宇航用耐高温复合材料.ppt

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1、宇航用耐高温复合材料组员：林普 邱小康宇航用喷气发动机和火箭发动机性能的提高在很大程度上取决于耐高温材料的进展，九十年代乃至下个世纪使用的航空飞行器（包括飞机和导弹）需要更先进的喷气发动机，以航天飞机为代表的新一代航天运载器需要更高性能的推进系统。高温合金新型高温材料耐高温金属材料高温合金高温合金是指以铁、钴、镍为基，能在600以上高温抗氧化或抗腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类金属材料，也称超合金。20世纪50至60年代，发动机热端部件材料主要是铸造高温合金，其使用温度800900进入80年代以来，随着高温单晶技术的开发，使用温度提高到12001300高温合金具有耐高温、高强韧、抗氧化

2、、可加工性和良好的导热性，具有较全面的综合性能。但随着发动机涡轮进口温度不断提高，高温合金由于熔点的限制，最高使用温度已经不能满足需要，从长远看，必须寻找能耐更高温的材料代替高温合金新型高温材料 陶瓷基复合材料（CMC）金属间化合物 陶瓷基复合材料耐高温、低密度、高强度、抗氧化等特点使陶瓷材料具有接替金属作为新一代高温结构材料的潜力。缺点：脆性大、可靠性差。解决方案：连续纤维增韧在发展的多种增韧途径中，连续纤维增韧陶瓷基复合材料最引人注目，它可以具有类似金属的断裂行为、对裂纹不敏感。70年代初期法国Naslain教授发明了气相渗透（CVI）制造连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料（CMC-SiC）

3、：SiC/SiC；C/SiC金属间化合物金属间化合物具有优良的高温性能，其强度随温度的增加而增加，而且密度小，质量轻。高温合金的熔点不超过1288，NiAl金属间化合物的熔点高达1638，并且耐氧化。Ni3Al的密度相当于单晶高温合金的2/3金属间化合物主要包括Ni-Al系、Fe-Al系、Ti-Al系金属间化合物金属间化合物缺点：室温脆性差，难于加工解决方法：在基体中加入硼元素以提高延伸率 高铌钛铝合金高温高性能高铌钛铝合金可以替代高性能变形镍基高温合金，密度大约是镍基高温合金的一半，使部件有显著的减少重量的作用。具有我国独立知识产权的新一代航空航天用发动机材料高温高性能高铌钛铝合金材料即将步入产业化阶段，这一技术将使我国航空航天发动机材料居世界领先水平。高铌钛铝合金制造的涡轮叶片国产“太行”大推力发动机，据说已在歼10/歼11战斗机上使用