，当航天飞行器（导弹、火箭、飞船等）以高超音速冲出大气和返回地面时，在气动加热下，其表面温度可达在气动加热下，其表面温度可达10003000 C。固体火箭发动机工作时，燃烧室压强可达固体火箭发动机工作时，燃烧室压强可达200个大气压，产生个大气压，产生2000 C的的高温，燃气在喷喉处的流速达高温，燃气在喷喉处的流速达1马赫数。马赫数。航天材料要求：不仅要轻质高强
23、，还要耐高温耐腐蚀航天材料要求：不仅要轻质高强，还要耐高温耐腐蚀热防护是关键问题！热防护是关键问题！热防护材料发展热防护材料发展：20世纪世纪50年代以后，材料年代以后，材料烧蚀防热烧蚀防热理论理论的出现以及的出现以及烧蚀材料烧蚀材料的研制成功，解决了弹道导弹的研制成功，解决了弹道导弹弹头及航天器的再入防热问题。弹头及航天器的再入防热问题。 1969年年7月月20日人类首次登月，此后航天事业大发展！日人类首次登月，此后航天事业大发展！ 2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天天地往返运输系统的运载工具：载人飞船、航天飞机天地往返运输系统的运载工具：载人飞船、航天飞机第一代航天飞机第
24、一代航天飞机：垂直起飞，水平降落，部分多次重复使用，飞行次数：垂直起飞，水平降落，部分多次重复使用，飞行次数100次。次。 采用防热采用防热-结构分开设计的思想：冷结构结构分开设计的思想：冷结构+热防护系统热防护系统第二代航天飞机第二代航天飞机：水平起飞，：水平起飞，二级入轨二级入轨，部分重复使用。，部分重复使用。 部分部分热结构设计热结构设计为主与冷结构为主与冷结构+热防护系统相结合热防护系统相结合创新处：创新处：1. 二级入轨：用超高音速飞机把二级飞行器用火箭发动机送入空间轨道，飞二级入轨：用超高音速飞机把二级飞行器用火箭发动机送入空间轨道，飞机返回地面。机返回地面。2. 热结构设计：把承
25、力结构设计和热防护的隔热防热设计结合在一起。热结构设计：把承力结构设计和热防护的隔热防热设计结合在一起。空天飞机空天飞机：水平起飞，一级入轨，完全重复使用：水平起飞，一级入轨，完全重复使用 全机采用热结构设计全机采用热结构设计2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天应用部位应用部位材料材料适用范围适用范围备注备注头锥帽，机翼前缘头锥帽，机翼前缘抗氧化碳抗氧化碳/碳碳1260 C已实用已实用机身，机翼下表面机身，机翼下表面刚性陶瓷瓦刚性陶瓷瓦650-1260 C已实用已实用机身，机翼上表面机身，机翼上表面柔性陶瓷隔热毡柔性陶瓷隔热毡370-650 C已实用已实用美国航天飞机热防护系统
26、所用材料情况美国航天飞机热防护系统所用材料情况2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天u美研制美研制X-37高速飞行高速飞行(2005(2005年年6 6月月2121日日搭乘搭乘“白骑士白骑士”首次飞行首次飞行 ) )无人驾驶，全机身复合材料，二级入轨，水平降落。若成功可在两小时内对地球任何地点进行打击无人驾驶，全机身复合材料，二级入轨，水平降落。若成功可在两小时内对地球任何地点进行打击2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天uX-33飞行器TPSu美研制美研制X-33无人驾驶、一级入轨。无人驾驶、一级入轨。 2001 年年 3 月，由于存在诸多难以突破的技月，由于存在
27、诸多难以突破的技术难关，术难关，NASA 取消了已经耗资了取消了已经耗资了 13 亿美元的亿美元的 X-33 项目项目2.2.航空航天材料简史：航天航空航天材料简史：航天3.3.航空材料的发展方向航空材料的发展方向(1) (1) 高性能。要求质轻、高强、高模、高韧、抗疲劳高性能。要求质轻、高强、高模、高韧、抗疲劳、抗振动、耐高温、耐低温、抗氧化、耐腐蚀。、抗振动、耐高温、耐低温、抗氧化、耐腐蚀。(2) (2) 高功能、多功能。用于雷达火控和隐身结构的材高功能、多功能。用于雷达火控和隐身结构的材料要求有高功能的光、电、热、磁特性料要求有高功能的光、电、热、磁特性; ;承载和承载和功能一体化以及多
28、功能化。功能一体化以及多功能化。(3) (3) 复合化。采用树脂基、金属基（以铝、钛及金属复合化。采用树脂基、金属基（以铝、钛及金属间化合物）、陶瓷基间化合物）、陶瓷基( (SiCSiC 或或C C 纤维增强的纤维增强的SiCSiC 和和Si3N4 Si3N4 基基) )、C/ C C/ C 复合材料。复合材料。(4) (4) 智能化。采用智能材料和结构智能化。采用智能材料和结构, ,能实现自诊断、自适应、能实现自诊断、自适应、自修复和寿命预测。自修复和寿命预测。(5) (5) 低成本。包括原材料、制备和加工、检验、评价以及维低成本。包括原材料、制备和加工、检验、评价以及维修方面的低成本。修方
29、面的低成本。(6) (6) 环境相容性。要求低环境相容性。要求低/ /无污染无污染, ,有良好的可回收性。有良好的可回收性。(7) (7) 材料的通用化、标准化势在必行。材料的通用化、标准化势在必行。3.3.航空材料的发展方向航空材料的发展方向4.4.材料的性能材料的性能飞行器选材与设计时，必须考虑材料的使用性能和工艺性能。飞行器选材与设计时，必须考虑材料的使用性能和工艺性能。化学性能化学性能力学性能力学性能物理性能物理性能使用性能使用性能材料在使用过程中能材料在使用过程中能够安全可靠地工作必够安全可靠地工作必须具备的性能须具备的性能u工艺性能即材料的可加工性能工艺性能即材料的可加工性能u材料
30、工程技术人员的任务：了解和熟悉材料的成分、材料工程技术人员的任务：了解和熟悉材料的成分、组织和性能，并根据材料的使用性能、工艺性能和组织和性能，并根据材料的使用性能、工艺性能和经济性来适当的选取材料，制定工艺。经济性来适当的选取材料，制定工艺。4.4.材料的性能材料的性能4.1 4.1 静载荷作用下材料的力学性能静载荷作用下材料的力学性能强度、塑性、硬度强度、塑性、硬度4.2 4.2 动载荷作用下材料的力学性能动载荷作用下材料的力学性能冲击韧性、断裂韧性、冲击韧性、断裂韧性、 疲劳强度疲劳强度4.4.材料的性能材料的性能4.3 4.3 材料高温和低温下的力学性能材料高温和低温下的力学性能1.1
31、.高温性能高温性能蠕变蠕变：当材料在高温下长时间工作，应力小于屈服强度时，：当材料在高温下长时间工作，应力小于屈服强度时，会发生缓慢塑性变形的现象，称为蠕变。会发生缓慢塑性变形的现象，称为蠕变。蠕变程度的指标：蠕变程度的指标：蠕变强度、持久强度蠕变强度、持久强度2.2.低温性能低温性能在低温环境下，大多数材料会出现脆性，使其在不大的应力在低温环境下，大多数材料会出现脆性，使其在不大的应力下发生断裂，称作脆断。下发生断裂，称作脆断。脆化温度脆化温度T TK K越低，材料越不易脆断，其越低，材料越不易脆断，其低温韧性低温韧性越好。越好。4.4.材料的性能材料的性能4.4 4.4 材料的物理性能材料
32、的物理性能1.1.密度密度比强度：比强度：b b/ / 比弹性模量：比弹性模量：E/ E/ 2. 2. 导电性导电性金属金属 合金合金 非金属非金属3. 3. 磁性磁性软磁材料：容易磁化，也容易退磁，如硅钢片软磁材料：容易磁化，也容易退磁，如硅钢片硬磁材料：外磁场去掉后，仍能保持磁性，如稀土、钴硬磁材料：外磁场去掉后，仍能保持磁性，如稀土、钴铜、铝、铅、非金属为无磁性材料。铜、铝、铅、非金属为无磁性材料。4. 4. 导热性导热性 热防护结构中及液氧贮箱结构中都应用了最好的绝热材料。热防护结构中及液氧贮箱结构中都应用了最好的绝热材料。5. 5. 熔点熔点 航空航天器上的高温部件使用高熔点材料。航
33、空航天器上的高温部件使用高熔点材料。6. 6. 热膨胀性热膨胀性 线膨胀系数：单位温度升高引起的材料两点之间距离的膨胀线膨胀系数：单位温度升高引起的材料两点之间距离的膨胀或收缩与这两点之间原距离的比值或收缩与这两点之间原距离的比值 陶瓷陶瓷 金属金属 高分子材料高分子材料4.4.材料的性能材料的性能4.4.材料的性能材料的性能4.5 4.5 材料的耐蚀性能材料的耐蚀性能1.1.化学腐蚀化学腐蚀 金属的氧化、硫化和氯化金属的氧化、硫化和氯化 高分子的氧化和有机溶剂溶蚀高分子的氧化和有机溶剂溶蚀 无机非金属材料常温下不易被化学腐蚀无机非金属材料常温下不易被化学腐蚀2. 2. 电化学腐蚀电化学腐蚀
34、金属在酸、碱、盐等环境中，易发生电化学反应，使金属在金属在酸、碱、盐等环境中，易发生电化学反应，使金属在电解液中被不断的溶解。电解液中被不断的溶解。 特点：腐蚀速度快，量大特点：腐蚀速度快，量大 防电化学腐蚀方法：钝化防电化学腐蚀方法：钝化 在现代材料科学与技术的发展历程中，航空材料在现代材料科学与技术的发展历程中，航空材料一直扮演着先导和基础作用，机体材料的进步不一直扮演着先导和基础作用，机体材料的进步不仅推动飞行器本身的发展，而且带动了地面交通仅推动飞行器本身的发展，而且带动了地面交通工具及空间飞行器的进步，发动机材料的发展则工具及空间飞行器的进步，发动机材料的发展则推动着动力产业和能源行业的推陈出新。推动着动力产业和能源行业的推陈出新。结结 语语 “一代材料，一代飞行器一代材料，一代飞行器”是航空工业发展的生是航空工业发展的生动写照，也是航空材料带动相关领域发展的真实动写照，也是航空材料带动相关领域发展的真实描述。可以说，航空材料反映结构材料发展的前描述。可以说，航空材料反映结构材料发展的前沿，航空材料代表了一个国家结构材料技术的最沿，航空材料代表了一个国家结构材料技术的最高水平高水平 。结结 语语 何为材料的使用性能、工艺性能、力学性能、何为材料的使用性能、工艺性能、力学性能、物理性能、化学性能？物理性能、化学性能？作业作业
