《航空材料与腐蚀防护》讲义 罗mm中国民航大学理学院材料化学教研室苏景新 第一章航空材料概论 11航空材料是航空工业主要基础 航空材料与航空技术的关系极为密切,航空航天材料在航空产品发展中具有极其重要的 地位和作用:航空材料既是研制生产航空产品的物质保障,又是推动航空产品更新换代的技 术基础 一、航空产品特殊的工作环境对航空材料的性能要求集中表现在“轻质高强、高温耐蚀” 所谓“轻质高强”是指,要求材料的比强度高,即要求材料不但强度(静强度高、能承 受大过载、疲劳强度高)高而且密度小。航空工业有一句口号叫做“为每一克减重而奋斗”, 反映了减重对于航空产品的重大经济意义(见表11)。而且材料减重对飞机减重的贡献也越 来越大,所以轻质高强是航空材料必须满足的首要性能要求 表1.1飞行器结构减重带来的效益(1990年数据) 用飞机直升机先进 小型民 商用 超音速与高超 机种 航天飞机 战斗机运输机 音速运输机 美元磅50 3000 0000 “髙温耐蚀”的“髙温”是指航空材料要能耐受较高的工作温度。对机身材料,气动力 加热效应使表面温度升高,需要结构材料具有好的髙温强度:对发动机材料,要求涡轮盘和 涡轮叶片材料要有好的高温强度和耐高温腐蚀性能 “耐蚀”是指航空材料要有优良的抗腐蚀,特别是抗应力腐蚀、腐蚀疲劳的能力 当然,除以上性能外,对某些材料还要求有其他方面的性能,如:非金属材料要具有良 好的耐老化性能和耐气候性能:透明材料要具有良好的光学性能;电工材料具有良好的电学 性能;以及防火安全性能等等。 二、航空产品的高可靠性、多样性对航空材料提出了更高的质量要求 航空器是技术密集、高集成度的复杂产品,只有采用质地优良的航空材料才能制造出安 全可靠、性能优良的飞机、发动机 航空产品的多样性和小批量生产,导致了航空材料研制和生产上的多品种、多规格、小 批量、技术质量要求高等特点 三、航空产品降低成本的需求导致要发展低成本航空材料。《航空材料与腐蚀防护》讲义 中国民航大学理学院材料化学教研室 苏景新 1 / 58 第一章 航空材料概论 1.1 航空材料是航空工业主要基础 航空材料与航空技术的关系极为密切，航空航天材料在航空产品发展中具有极其重要的 地位和作用：航空材料既是研制生产航空产品的物质保障，又是推动航空产品更新换代的技 术基础。 一、航空产品特殊的工作环境对航空材料的性能要求集中表现在“轻质高强、高温耐蚀”。 所谓“轻质高强”是指，要求材料的比强度高，即要求材料不但强度（静强度高、能承 受大过载、疲劳强度高）高而且密度小。航空工业有一句口号叫做“为每一克减重而奋斗”， 反映了减重对于航空产品的重大经济意义（见表 1.1）。而且材料减重对飞机减重的贡献也越 来越大，所以轻质高强是航空材料必须满足的首要性能要求。 表 1.1 飞行器结构减重带来的效益（1990 年数据） 机种 小型民 用飞机 直升机 先进 战斗机 商用 运输机 超音速与高超 音速运输机 航天飞机 美元/磅 50 300 400 800 3 000 30 000 “高温耐蚀”的“高温”是指航空材料要能耐受较高的工作温度。对机身材料，气动力 加热效应使表面温度升高，需要结构材料具有好的高温强度；对发动机材料，要求涡轮盘和 涡轮叶片材料要有好的高温强度和耐高温腐蚀性能。 “耐蚀”是指航空材料要有优良的抗腐蚀，特别是抗应力腐蚀、腐蚀疲劳的能力。 当然，除以上性能外，对某些材料还要求有其他方面的性能，如：非金属材料要具有良 好的耐老化性能和耐气候性能；透明材料要具有良好的光学性能；电工材料具有良好的电学 性能；以及防火安全性能等等。 二、航空产品的高可靠性、多样性对航空材料提出了更高的质量要求。 航空器是技术密集、高集成度的复杂产品，只有采用质地优良的航空材料才能制造出安 全可靠、性能优良的飞机、发动机。 航空产品的多样性和小批量生产，导致了航空材料研制和生产上的多品种、多规格、小 批量、技术质量要求高等特点。 三、航空产品降低成本的需求导致要发展低成本航空材料