納米材料在航空航天業(yè)技術(shù)的重大進展
來源：新材料科學與應用技術(shù)2018-09-27 13:09:10編輯：xfq
航空材料技術(shù)繼續(xù)保持快速發(fā)展的勢頭。總的來看，航空材料繼續(xù)向高溫化、智能化、微納化和可設(shè)計化方向發(fā)展，在先進復合材料、高性能金屬結(jié)構(gòu)材料、特種功能材料、電子信息材料等領(lǐng)域取得多項重要進展。
1、先進復合材料
先進復合材料向耐高溫、智能化方向發(fā)展，碳纖維、陶瓷基復合材料和樹脂基復合材料是其發(fā)展重點。
陶瓷基復合材料中研究最為廣泛的是以碳化硅（SiC）為基體的陶瓷基復合材料，主要是因為相較于其他基體材料，碳化硅材料具有更好的耐高溫性能，可承受1316℃以上的高溫。
目前航天領(lǐng)域有重要應用價值的超高溫材料主要包括硼化物，碳化物以及氧化物組成的多元復合超高溫陶瓷材料體系。其中ZRB2-SIC超高溫復相陶瓷以其罕見的高熔點，高熱導率，高彈性模量，良好的抗熱震性和適中的熱膨脹率等特性，成為耐超高溫材料領(lǐng)域最具前途的材料之一。
俄羅斯研究人員開發(fā)出一種基于碳化硅和二硼化鋯的陶瓷混合物構(gòu)成的多層陶瓷結(jié)構(gòu)材料，預計能夠耐受3000℃的極端溫度的考驗，可用于提升噴氣發(fā)動機燃燒室的溫度，還能在空間飛行器再入大氣層時起到隔熱作用，或者用于制造測量發(fā)動機溫度的傳感器保護罩。
2、高性能金屬結(jié)構(gòu)材料
高性能金屬結(jié)構(gòu)材料向輕量化、復合化方向發(fā)展，輕質(zhì)耐高溫金屬和金屬納米復合材料是其發(fā)展重點。
日本研究人員開發(fā)出一種透明強磁性納米顆粒薄膜材料，由納米級磁性金屬顆粒鐵鈷合金和絕緣物質(zhì)氟化鋁混合制成，有望用于在飛機擋風玻璃上直接顯示油量、地圖等信息的新一代透明磁性設(shè)備，為包括電、磁及光學設(shè)備在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)帶來革新性的技術(shù)發(fā)展。
3、特種功能材料
特種功能材料向可設(shè)計性、微納米化、多功能化方向發(fā)展，新型隱身材料、高溫防護材料及除冰、除污、防腐、自清潔、抗反射等功能材料是其發(fā)展重點。
針對火箭發(fā)動機中的陶瓷基復合材料零件必須承受1600℃的溫度，且在氧氣中容易產(chǎn)生裂紋及變脆的問題，科學家們探索碳納米管如何改善碳化硅基復合材料的耐損傷性能。測試結(jié)果表明，生長碳納米管的碳化硅比無碳納米管的碳化硅晶須更耐高溫，且很容易做到耐受1000℃的高溫。在高壓力狀態(tài)下，生長碳納米管的碳化硅可以輕松地在納米壓頭下反彈，極大地增加了其抗裂韌性。
4、電子信息功能材料
原標題：納米材料在航空航天業(yè)技術(shù)的重大進展
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