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鋁碳化硅在航天領域中的應用

鋁基碳化硅是一種顆粒增強金屬基復合材料,采用鋁合金作基體,用碳化硅顆粒作增強體,構成有明顯界面的多組相復合材料,兼具單一金屬不具備的綜合優越性能。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、高模量等優點,并且熱導率高,還有可調的熱膨脹系數,是新一代電子封裝材料,在電子領域發揮著極大的作用。但是鋁基碳化硅因特性導致其加工難度高,間接限制了它的應用范圍,而鈞杰陶瓷能有效加工這種材料。

近幾年,鋁基碳化硅作為結構件也在航天領域中有了一定應用,而且前景一篇“光明”。

鋁基碳化硅在戰斗機中的應用

在美國國防部“TitleE”項目支持下,DWA復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戰斗機的腹鰭,代替了原有的2214鋁合金蒙皮,剛度提高50%,使壽命由原來的數百小時提高到設計的全壽命8000h,壽命提高幅度達17倍。

鋁基碳化硅在直升機上的應用

在直升機上的應用方面,英國航天金屬基復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旋翼系統連接用模鍛件(漿轂夾板及袖套),已成功地用于Eurocopter公司生產的N4及EC120新型直升機。其應用效果為:與鋁合金相比,構件的剛度提高約30%,壽命提高約5%;與鈦合金相比,構件重量下降約25%。

鋁基碳化硅在航天光學儀表材料中的應用

與低體分的結構級鋁基碳化硅相比,光學儀表級的中等體分(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和優于鈹材的尺寸穩定性。因此,該種復合材料可替代鈹材用作慣性并被譽為“第三代航空航天慣性器件材料”。

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