航空航天材料ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 09:22 本頁面
【文章內容簡介】 下幾種類型： 高分子基：樹脂＋增強體應用廣泛 金屬基：成本高，回收難，未能大量推廣 陶瓷基：作為解決脆性的一個途徑 碳碳復合材料：超高溫，高強，高模量 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 圖 11 結構用材料的比強度與溫度的關系 圖 12 高溫材料工作溫度和強度的關系 表 3 幾種復合材料與金屬材料性能對比 纖維 (%) 比重 強度 (MPa) 模量 (GPa) 碳纖維 /樹脂 65 1380 124 S玻璃 /樹脂 65 1100 180 E玻璃 /樹脂 65 160 48 芳綸 /樹脂 65 1240 60 鋼 0 1380 200 鋁 0 560 70 Ti6Al4V 0 1500 110 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 碳纖維 1878年，愛迪生用棉、竹經硝酸處理溶于酒精紡成絲，高溫碳化成為電燈絲 1910年， GE實驗室的 W. D. Coolidge用鎢絲代替碳絲 1959年，美國（ Union Carbide）用人造絲造碳纖維 1959年，日本進藤昭男用聚丙烯腈造碳纖維， 1970年又發(fā)明以瀝青作原料 1962年，金屬所、長春應化所開始研究碳纖維 聚丙烯腈（ PAN） 碳化 （ 1000－ 1600℃ ） 預氧化 （ 200－ 300℃ ） 碳纖維 石墨化 （ 2500－ 2800℃ ） 高模量 7 6 5 4 3 2 圖 13 不同型號碳纖維的強度和模量 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 碳纖維的用途 體育器械：球拍、魚竿等 工業(yè)：建筑、風扇葉片、電纜芯等 航空航天：飛機機體材料、衛(wèi)星結構材料等 圖 14 復合材料在軍民用飛機上的應用增長趨勢 8 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 2. 高溫合金 在現(xiàn)代航空發(fā)動機中，高溫合金占 50% 圖 15 世界高溫合金的發(fā)展趨勢和我國主要合金的研制 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 合金牌號 Cr Cr Mo W Ta Re Nb Al Ti Hf 比重 工作溫度 (℃ ) 第 一 代 （ 1984） PWA1480 10 5 4 12 ~950 Rene’ N4 9 8 2 6 4 CMSX2 8 5 8 6 DD3 5 4 第 二 代 （ 1989） PWA1484 5 10 2 6 9 3 ~980 Rene’ N5 7 5 7 3 CMSX4 9 6 3 1 DD6 9 2 8 2 第三代 （ 1994） Rene’ N6 6 ~1100 CMSX10 2 3 5 8 6 第四代 MCN9 4 1 5 5 4 6 （ Ru 4%） 表 4 單晶葉片（鎳基高溫合金）典型成分 特點：第二、三代加 Re（錸），第四代又加 Ru（釕） 4% 2022航空宇航科學與技術全國博士生學術論壇 ?除鎳基高溫合金外， NiAl中間化物研究頗多，如 NiAl和 Ni3Al系高溫 合金。 NiAl在 NiAl系中具有最高熔點（ 1640℃ ）， Ni3Al（ 1395℃ ）， 密度低（ )， Ni3Al（ ），特別是熱導率是一般高溫合金的 4－ 8 倍，這對葉片溫度分布均勻，防止局部過熱大有好處，尤其對空心葉 片冷卻效率的提高更為有利，所以國際上對此十分注意，但是這種材 料的弱點就是室溫塑性和韌性很低，盡管在較高溫度下具有超塑性。
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