【摘要】随着经济的快速发现，我国的航空业取得了较快的进步。在航空业发展过程中，由于对高性能、低成本及减重方面具有较高的要求，所以航空复合材料应用得较为广泛。特别是在近些年来，科学技术的快速发展，使各种先进的复合材料不断研制成功，其不仅比重较小，强度高，而且具有耐高温及耐疲劳的优越性能，在航空上具有较大的应用空间。文中对复合材料应用的优势进行了分析，并进一步对航空用复合材料进行了具体的阐述。
【关键词】复合材料航空高性能低成本树脂基金属基陶瓷基
1复合材料应用的优势
复合材料在飞机结构上进行应用已有几十年的历史，由于复合材料自身重量较小，而且具有较高的强度，具有比传统结构材料更优势的抗疲劳和耐腐蚀的性能，而且更易于大面积整体成型的需求，其在飞机结构上进行就用，有效的减轻了飞机整体结构的重量。目前复合材料以更优越的综合性能得以成为航空结构中应用最为广泛的材料，确保了飞机的性能和先进性，可以说当前复合材料的用量已成为航空领域最先进的核心技术，成为各国竞相发展的重要领域。
目前飞机上对于复合材料的用量基本达到了百分之二十左右，而且先进的军用飞机其复合材料的用量百分比更高一些。随着技术的快速发展，先进的军用飞机上对复合材料的用量也在不断的增加，在不久的将来，其用量将达到军用飞机整体重量的一半以上。复合材料在航天领域也得到了有效的应用，如巡航导弹中的许多人部件都是利用树脂基复材料制成的，而且无论是复合材料的用量还是应用部位也都呈现增加的趋势。另外复合材料也被应用于民用领域中，如汽车的外壳、保险杠及大轴等，另外自行车、薄壳建筑等等，都是利用了复合材料特殊的阻尼特性及良好的抗振性、较低的噪声等特点。
2航空用复合材料
复合材料是利用现代材料科学所研制出来的高级材料，而且在技术的发展历程中得以不断的进步。对各国材料技术的发展水平的评判，往往是从航空结构材料来判断的，可以说航空材料代表着一个国家结构材料技术的最高水平。目前航空中所用的复合材料是由纤维、织物、晶须和颗粒等增强基体材料所制成的高级材料，其分类较多，但在航空上所使用的复合材料来看，主要有树脂基复合材料、陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料、功能复合材料等。
2.1树脂基复合材料
树脂基复合材料是以环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等有机材料作为基体，而以碳纤维、芳纶纤维、超高模量聚乙烯纤维为其增强剂，其无论是重量、强度和模量等方面都优越于传统的钢、铝合金等结构材料。利用树脂基复合材料不仅可以用于结构件的制作当中，同时对于功能键件和结构功能件的制作具有极佳的性能。在航空上对于树脂基复材料的性能要求较高，不仅需要其具有较高的耐高温性能，同时还要具有较强的抗损伤及更好的适应湿热环境的性能。
目前在航空中应用最为广泛的即是碳纤维增强树脂基复合材料，由于其具有复合材料所有的优点，而且其低成本制造技术也得以较快的发展，所以碳纤维增强树脂基复合材料已成为航空航天等尖端领域发展较为成熟的复合材料。而且通过对碳纤维复合材料在民用客机上用量的增加，可以有效的实现减重的目的，降低飞行成本。
在军用飞机上对芳纶纤维复合材料的应用较多，由于该种材料具有较大的拉伸强度，弹性较高，具有较好的热稳定性，耐介质性能良好，所以应用这种材料良好的防护性能，近年来在军用飞机使用的频率较高。而且芳纶纤维和光谱纤维综合在一起，可以形成光谱屏蔽材料，其不仅具有高强度、比重小的特点，而且还具有良好的抗冲击性能，利用光谱纤维所制成的纺织物，可以对发射中产生的能量迅速的进行消散，所以在先进的军用飞机上得到广泛的应用。
2.2金属基复合材料
金属基复合材料主要是随航空航天工业上高强度、低密度的要求而出现的。广泛研究和应用的材料有Al、Mg等轻金属为基体的复合材料， 80年代得到迅速发展。研究重点集中在碳化硅或氧化铝粒子、短纤维增强铝基复合材料。这类材料具有优良的横向性能、低消耗和优良的可加工性，与未强化合金相比，性能也有大幅度地提高。所有这些因素使这类材料已成为许多应用领域中最具商业吸引力的材料。金属基复合材料的应用，使有毒的铍在航空和航天方面应用得到替代，目前金属基复合材料的生产我国起步还较晚，在国外这种材料已实现商品化，但在我国仅有少量的生产，还是以耐磨的复合材料为主，与发达国家存在着较大的差距。
2.3陶瓷基和碳/碳复合材料
陶瓷基和碳/碳复合材料属于耐热结构复合材料。陶瓷基复合材料抗弯强度高，断裂韧性高，比重小，抗氧化，耐高温，热膨胀系数较小，工作温度在1250～1650e。碳/碳复合材料的耐热也很好，能在1650e以上的高温使用。所以通常将其用作高温发动机的部件，具有非常广泛的应用，而且应用领域也较广，对于各领域在国际上的竞争发挥着非常重要的作用。
2.4功能复合材料
功能复合材料是指具有光、电、声、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配得到不仅保持原有特性，还能产生一些新特性或比原来更具优越特性的材料。例如，通过向高孔率压电陶瓷中灌注有机聚合物制作的压电材料，可有效地提高探测器的灵敏度，增大探测距离。正在研究的新型功能复合材料还有柔性薄膜红外热释电复合材料、折射率和反射率可变的复合材料、热湿敏复合材料、磁性复合材料、屏蔽复合材料和导电复合材料。目前最显著的先进航空材料还包括铝合金-玻璃纤维混杂复合材料（GLARE），玻璃纤维复合材料（GFRP）以及韧性环氧树脂、双马来酚亚胺树脂和聚酚亚胺树脂基复合材料等。
在航空应用中，树脂基、金属基、陶瓷基等复合材料基本上已成为飞机各部件的重要材料，而对于所需要的高温材料来讲，液态成型的树脂基复合材料具有非常好的应用前景。
3结束语
我国航空航天、军工领域中先进复合材料的应用才刚起步。在交通、能源等其他领域， 、我国复合材料的应用现状也不容乐观。随着我国国力的增强，对于航空用复合材料有了迫切的需求，所以在今后应加大自主研发的力度，实现技术上的创新，建立起增强材料和树脂材料的体系，面向市场和应用，加强对复合型材料的研发，对于现有的航空航天及民用领域中广泛应用的通用材料，加快对其改进和改型，使其成本更具合理性，生产工艺更加稳定，从而有效的推动我国材料科学和技术的发展。
参考文献
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