纳米材料在航空航天业技术的重大进展
发布时间：2019-06-28 18:02浏览次数：
航空材料技术继续保持快速发展的势头。总体而言，航空材料继续朝着高温、智能化、微纳米和可设计性的方向发展，在先进复合材料、高性能金属结构材料、特殊功能材料、电子信息材料等领域取得了许多重要进展。
1. 先进复合材料
先进复合材料正朝着耐高温、智能化方向发展。碳纤维、陶瓷基复合材料和树脂基复合材料是其发展的热点。
在陶瓷基复合材料中，碳化硅(SiC)是研究最广泛的陶瓷基复合材料。主要原因是碳化硅材料与其他基体材料相比具有更好的耐高温性能，能够承受1316℃以上的高温。
在航空航天领域具有重要应用价值的超高温材料主要包括硼化物、碳化物和氧化物复合材料。ZRB2-SIC超高温复合陶瓷以其罕见的高熔点、高导热、高弹性模量、良好的抗热震性能和适中的热膨胀性能，已成为超高温材料领域最有前途的材料之一。
俄罗斯研究人员研制出一种多层陶瓷结构材料，该材料由碳化硅和二硼化锆陶瓷混合而成，预计可承受3000摄氏度的高温。它可以用来提高喷气发动机的燃烧室温度，在航天飞机重返大气层时使其绝缘，或者保护它们不受热。制造用于测量发动机温度的传感器罩。
2. 高性能金属结构材料
高性能金属结构材料正朝着轻量化和复合材料的方向发展。轻质耐高温金属和金属纳米复合材料是其发展的热点。
日本研究人员研制出一种透明、强磁性的纳米颗粒薄膜材料，由纳米磁性金属颗粒、钴铁合金和绝缘材料氟化铝组成。该系统有望应用于新一代的透明磁性设备中，直接显示飞机挡风玻璃上的油量和地图信息，包括电气、磁性和光学设备。国内产业带来技术创新发展
3.特殊功能材料
特种功能材料正朝着可设计性、微纳米和多功能方向发展。新型隐身材料、高温防护材料、除冰、去污、防腐、自洁、防反射功能材料是其发展的重点。
针对火箭发动机陶瓷基复合材料必须承受1600℃的高温，并且在氧气中容易产生裂纹和脆性的问题，科学家们探索了碳纳米管如何提高碳化硅基复合材料的损伤抗力。试验结果表明,碳化硅胡须生长的碳纳米管比那些没有耐高温碳纳米管,并可以很容易地承受高温高压下的1000 c,碳化硅生长碳纳米管很容易反弹nanoindenter下,大大增加其抗裂性。
4. 电子信息功能材料
电子信息功能材料正朝着低型化、小型化方向发展。超材料天线、GaN半导体材料和Ga液态金属合金是目前研究的热点。
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