新型材料在航空制造领域的应用---最新

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1、天津中德职业技术学院航空航天与汽车学院毕业设计天津中德职业技术学院毕业设计（论文）论文题目新型复合材料在航空制造领域的应用学院__航空航天与汽车学院__专业___飞机制造技术______班级10级飞机制造技术2班_姓名___指导教师________________第18页共18页天津中德职业技术学院航空航天与汽车学院毕业设计目录第一章新型航空材料的基础知识……………………………………31.航空材料的研究与发展………………………………………………32.新型航空材料的特点…………………………………………………5第二章

2、.新型航空材料的性能分析……………………………………61.铝锂合金1.1Al-Li合金的特点……………………………………………………61.2Al-Li合金的强韧化机制……………………………………………71.3Al-li合金的热处理…………………………………………………82．复合材料2.1复合材料的构成………………………………………………………82.2复合材料的分类及特点………………………………………………92.3复合材料的缺点……………………………………………………10第三章.新型航空材料的实际应用…………………

3、…………………121.Al-Li合金的应用……………………………………………………122.复合材料在航空发动机上的应用……………………………………123.复合材料在机翼上的应用……………………………………………124.复合材料在机身上的应用…………………………………………14第四章.展望未来发展前景……………………………………………171.金属系复合材料………………………………………………………172.取向凝固结晶…………………………………………………………173.陶瓷系材料…………………………………………………

4、………17参考文献…………………………………………………………………18第18页共18页天津中德职业技术学院航空航天与汽车学院毕业设计第一章新型航空材料的基础知识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。1.1航空材料的研究与发展航空材料的分类航空材料有不同的分类方式：按成份可分为四大类：l金属材料：铝合金、镁合金、钛合金、钢、高温合金、粉末冶金合金等。l无机非金属材料：玻璃、陶瓷等l高分子材

5、料：透明材料、胶粘剂、橡胶及密封剂、涂料、工程塑料等。l先进复合材料：聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料、碳/碳复合材料等。按使用功能可分为两大类：l结构材料.功能材料所谓结构，是指由板、杆等承力单元件构成的承力系统，在载荷作用下，该系统只产生小的弹性形变，即系统应具有几何不变性。如承力系统是几何可变的，则承力系统不是结构，而是机构。以飞机为例，航空产品中典型的结构包括：机身、机翼、垂直尾翼、水平尾翼、各种操纵面、起落架（除传动机构之外的部分）等。用于加工制造这些结构的单元件的材料都属于结构材

6、料。1.铝合金铝合金因其技术成熟、成本低、使用经验丰富等优势，在相当长的时期内，仍将是亚音速飞机和低超音速飞机的主要结构用材之一。2.结构钢一些新型超高强度钢在今后仍然还会是起落架、主要接头、隔框等一些主要承力构件的备选材料。3.钛合金第18页共18页天津中德职业技术学院航空航天与汽车学院毕业设计钛合金在飞机结构用材中所占的重要地位已确定无疑，但是钛合金的较贵的价格和较差的工艺性，是影响使用的很大因素。1.先进复合材料由于先进复合材料具有比钢、铝、钛高得多的比强度、比模量和耐疲劳等优点，在未来高性能的飞机结构材料

7、中，先进复合材料将会占据越来越重要的地位，甚至完全有可能出现全复合材料结构的飞机。航空发动机用材的演变早期的活塞式发动机的结构材料以普通碳素钢为主。涡轮喷气发动机（包括涡轮风扇发动机和涡轮桨叶发动机）的性能水平很大程度上依赖于高温材料的发展。其中尤以涡轮部件材料最为关键：1.涡轮叶片材料在二十世纪四十年代，尽管喷气式发动机的原理早已提出，但由于没有合适的高温材料用于制造涡轮，所以发展迟缓。到五十年代初，英国的White公司开发出了镍基高温合金。到六十年代，开始使用真空熔炼方法制造高温合金，合金的纯度得到提高，性能

8、更好。七十年代，开发出定向凝固、单晶铸造等高温部件制造工艺，使叶片的最高工作温度和耐疲劳性能进一步提高。2.涡轮盘材料二十世纪四十年代的涡轮进口温度约为800~900℃，采用了16-25-6铁基合金。五十年代，随着涡轮进口温度提高到950℃，出现了沉淀硬化合金，应用沉淀强化原理使合金具有更高的高温强度。到七十年代，进口温度提高到了1240℃，出现了Rene95合金和粉末冶