【正文】 鈦（ 6Al4V） Si3N4 石英 ，由于缺陷的存在，性能分散 表 9 各種材料的缺陷臨界值 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 012345 1 10 100 1000 10,000 Strength ?(MPa) 圖 18 各種工程材料強(qiáng)度與韌性的關(guān)系 Fracture toughness Kic (M1/2 Guideline for safe design Yield before fracture )(mmcK fIc ??)(2 mmcK fIc ??Engineering Alloy Engineering Ceramics Engineering Polymer posites Fracture before yield Polymer Foams 1mm 100mm 104mm 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 金屬 陶瓷 斷裂幾率 ? 低韌性 難加工、成型 性能分散 價(jià)格高 圖 19 工程陶瓷相對(duì)金屬的性能分散度 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 陶瓷具有十分誘人的優(yōu)點(diǎn)，但由于脆性問(wèn)題不易 解決，不能用 于轉(zhuǎn)動(dòng)件，但用于燃燒室、尾噴口、火焰穩(wěn)定器，甚至導(dǎo)向葉 片，纖維增強(qiáng)陶瓷都是可以考慮的，因?yàn)槔w維增強(qiáng)陶瓷的缺口 敏感性大為改善。 圖 20 不同材料比強(qiáng)度與工作溫度的關(guān)系 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 ?MoSi2 正在開(kāi)發(fā)中的高溫材料（導(dǎo)向葉片） 抗氧化、耐高溫（ 1600℃ ） 圖 21 幾種金屬間化合物與高溫合金性能對(duì)比 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 ?材料在航空航天飛行器占十分重要的地位，沒(méi)有先進(jìn)的材 料，飛行器不可能上天，上天以后往往因選材不當(dāng)或工藝 的疏忽而失事。它具有很高的耐熱性（ 3500℃ 升華、 一直到 2500℃ 強(qiáng)度不變）和優(yōu)異的物理性能成為火箭、導(dǎo)彈最關(guān)鍵材料。 機(jī)種 年代 材料（％） 鋁 鋼 鈦 復(fù)合材料 B747 1969 81 13 4 1 A300B 1973 76 13 4 5 B757 1982 78 12 6 3 B767 1981 80 14 2 3 A320 1987 B777 1994 70 11 7 11 A340 1991 75 8 6 8 A380 2022 － － 10 22 B787 2022 － － 15 50 A350 2022 － － 9 37 表 2 民機(jī)機(jī)體主要材料的使用量 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 ? 幾種典型材料 1. 復(fù)合材料 復(fù)合除有較高的比強(qiáng)度、比剛度、抗疲勞及消震性能以外，還有 整體制造和智能化的優(yōu)點(diǎn)。哩的油耗 燃油效率(每座 ? 耐冷熱交變疲勞（ 120℃ ～ +170℃ ） ? 抗空間微隕石和空中垃圾撞擊，以及屏蔽設(shè)計(jì)選材 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 ?因再入溫度可高達(dá) 2022℃ 以上，用于軍事目的的導(dǎo)彈還要求 彈頭材料耐更高溫度和比強(qiáng)度。 當(dāng)前大飛機(jī)的立項(xiàng)與神舟 7號(hào)的成功，為國(guó)人長(zhǎng) 志氣，為世人所矚目，是我國(guó)宇航工作者的驕 傲，也是材料工作者的光榮。 2022航空宇航科學(xué)與技術(shù)全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇 0 ?材料性能（比強(qiáng)度、比剛度等）飛行器所收效益與飛行 速度有關(guān)，因而飛行器材料的價(jià)格與飛行器的速度密切 相關(guān)。圖 7為美國(guó)宇航局對(duì)今后航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料的預(yù)測(cè)。 NiAl在 NiAl系中具有最高熔點(diǎn)（ 1640℃ ）， Ni3Al（ 1395℃ ）， 密度低（ )， Ni3Al（ ），特別是熱導(dǎo)率是一般高溫合金的 4－ 8 倍，這對(duì)葉片溫度分布均勻，防止局部過(guò)熱大有好處，尤其對(duì)空心葉 片冷卻效率的提高更為有利，所以國(guó)際上對(duì)此十分注意，但是這種材 料的弱點(diǎn)就是室溫塑性和韌性很低，盡管在較高溫度下具有超塑性。說(shuō)明 C/C復(fù)合材料用于航 空發(fā)動(dòng)機(jī)為