2020航空航天材料產業發展趨勢及現狀分析

• 2020年6月15日 HaoChenChong來源：互聯網 1214 79
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航空航天材料是指飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術發展的決定性因素之一，也是航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。

航空航天材料是指飛行器及其動力裝置、附件、儀表所用的各類材料，是航空航天工程技術發展的決定性因素之一，也是航空航天材料科學是材料科學中富有開拓性的一個分支。

航空航天材料有具有優良的耐高低溫性能以及耐老化和耐腐蝕性能，能適應空間環境。

它廣泛應用在航空航天和軍事領域，在民間的其它產品制造中也一展身手。雖然碳纖維材料有許多的優點，但它的生產卻極其不易，生產工藝流程長，需要突破技術方面的困難多。

航空航天用飛行器在飛行時需承受長時間氣動加熱，基體表面將產生高溫，為了保證飛行器的主體結構及內部儀器設備的安全，須使用高效隔熱材料阻止外部熱流向內部擴散。同時，輕質高效的隔熱防護系統對降低飛行器載荷、延長飛行距離等均具有重要的意義。

碳納米纖維具有比表面積大、孔隙率高、化學穩定性好、比強度高等優點，在電子、能源、航空航天等領域具有廣泛的應用前景。碳納米纖維膜材料隨著石墨化程度的提升，耐高溫性能逐漸提升，然而其隔熱性能也將大幅下降，因此難以滿足耐高溫與隔熱性能同步提升的需求。陶瓷氣凝膠材料具有優異的耐高溫、耐腐蝕及隔熱性能，是航空航天飛行器熱防護的主要材料之一。

航空航天材料發展趨勢

航空材料的發展趨勢在技術層面可用“六化”來概括，即信息化、復合化、多功能化、高性能化、低維化、智能化，具體表現為全面推進計算輔助材料設計技術、復合材料未來尚有巨大發展空間、結構材料向多功能化發展、發動機材料向超高溫結構材料發展、低維化是未來航空材料發展的必由之路、智能材料開發方興未艾、隱身材料朝著多功能方向發展、電子信息功能材料爭奇斗艷等。

高溫合金材料屬于航空航天材料中的重要成員，是制造航空航天發動機熱端部件的關鍵材料，在先進的航空發動機中，高溫合金用量占發動機總重量的40%-60%以上。目前，國際市場上每年消費高溫合金材料近30萬噸，被廣泛應用于各個領域。中國目前高溫合金材料年生產量約1萬噸左右，每年需求可達2萬噸以上，市場容量超過80億元。根據中國金屬學會高溫材料分會，航空航天、發電領域使用的高端和新型高溫合金領域需求量在3000余噸，且每年呈15%以上的速度增長。

航空航天材料發展現狀

目前，航空航天領域是碳纖維主要應用領域之一，這主要得益于碳纖維具有質輕、高強度的屬性。碳纖維相對于鋼或鋁，減重效果可以達到20%至40%，在航空航天領域，主要應用于飛機的結構材料(占飛機重量的30%左右)，因此綜合來看碳纖維的使用能使飛機重量減輕6%至12%，從而顯著地降低飛機的燃油成本。在航空航天領域，碳纖維最早用于人造衛星的天線和衛星支架的制造，同時因其耐熱耐疲勞的特性，碳纖維在固體火箭發動機殼體和噴管上也得到了廣泛應用。

隨著航空航天技術的進步，發展新一代質量更輕、更節能、更環保的商用飛機將成為未來的趨勢。全球航空商旅業務正在經歷持續的增長，航空客運、貨運等領域在未來幾年持續的高需求，將促進航空制造業發展。生產更多的飛機也預示著制造業對航空航天材料的需求不斷提升。由于全球的航空航天零部件制造商對材料的高需求，亞太、歐洲和北美地區航空航天材料市場正在持續走高。

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