1、L/O/G/O航空航天材料工程AEROSPACE MATERIALS ENGINEERING一、绪论2012-4- 严佳： ， Tel（ O）： 84706692， 办公室：综合实验一号楼 411A 史国栋： ， Tel（ O）： 84706791，办公室：综合实验一号楼 410A教师介绍课程安排考核方法 9-12周：绪论、第 1、 6-9、 13-14章，严佳13-16周：第 2-5、 10-12章，史国栋 平时表现：占 40%，课堂表现、出勤率、课堂小考、作业等期末集中周考试，闭卷内容提纲材料的概念与分类1.1航空航天材料简史1.2材料的性能材料的重要作用举例： 旧石器时代 距今约 250
2、万年 新石器时代 距今 1万年 青铜时代 公元前 3000年 铁器时代 公元前 1000年 水泥、钢、塑料；合成纤维（如尼龙）取代自然纤维（如棉、麻，蚕丝） 信息时代： 20世纪 50年代，基于硅的集成电路取代分立式晶体管 新材料时代：纳米材料、复合材料 回顾历史，任何一个时代的变革，都是以新材料的产生为基础的，新材料总是：革命性的改变人们的生活和文化的进程产生一种全新的工业航空飞行器航天飞行器要求 ：轻质高强： “克克计较 ”，对航天飞机来说，每减重 1kg的经济效益逾万美元。高温耐蚀：发动机材料、再入过程、宇宙射线、低地球轨道上原子氧等航空航天材料 ：泛指用于制造航空、航天飞行器的材料。重
3、要作用 ：先导和基础作用。 “一代材料，一代飞行器”航空航天材料反映出材料发展的前沿，特别是代表了一个国家结构材料技术的最高水平。大气层内航行如：飞机、飞艇、热气球等大气层外航行如：人造卫星、宇宙飞船、空间站等1.1 材料的概念与分类1.1 材料的概念与分类复合材料金属材料铁合金材料钢铁非铁合金材料铝及其合金铜及其合金钛及其合金镁及其合金镍及其合金非金属材料有机聚合物纤维橡胶塑料无机材料水泥玻璃陶瓷树脂基颗粒增强纤维增强晶须增强编织结构增强金属基复合材料工程材料陶瓷基复合材料按组织成分分类用于机械或建筑工程经人工提炼或制造，非自然直接提供固体材料1.1 材料的概念与分类工程材料按使用功能分类功
4、能材料结构材料用于制造实现运动和传递动力的零件性能指标：力学性能（ 强度、硬度、刚度、塑性、韧性、疲劳强度、耐磨强度等 ）包括金属、高分子、复合材料等 利用物理特性及其对外部环境的响应实现信息处理和能量转换性能指标：声、光、电、磁、热等物理性能隐身、减振、隔热、信息、电子材料1.2 航空航天材料简史：航空孔明灯和热气球：纸、漆布（亚麻）1903年 12月 17日，莱特兄弟制造出世界上第一架动力飞机 “飞行者 1号 ”。这是一架用轻质木料为骨架、帆布为蒙皮的双翼机。其中木材占 47 ,钢占 35，布占 18 ,飞机的飞行速度只有 16公里 /时。铝合金时代 ：铝合金、镁合金1906年德国冶金学家
5、发明了可以时效强化的 硬铝 ，使制造全金属结构的飞机成为可能。40年代出现的全金属结构飞机的承载能力已大大增加，飞行速度超过了 600公里 /时。高温合金时代 ： 钛基高温合金、镍基高温合金在合金强化理论的基础上发展起来的一系列 高温合金 使得喷气式发动机的性能得以不断提高。50年代 钛合金 的研制成功和应用对克服机翼蒙皮的 “热障 ”问题起了重大作用，飞机的性能大幅度提高 ,最大飞行速度达到了 3倍音速。SR-71“黑鸟 ”（ Black Bird），美国空军高空高速侦察机。机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料 最大飞行高度： 30000米最大速度： 3.5马赫1.2 航空航天材料简史：航空 先进复合材料时代（现阶段） ：聚合物基、陶瓷基、金属基、金属间化物基复合材料 复合材料代替铝，可实现 20-40%的减重。 复合材料的用量及其性能水平已成为飞行器先进性的重要标志之一。- 1959年，聚丙烯腈（ PAN）基碳纤维在日本问世- 60年代中期生产出碳纤维复合材料- 70年代初碳纤维增强复合材料被首先应用于军机1.2 航空航天材料简史：航空
