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更硬更轻是什么?金属基复合材料或将上位,传统金属惨遭淘汰

信息来源:hhuu.biz  时间:2019-03-16  浏览次数:482

更硬更轻是什么?金属基复合材料或将上位,传统金属惨遭淘汰

随着现代冶炼技术的不断提升,人类拥有了制造各式各样的合金材料的能力。对于军用航空部门来说,生产战斗机的材料也从“材料选择”逐渐变成了“材料制造”,军工部门自行研发高科技绝密的战斗机制造材料,追求的目标当然是统一的更硬更轻,综合拥有着两点的材料金属基复合材料为主,面对传统合金,这些材料或将上位,后者只能惨遭淘汰。

就目前来说,公认的航空制造材料基础就是铝,这种金属元素的伸展性较好,化学活跃性较低,与各种金属进行合金反应后不会产生化学结构的变化,并且拥有价格低、易生产等优势,但正是这些优点,让铝元素作为合金基础的计划一推再推,知道进入新世纪,以中俄美为首的工业强国先后攻克了技术难关,传统的碳基材料才被替代。

更硬更轻是什么?金属基复合材料或将上位,传统金属惨遭淘汰

首先,以铝元素作为合金基础,由于其延展性和低强度等特性,很难像碳元素那样承受住日后合金化的其他金属元素,在上世纪的绝多数试验中,以铝元素作为合金基础的材料均存在使用寿命极短、易折裂等问题,甚至无法通过最基础的风洞试验,因此,飞机的核心制造材料还是以碳基的合金材料为主。

而随着复合材料的诞生,不同材料的磨合已经达到了分子级别,将经过特殊强化排列的铝元素通过其他强度更高的金属元素镀层进行复合冲压,形成了一个既拥有较大金属延展性、质量较轻,外层的高密度碳元素排列层起到强化结构的作用,很大程度上解决了铝元素无法作为合金基础的问题。

更硬更轻是什么?金属基复合材料或将上位,传统金属惨遭淘汰

在现役的中国五代机歼-20身上,已经局部使用了该型铝金属基材料的机翼设计,这种新技术不仅可以缓冲在超音速飞行状态下飞机振动问题,还解决了再高速环境下,战斗机可变鸭翼的角度回转问题,传统的碳基础钢材由于本身延展性较差,根本无法承受这样的绞合压力,出现断裂的状况,铝基复合材料,已经成了未来战斗机使用的主要材料之一。

由此可见,随着科技的发展,尤其是军工行业,可供选择的材料也原来元多,诸如铝、镍等金属元素都具有较好的使用价值,传统的碳基础合金钢,已经无法满足高速飞行中的战机的机动和作战要求,注定将被时代所淘汰。

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