復(fù)合材料在航空工程的應(yīng)用論文

　　摘要：復(fù)合材料有著高性能、高強度、多功能以及智能化等多種優(yōu)點，目前在我國的航空領(lǐng)域已經(jīng)開始大范圍應(yīng)用。復(fù)合材料已經(jīng)不僅僅是作為小型、簡單的承重部件應(yīng)用在航空飛行器上，正在向大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)部件發(fā)展。針對復(fù)合材料的種種特點，文章將詳細闡述復(fù)合材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展前景，希望能為航空材料領(lǐng)域的研究人員提供有效幫助。

　　關(guān)鍵詞：復(fù)合材料；航空工程；應(yīng)用現(xiàn)狀；前景

　　一、國內(nèi)外復(fù)合材料在航空工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

　�。ㄒ唬﹪�外復(fù)合材料

　　目前針對復(fù)合材料的應(yīng)用，國內(nèi)外都投入了很大的精力對其進行研究。國外在研究使用復(fù)合材料時，主要的研究方向是以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合材料以及以聚合物為基礎(chǔ)的復(fù)合材料這兩種。使用以聚合物為基礎(chǔ)的復(fù)合材料對飛行器的減重效果十分顯著，力學(xué)性能也十分優(yōu)秀，并且獲得了所有研究復(fù)合材料的相關(guān)人員的一致贊同。使用以樹脂為基礎(chǔ)的復(fù)合材料制造的飛行器零部件要相比傳統(tǒng)材料制作的零件輕20%～30%，對零件的維修與更換的費用相比傳統(tǒng)材料要低15%～25%。應(yīng)用了以樹脂為基礎(chǔ)的復(fù)合材料還能擁有很強的“隱形”功能，通過科學(xué)合理的調(diào)配之后，可以使飛行器對雷達的反射波感應(yīng)面積減少，具有很強的吸波性。國外的許多國家已經(jīng)大面積地使用復(fù)合材料進行飛行器的制造，法國的“空中客車”公司在2013年就設(shè)計了一款對復(fù)合材料使用率高達52%的客機，并且成功試飛，由此就能看出來復(fù)合材料在客機制造上已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用了。以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合材料的主要成分是金屬元素，包含有銀、鎢與其他的高價值金屬。經(jīng)過國外科研人員的研究，許多的研究人員都將目光放到了陶瓷纖維上，這種陶瓷纖維主要成分是氧化硅、氧化鋁、碳化硅等。以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合材料它有著對于溫度不敏感，而且耐高溫、不易膨脹等種種優(yōu)點，在航空工程中應(yīng)用得相當(dāng)頻繁[2]。

　�。ǘ�）國內(nèi)復(fù)合材料

　　由于我國的航空事業(yè)相比國外起步較晚，對于航空材料的研究也沒能與時俱進，我國主要進行以樹脂為基礎(chǔ)的復(fù)合材料研究，在經(jīng)過了二十多年的研究之后，終于有了一定的成果與基礎(chǔ)�，F(xiàn)在我國研發(fā)的高性價比的樹脂復(fù)合材料有BM樹脂基體、中溫固化環(huán)氧樹脂基體和阻燃環(huán)氧基體等等幾種。現(xiàn)在我國的航空飛行器的生產(chǎn)制造已經(jīng)大量應(yīng)用了相應(yīng)的復(fù)合材料。隨著最近幾年我國航空工程制造事業(yè)的發(fā)展，對復(fù)合材料的研究能力也有了顯著的提升，現(xiàn)在我國在進行飛行器的生產(chǎn)制造中，應(yīng)用了許多的復(fù)合材料，有效減少了飛行器整體重量15%左右。雖然現(xiàn)在我國的復(fù)合材料的生產(chǎn)制造水平有了很大的提高，然而對其的研究與應(yīng)用相比國外還不是十分成熟，現(xiàn)在研制出的復(fù)合材料其制造成本沒能有效降低，所以以金屬為基礎(chǔ)的復(fù)合材料不能在我國的航空工程中進行大規(guī)模的應(yīng)用，我國現(xiàn)在對復(fù)合材料的研究只是處在中級階段�，F(xiàn)在我國飛行器的發(fā)動機中使用陶瓷纖維增強陶瓷基復(fù)合材料比較多，對于飛行器的航空光學(xué)儀器、熱控原件以及航空器我國主要使用顆粒增強鋁基復(fù)合材料。綜上所述，現(xiàn)在國內(nèi)航空工程中使用復(fù)合材料已經(jīng)有了階段性成果，但是對于復(fù)合材料的研究仍然需要相關(guān)的科研人員繼續(xù)努力，制造出更多、更好以及成本更低的復(fù)合材料。

　　二、復(fù)合材料在航空工程中的發(fā)展前景

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　　對復(fù)合材料的研究，需要滿足現(xiàn)在智能化的要求。在航空飛行器的外表面應(yīng)用智能化的復(fù)合材料，是現(xiàn)在航空工程的需求。航空工程在未來的發(fā)展中，需要在航空飛行器的外部加裝各種傳感設(shè)備，對周邊環(huán)境有效監(jiān)控，使用通訊以及電子系統(tǒng)實時記錄[3]，保證航空飛行器的安全工作。

　�。ǘ�）質(zhì)量減少，性能增加

　　使用復(fù)合材料進行航空飛行器的制造，將能很好地減少飛行器的質(zhì)量。目前我國的飛行器使用的復(fù)合材料在20%左右，然而國外許多國家的飛行器使用復(fù)合材料達到了25%。我國使用復(fù)合材料性能較低，結(jié)構(gòu)性能較差，因此未來就需要在復(fù)合材料的研究中有意識地增強復(fù)合材料的強度以及韌度。

　　三、結(jié)語

　　總而言之，我國在經(jīng)過了四十多年對復(fù)合材料的研究與探索后，已經(jīng)初步形成了一個復(fù)合材料工業(yè)生產(chǎn)制造的完整體系，并且將一部分的研究成果有效地運用到了航空工程之中，也取得了很好的成績。然而我國對于復(fù)合材料的研究技術(shù)與歐美各國還有著不小的差距，所以就需要我國對先進的復(fù)合材料進行研究，要有效借鑒歐美等發(fā)達國家的先進技術(shù)與經(jīng)驗，有效突破我國對于復(fù)合材料研究的瓶頸，從而促進我國航空工程的發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]王大偉,王曉燕.復(fù)合材料在航空工程中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及前景[J].山東工業(yè)技術(shù),2016,(20):15.

　　[2]高禹,李洋洋,王柏臣,等.先進樹脂基復(fù)合材料在航空發(fā)動機上的應(yīng)用及研究進展[J].航空制造技術(shù),2016,(21):16-21.

　　[3]楊懿春,何景武,馬駿.復(fù)合材料在中型公務(wù)機結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用研究[J].飛機設(shè)計,2017,(02):28-30.

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