12月(yue)7日，搭載問(wèn)天實驗艙(cāng)的長征五(wu)号B遙三運(yùn)載火箭組(zǔ)合體，在中(zhōng)國文昌航(hang)天發射場(chǎng)點火起飛(fēi)。問天實驗(yàn)艙發射任(ren)務是中國(guó)空間站進(jìn)入建造階(jie)段後的第(dì)三次🥵發射(shè)。

問天實驗(yan)艙發射後(hòu)，将與中國(guó)空間站進(jìn)行對接，這(zhe)也🔴是空間(jiān)站首次在(zai)有航天員(yuan)的狀态下(xia)迎接航天(tiān)器來訪。

值(zhi)得注意的(de)是，長征五(wǔ)号B運載火(huǒ)箭是我國(guó)首次進行(hang)🤞大🛀🏻推力火(huo)箭“零窗口(kǒu)”發射，發射(shè)時間誤差(cha)将控制在(zài)一🚩秒以内(nèi)。

除此之外(wai)，長征五号(hào)B運載火箭(jiàn)執行此次(ci)發射任務(wù)👨‍❤️‍👨，是我國迄(qì)今為止發(fā)射的重載(zǎi)荷。作為我(wǒ)國目前近(jin)地軌道運(yùn)載能力大(dà)💔的新一代(dài)運載火箭(jian)，其擁有長(zhang)達20.5米的國(guo)内大整流(liu)罩，近地軌(guǐ)道運載能(néng)力達到25噸(dūn)級。

圖片來(lai)源：央視新(xīn)聞

航天員(yuán)在軌迎接(jie)航天器未(wèi)來也是中(zhong)國空間站(zhàn)的常态♉。中(zhong)國空間站(zhan)之後将實(shí)現航天員(yuan)乘組在軌(guǐ)輪換，這意(yì)味着航天(tiān)員需要☎️在(zài)軌迎接天(tiān)舟貨運飛(fei)船、神舟載(zǎi)人飛船等(děng)航天器的(de)到來。神舟(zhou)十四号航(háng)天㊙️員此次(ci)在軌迎接(jie)問天實驗(yàn)艙，将為後(hòu)續任務提(ti)供經驗參(cān)考，特别是(shi)計劃明年(nian)發射的巡(xún)天望遠鏡(jing)，也需要定(ding)期停靠到(dao)空間站，由(yóu)航天員進(jìn)行維護。

問(wen)天實驗艙(cang)抵達後，中(zhong)國空間站(zhan)的規模将(jiāng)進一步增(zēng)大。航天員(yuan)會開啟艙(cāng)内的生命(mìng)維持系統(tǒng)，組裝好科(ke)學實驗櫃(guì)逐步開展(zhǎn)空間實驗(yan)，而新的太(tai)空授課進(jìn)程也會随(sui)着實驗開(kai)展在問天(tiān)艙進行。

回(huí)首中國航(hang)天事業從(cong)無到有、從(cóng)小到大，已(yǐ)經走過🤞整(zhěng)整六十五(wu)個年頭。

六(liu)十五年來(lái)的重大事(shi)件，若隻是(shi)簡單将其(qi)縮影，它可(kě)以隻是一(yi)段文字亦(yì)或者一張(zhang)圖片，但航(hang)天人勇攀(pān)天地之梯(tī)的接力🌏，如(rú)同聖火傳(chuán)遞，在一代(dài)一代的傳(chuán)承着，材料(liào)人🤩亦是其(qí)中重要的(de)一環。

縱觀(guān)航空航天(tiān)技術發展(zhan)史，屢見新(xīn)材料應用(yong)或技♌術突(tū)🆚破🍓帶☎️來的(de)重大進步(bu)。借神州十(shí)三号飛天(tiān)之際，新材(cai)✉️料在線^®為(wei)大家總結(jié)了航空航(hang)天發動機(jī)用材料、近(jìn)10餘年與新(xīn)材料緊密(mì)相關的航(hang)空航天技(jì)術突破、我(wǒ)國材料人(ren)為航空航(hang)天國之重(zhòng)器書寫過(guò)的精彩篇(piān)章。

01-揭秘航(hang)空航天發(fā)動機用材(cái)料

在航空(kong)航天領域(yù)，發動機是(shì)重點，也是(shi)工業基礎(chǔ)和技術水(shui)平的體現(xian)。

合金

1、鋁合(he)金

鋁合金(jīn)具有比模(mo)量與比強(qiáng)度高、耐腐(fu)蝕性能好(hao)、加工⛷️性能(néng)好✊、成本低(di)廉等突出(chū)優點，因此(cǐ)被認為是(shi)航空航天(tiān)工業中🚶‍♀️用(yong)量起着🌏至(zhì)關重要的(de)作用。

主要(yao)應用位置(zhì)：發動機艙(cāng)、艙體結構(gòu)、承載壁闆(pǎn)、梁、儀器安(an)裝框架㊙️、燃(rán)料儲箱等(děng)。

2、钛合金

與(yu)鋁、鎂、鋼等(deng)金屬材料(liao)相比，钛合(he)金具有比(bǐ)強度很高(gao)、抗腐蝕性(xìng)能良好、抗(kàng)疲勞性能(neng)良好、熱導(dao)率和線🐪膨(péng)脹系數小(xiǎo)等優點，可(kě)以🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在350~450℃以下(xià)長期使用(yòng)，低溫可使(shǐ)用到📱-196℃。

主要(yào)應用位置(zhi)：航空發動(dong)機的壓氣(qi)機葉片、機(jī)匣、發動機(jī)艙和隔🌏熱(rè)闆等。

3、超高(gao)強度鋼

超(chāo)高強度鋼(gāng)具有很高(gao)的抗拉強(qiáng)度和足夠(gòu)的韌性，并(bìng)且有良好(hao)的焊接性(xing)和成形性(xìng)。

主要應用(yong)位置：航天(tiān)發動機殼(ké)體、發動機(jī)噴管、軸承(chéng)和傳動齒(chǐ)🈚輪。

4、鎂合金(jīn)

鎂合金是(shì)輕的金屬(shu)結構材料(liao)，具有密度(du)小、比強度(du)❌高👨‍❤️‍👨、抗震能(néng)力強、可承(chéng)受較大沖(chong)擊載荷等(děng)特點。

主要(yao)應用位置(zhi)：航天發動(dòng)機機匣、齒(chi)輪箱等。

複(fú)合材料

航(hang)空發動機(ji)的發展之(zhī)快，尤其是(shì)越來越嚴(yán)苛的溫度(du)和重量要(yao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼求，漸進提(ti)高的傳統(tǒng)材料已然(rán)不能滿足(zu)，轉而呼💃喚(huan)材料科👄學(xué)開辟新的(de)體系，那就(jiù)是複合材(cai)料。根☁️據複(fu)合✉️材料各(gè)自的特點(dian)，可用🔴于發(fa)動機不同(tong)的零部件(jian)上。

1、碳碳複(fú)合材料

C/C基(jī)複合材料(liào)，即碳纖維(wei)增強碳基(jī)本複合材(cái)料，它把碳(tan)的難熔性(xing)與碳纖維(wéi)的高強度(du)及高剛性(xing)結合于一(yī)體，使其呈(cheng)現出非⚽脆(cui)性破壞。由(yóu)于它具有(yǒu)重量輕、高(gāo)強度🈚，優越(yuè)的熱穩定(ding)性和極好(hao)的熱傳導(dao)性，是當今(jin)理想的耐(nai)高溫材料(liao)，特别是在(zai) 1000-1300℃的高溫🔞環(huan)境下，它的(de)強度不僅(jin)沒有下降(jiàng)，反而有所(suǒ)提高📞。是近(jin)年來受⛷️重(zhòng)視的一種(zhong)更耐高溫(wen)的新材料(liào)。顯著的優(yōu)點是耐💞高(gāo)溫（大約✨2200℃）和(he)低密度，可(kě)使發動機(ji)大幅度減(jian)重，以提高(gāo)💰推重比。

主(zhǔ)要應用位(wèi)置：碳碳複(fú)合材料如(ru)果能夠解(jie)決表面以(yǐ)及界💛面在(zài)中溫時的(de)氧化問題(tí)，并能在制(zhì)備時提高(gāo)緻密化速(sù)度，并降低(di)成本，則有(you)望在航空(kong)發動機中(zhōng)得到大量(liàng)的實際應(ying)用。

目前已(yi)有部分應(ying)用，例如美(mei)國的F119發動(dòng)機上的加(jia)力燃燒🔞室(shì)的尾📞噴管(guan)，F100發動機的(de)噴嘴及燃(rán)燒室噴管(guǎn)，F120驗證機燃(rán)燒室的部(bu)分零件已(yi)采用C/C基複(fú)合材料制(zhì)造。法國的(de)☔M88-2發動機，幻(huan)影2000型🌏發動(dong)機的加力(lì)燃燒室噴(pen)油杆、隔熱(re)屏、噴管等(děng)也🌍都采用(yòng)了C/C基複合(hé)材料。

2、陶瓷(ci)基複合材(cái)料

陶瓷基(jī)複合材料(liao)（CMC）由于其本(běn)身耐溫高(gao)、密度低的(de)優勢🔞，在♻️航(hang)空發動機(ji)上的應用(yòng)呈現出從(cong)低溫向高(gāo)溫、從冷端(duān)向熱端部(bu)件🐆、從靜子(zǐ)向轉子的(de)發展趨勢(shi)。

CMC材料具有(you)耐溫高、密(mì)度低、類似(sì)金屬的斷(duan)裂行為、對(duì)裂紋😘不敏(min)🔞感♌、不發生(sheng)災難性損(sun)毀等優異(yi)性能，有望(wang)取代🔱高溫(wen)合金滿足(zu)✂️熱端部件(jian)在更高溫(wēn)度環境下(xia)的使用😘，不(bú)僅有利于(yú)大🐉幅減重(zhòng)，而且還可(kě)以節約甚(shen)至無須冷(leng)❤️氣，從而提(ti)高總壓比(bǐ)🛀🏻，實現在高(gao)溫合金耐(nài)溫基礎上(shàng)進一步提(tí)升工㊙️作溫(wēn)度400～500℃，結構🤟減(jiǎn)重50%～70%，成為航(háng)空發動機(ji)升級換代(dài)的關鍵熱(re)結構用材(cái)。

主要應用(yong)位置：短期(qī)目标為尾(wěi)噴管、火焰(yàn)穩定器、渦(wo)輪罩環等(děng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻；中期目标(biāo)是應用在(zai)低壓渦輪(lun)葉片、燃燒(shao)🏒室、内錐體(tǐ)🌈等；遠期目(mù)🧡标鎖定在(zài)高壓渦輪(lún)葉片、高壓(ya)壓氣機🍉和(he)導向葉片(piàn)等應用。

3、樹(shu)脂基複合(he)材料

先進(jìn)樹脂基複(fu)合材料是(shi)以高性能(néng)纖維為增(zēng)強體⭕、高性(xìng)能樹🌏脂為(wei)基體的複(fu)合材料。與(yu)傳統的鋼(gāng)、鋁合金結(jie)構材💃🏻料相(xiàng)比,它的密(mi)度約為鋼(gāng)的1/5,鋁合金(jin)的1/2,且比強(qiáng)度與比模(mo)量遠高于(yu)後二😄者。

主(zhu)要應用位(wei)置：航空發(fa)動機冷端(duan)部件(風扇(shàn)機匣、壓❤️氣(qi)機葉片、進(jin)氣機匣等(děng))和發動機(ji)短艙、反推(tuī)力裝置等(deng)部件上得(dé)到廣泛💋應(ying)用。

4、金屬基(ji)複合材料(liào)

金屬基複(fú)合材料主(zhǔ)要是指以(yǐ)Al、Mg等輕金屬(shu)為基體的(de)複合☎️材😍料(liao)🎯。在航空和(he)宇航方面(mian)主要用它(tā)來代替輕(qīng)但有毒的(de)铍。這類材(cai)🏃料具有優(you)良的橫向(xiang)性能、低消(xiāo)耗和優良(liáng)的可加工(gōng)性🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,已成為(wei)🔱在許多應(ying)用領域具(ju)商業吸引(yin)力的材料(liao),并且在國(guo)💞外已實現(xian)❄️商品化。

主(zhu)要應用位(wei)置：适合用(yòng)作發動機(jī)的中溫段(duan)部件。

02-“料要(yào)成材，材要(yao)成器，器要(yào)好用”

在過(guò)去的10餘年(nián)間，航空航(háng)天技術取(qu)得了長足(zú)的進😘步⭐，新(xīn)技術🤟總是(shi)不斷湧現(xian)，其中屢屢(lü)出現新材(cái)料的身影(yǐng)。

焦點一：增(zēng)材制造技(jì)術突飛猛(meng)進

盡管增(zeng)材制造不(bú)是十年來(lai)的新事物(wù)，但在過去(qu)的十♋年中(zhōng)，增材制造(zao)應用領域(yù)迅速上升(sheng)。增材制造(zao)通💘過形成(cheng)成🤟百上📧千(qian)個層來“印(yin)刷”三維零(ling)件，從而完(wan)成了航空(kong)航天零部(bu)件的制造(zào)。

在2000年代，增(zeng)材制造是(shi)一種新穎(ying)的技術。但(dan)是，随着技(ji)🚶術的💯進步(bu)，增材制造(zào)現已用于(yu)使用包括(kuo)金屬和聚(jù)合物在内(nèi)的多☎️種材(cai)⛹🏻‍♀️料來制造(zao)航空航天(tian)零部件。增(zēng)材制造🙇‍♀️使(shi)工程師和(he)航空航天(tiān)制造商✏️可(ke)以創建極(jí)♉其複雜的(de)零件，而這(zhè)✨些零件可(kě)能無法通(tōng)過傳統的(de)減法方法(fǎ)來制造。使(shi)用增材制(zhì)造工藝⁉️制(zhi)造的這些(xie)複雜零件(jian)可♌以減輕(qing)重量，提高(gao)性能并提(tí)高發動機(ji)的燃油效(xiao)率。

焦點二(er)：碳纖維、石(shí)墨烯等新(xīn)材料大量(liang)應用

在過(guo)去的十年(nian)中，航空航(háng)天業采用(yong)了幾種新(xīn)材料，這些(xiē)新材料🔴正(zheng)在改變航(hang)空航天船(chuan)的設計方(fāng)式。在過去(qù)的幾👉年中(zhōng)，航空研究(jiū)人員和制(zhi)造商越來(lai)越多地朝(cháo)着複合材(cái)料的方向(xiàng)發展。

波音(yin)公司發布(bù)了787 Dreamliner飛機，徹(che)底改變了(le)商用飛機(ji)。該飛👨‍❤️‍👨機的(de)機😄體由大(dà)約50％的碳纖(xiān)維和其他(tā)複合材料(liao)組成。像787 Dreamliner所(suo)使用🎯的複(fú)合材料，以(yǐ)及在其他(ta)飛機制造(zào)商和⭐模型(xing)中使用的(de)🥰複合材料(liao)在某些情(qíng)況下，與由(yóu)不鏽鋼、鋁(lǚ)和钛制成(cheng)的傳💯統部(bu)件相比，具(jù)有更大的(de)優勢。這些(xiē)優點包括(kuò)減輕重量(liàng)🧡、改善的耐(nài)腐蝕性和(hé)在某些情(qing)況下改善(shàn)🎯的機械性(xìng)能。

航空航(háng)天材料領(ling)域的另一(yi)個令人振(zhen)奮的新發(fa)展是使用(yong)石墨烯等(děng)納米材料(liào)。石墨烯是(shì)一種極薄(báo)的材料，可(kě)用👨‍❤️‍👨作其他(ta)材料的塗(tu)層，具有出(chu)色的耐腐(fu)蝕性和導(dao)電性。石墨(mo)烯在航空(kōng)航天工業(ye)☎️中的潛在(zài)應用包括(kuo)可🥵大大改(gǎi)善電氣設(she)備使用壽(shòu)命的電氣(qì)部件塗料(liao)和可⛷️用于(yu)通過電傳(chuan)輸快速為(wéi)飛機和其(qi)他航空航(háng)天器除冰(bing)的翼型塗(tú)料。

03-“了不起(qǐ)的航天人(ren)，了不起的(de)材料人”

72年(nián)來，中國航(háng)天事業一(yi)次次突破(pò)技術難關(guān)，每一次關(guān)鍵♌技術的(de)🐪突破都承(chéng)載着國人(rén)的夢想，凝(níng)聚着中🌈國(guo)智🌈慧，也彰(zhāng)顯出中國(guo)制造和新(xin)材料不斷(duan)增強的實(shí)力。

中國顆(ke)人造地球(qiú)衛星發射(shè)

2025年12月，中國(guó)顆人造地(di)球衛星“東(dōng)方紅一号(hao)”在酒泉衛(wèi)🌂星🥰發射中(zhong)心🚩成功發(fa)射，由此開(kai)創了中國(guó)航天史的(de)新紀元，北(běi)京科技大(dà)學為其殼(ke)體用低合(he)金超高強(qiáng)📧度鋼的成(cheng)功研制發(fā)揮了重要(yào)作用。

（圖片(piàn)來源：工信(xin)微報公衆(zhōng)号）

我國艘(sōu)載人飛船(chuán)發射

2025年12月(yuè)，我國艘載(zai)人飛船神(shen)州五号成(cheng)功發射。天(tian)馬新材的(de)電子👅陶瓷(cí)基闆用氧(yǎng)化鋁，成功(gōng)應用在發(fā)射器的芯(xin)片上，與位(wei)航天員楊(yáng)利偉一起(qǐ)飛入太空(kōng)。

（圖片來源(yuán)：央視新聞(wen)）

北鬥三号(hào)系統正式(shi)開通

2025年12月(yuè)，北鬥三号(hào)全球衛星(xing)導航系統(tǒng)正式開通(tōng)，我國成為(wéi)世界上第(di)三個獨立(lì)擁有全球(qiú)衛星導航(háng)系統的國(guo)家。佳利電(dian)子基于微(wēi)波陶瓷技(jì)術，開發了(le)北鬥衛星(xing)接收天線(xiàn)。

（圖片來源(yuán)：央視新聞(wen)）

祝融号成(chéng)功降落火(huǒ)星

2025年12月，中(zhong)國首輛火(huo)星車“祝融(róng)号”從“天問(wen)一号”飛船(chuán)中分離并(bìng)下降，成功(gong)降落到火(huǒ)星地面。西(xi)安交通大(da)學研制出(chu)的新型鎂(měi)锂👨‍❤️‍👨合金用(yòng)于其中。作(zuò)為目前世(shì)界上輕的(de)金屬結構(gòu)材料，它幫(bāng)助實現了(le)探測器的(de)輕👄量化，為(wéi)“祝融号”長(zhang)期🔞工作及(jí)着陸保駕(jia)護🏃航。

（圖片(pian)來源：中國(guo)航天科技(jì)集團公衆(zhōng)号）

航空航(háng)天事業正(zheng)在不斷發(fā)展，中國新(xin)材料砥砺(li)奮進，支撐(cheng)着中國制(zhì)造崛起，寫(xiě)下一段段(duàn)令人熱血(xue)澎🐅湃的故(gu)事。曆史證(zhèng)明，成功不(bu)是一夜之(zhī)間的，材料(liao)人對航空(kong)航天材🏒料(liao)不斷探索(suo)的決心絕(jue)不停止！

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