航空材料是研制生產(chǎn)航空產(chǎn)品的物質(zhì)保障,也是使航空產(chǎn)品達(dá)到人們期望的性能、使用壽命與可靠性的技術(shù)基礎(chǔ)。由于航空材料的基礎(chǔ)地位,以及其對航空產(chǎn)品貢獻(xiàn)率的不斷提高,航空材料與航空發(fā)動(dòng)機(jī)、信息技術(shù)成為并列的三大航空關(guān)鍵技術(shù)之一,航發(fā)零件選材的時(shí)候,設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作溫度、強(qiáng)度以及環(huán)境進(jìn)行綜合考慮,并最終確定選材方案。而擺在設(shè)計(jì)人員面前的,是各種材料在不同溫度下的力學(xué)性能數(shù)據(jù)以及各種條件下的氧化/腐蝕性能數(shù)據(jù),甚至還包括特殊環(huán)境服役數(shù)據(jù)和物理化學(xué)特性,例如,耐沖蝕性能、密度、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等等。
航空材料是制造飛機(jī)(包括飛行器)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件、儀表及隨機(jī)設(shè)備等所用材料的總稱,通常包括金屬材料(結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金、有色金屬及合金等)、有機(jī)高分子材料(橡膠、塑料、透明材料、涂料等)和復(fù)合材料。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)上奧林巴斯手持光譜儀分析的合金材料有哪些航空發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的先進(jìn)金屬材料?
航空發(fā)動(dòng)機(jī)上奧林巴斯手持光譜儀分析的合金材料有哪些1、鋁合金
鋁合金具有比模量與比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、加工性能好、成本低廉等突出優(yōu)點(diǎn),因此被認(rèn)為是航空航天工業(yè)中用量最起著至關(guān)重要的作用。主要應(yīng)用位置:發(fā)動(dòng)機(jī)艙、艙體結(jié)構(gòu)、承載壁板、梁、儀器安裝框架、燃料儲(chǔ)箱等。
屬基復(fù)合材料主要是指以Al、Mg等輕金屬為基體的復(fù)合材料。在航空和宇航方面主要用它來代替輕但有毒的鈹。這類材料具有優(yōu)良的橫向性能、低消耗和優(yōu)良的可加工性,已成為在許多應(yīng)用領(lǐng)域最具商業(yè)吸引力的材料,并且在國外已實(shí)現(xiàn)商品化。
其中以鋁鏗合金、欽及鐵合金為基的復(fù)合材料是目前主要選擇對象。如以碳化硅纖維增強(qiáng)欽合金基體復(fù)合材料可用來制造壓氣機(jī)葉片。碳纖維或氧化鋁纖維增強(qiáng)鎂或鎂合金基體復(fù)合材料可用來制造渦輪風(fēng)扇葉片。又如鎳鉻鋁銥纖維增強(qiáng)鎳基合金基體復(fù)合材料可用來制造渦輪及壓氣機(jī)用的密封元件。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)上奧林巴斯手持光譜儀分析的合金材料有哪些2、鈦合金
與鋁、鎂、鋼等金屬材料相比,鈦合金具有比強(qiáng)度很高、抗腐蝕性能良好、抗疲勞性能良好、熱導(dǎo)率和線膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn),可以在350~450℃以下長期使用,低溫可使用到-196℃。主要應(yīng)用位置:航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片、機(jī)匣、發(fā)動(dòng)機(jī)艙和隔熱板等。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)上奧林巴斯手持光譜儀分析的合金材料有哪些3、超高強(qiáng)度鋼
超高強(qiáng)度鋼具有很高的抗拉強(qiáng)度和足夠的韌性,并且有良好的焊接性和成形性。主要應(yīng)用位置:航天發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)噴管、軸承和傳動(dòng)齒輪。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械:壓氣機(jī)將進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣逐級(jí)增壓;燃燒室保證增壓后空氣與燃油充分混合,并穩(wěn)定燃燒;渦輪將氣流的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;同時(shí)還有短艙系統(tǒng)、空氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)協(xié)同工作。不同部件、系統(tǒng)間功能不同、設(shè)計(jì)需求不同、需要考慮的工作場景也不同,想要全面、準(zhǔn)確地描述發(fā)動(dòng)機(jī)故障模式,存在一定難度。
如今,航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能不斷的提高,重量相比過去有了很大的減少,在依靠整體葉盤、整體葉環(huán)、空心葉片和對轉(zhuǎn)渦輪等新穎結(jié)構(gòu)的同時(shí),將會(huì)更看重高比強(qiáng)度、低密度、高剛度和耐高溫能力強(qiáng)的先進(jìn)材料。傳統(tǒng)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料(鎳合金和鈦合金)雖然仍然可以進(jìn)一步發(fā)展,但它的發(fā)展空間已經(jīng)不大了,很難滿足未來航空發(fā)動(dòng)機(jī)更加苛刻的溫度和重量要求。