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鋁碳化硅在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用
所屬分類： 行業(yè)動態(tài)
2023-12-01
鋁基碳化硅是一種顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，采用鋁合金作基體，用碳化硅顆粒作增強(qiáng)體，構(gòu)成有明顯界面的多組相復(fù)合材料，兼具單一金屬不具備的綜合優(yōu)越性能。鋁基碳化硅具有高韌性、高塑性，還兼具碳化硅顆粒的高硬度、高模量等優(yōu)點(diǎn)，并且熱導(dǎo)率高，還有可調(diào)的熱膨脹系數(shù)，是新一代電子封裝材料，在電子領(lǐng)域發(fā)揮著極大的作用。但是鋁基碳化硅因特性導(dǎo)致其加工難度高，間接限制了它的應(yīng)用范圍。
近幾年，鋁基碳化硅作為結(jié)構(gòu)件在航天領(lǐng)域應(yīng)用中漸露鋒芒，其發(fā)展前景一片輝煌。
鋁基碳化硅在戰(zhàn)斗機(jī)中的應(yīng)用
在美國國防部“TitleE”項目支持下，DWA復(fù)合材料公司與洛克希德·馬丁公司及空軍合作，將粉末冶金法制備的鋁基碳化硅用于F16戰(zhàn)斗機(jī)的腹鰭，代替了原有的2214鋁合金蒙皮，剛度提高50%，使壽命由原來的數(shù)百小時提高到設(shè)計的全壽命8000h，壽命提高幅度達(dá)17倍。
鋁基碳化硅在直升機(jī)上的應(yīng)用
在直升機(jī)上的應(yīng)用方面，英國航天金屬基復(fù)合材料公司采用高能球磨粉末冶金法研制出了高剛度、耐疲勞的鋁基碳化硅，用該種材料制造的直升機(jī)旋翼系統(tǒng)連接用模鍛件（漿轂夾板及袖套），已成功地用于Eurocopter公司生產(chǎn)的N4及EC120新型直升機(jī)。其應(yīng)用效果為：與鋁合金相比，構(gòu)件的剛度提高約30%，壽命提高約5%；與鈦合金相比，構(gòu)件重量下降約25%。
鋁基碳化硅在航天光學(xué)儀表材料中的應(yīng)用
與低體分的結(jié)構(gòu)級鋁基碳化硅相比，光學(xué)儀表級的中等體分（35%～45%）鋁基碳化硅的功能化特性比較突出，即不僅具有比鋁合金和鈦合金高出一倍的比剛度，還有著與鈹材及鋼材接近的低熱脹系數(shù)和優(yōu)于鈹材的尺寸穩(wěn)定性。因此，該種復(fù)合材料可替代鈹材用作慣性并被譽(yù)為“第三代航空航天慣性器件材料”。
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