12月(yuè)7日，搭載問(wen)天實驗艙(cāng)的長征五(wu)号B遙三運(yun)載火箭組(zǔ)⛱️合體💃🏻，在中(zhong)國文昌航(háng)天發射場(chang)點火起飛(fei)。問天實驗(yàn)艙發射任(rèn)務是中國(guó)空間站進(jin)入建造階(jiē)段後的第(di)三次發射(she)。

問天實驗(yan)艙發射後(hou)，将與中國(guó)空間站進(jìn)行對接，這(zhè)也是空⭐間(jian)站首次在(zài)有航天員(yuan)的狀态下(xia)迎接航天(tian)器來訪。

值(zhí)得注意的(de)是，長征五(wu)号B運載火(huo)箭是我國(guó)首次進行(háng)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(nei)。

除此之外(wai)，長征五号(hào)B運載火箭(jian)執行此次(ci)發射任務(wu)，是⛹🏻‍♀️我國⭕迄(qì)今為止發(fa)射的重載(zǎi)荷。作為我(wo)國目前近(jìn)地軌道運(yùn)載能力大(da)的新一代(dai)運載火箭(jian)，其擁有長(zhang)達20.5米的❄️國(guo)内大整流(liú)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(xin)聞

航天員(yuan)在軌迎接(jie)航天器未(wèi)來也是中(zhong)國空間站(zhan)的常态。中(zhōng)國空間站(zhan)之後将實(shí)現航天員(yuán)乘組在軌(gui)輪換，這意(yì)味着航天(tian)員需要在(zài)軌迎接天(tian)舟貨運飛(fei)船、神舟載(zai)⛱️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(jiē)問天實驗(yan)艙，将為後(hou)續任務提(tí)供經驗參(cān)考，特别是(shì)計劃明年(nian)發射的巡(xún)天望遠鏡(jìng)，也需要定(dìng)期停靠☁️到(dào)空間站，由(yóu)航天員進(jìn)行維護。

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

回(hui)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(wǔ)個年頭。

六(liu)十五年來(lai)的重大事(shi)件，若隻是(shì)簡單将其(qi)縮影，它✂️可(kě)以隻是一(yī)段文字亦(yi)或者一張(zhāng)圖片，但航(háng)天人勇🔆攀(pān)天地之梯(ti)的接力，如(rú)同聖火傳(chuán)遞，在一代(dài)一代的傳(chuán)承着，材料(liao)人亦是其(qí)中重要的(de)一環。

縱觀(guan)航空航天(tiān)技術發展(zhǎn)史，屢見新(xin)材料應用(yòng)或技術突(tū)破帶🧑🏾‍🤝‍🧑🏼來♍的(de)重大進步(bu)。借神州十(shi)三号飛天(tian)之際，新材(cái)料在線^®為(wei)大家總結(jie)了航空航(háng)天發動機(ji)用材料、近(jìn)10餘年與新(xin)材料緊密(mi)相關的航(háng)空航天技(jì)術突破、我(wǒ)國㊙️材料人(rén)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(fa)動機用材(cai)料

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

合金

1、鋁合(he)金

鋁合金(jīn)具有比模(mó)量與比強(qiáng)度高、耐腐(fǔ)蝕性能好(hao)、加工♍性能(néng)好、成本低(di)廉等突出(chū)優點，因此(ci)被認為是(shì)航🏃🏻‍♂️空航天(tian)工業中用(yòng)量㊙️起着至(zhi)關重要的(de)作用。

主要(yao)應用位置(zhi)：發動機艙(cāng)、艙體結構(gòu)、承載壁闆(pan)、梁、儀🧑🏽‍🤝‍🧑🏻器安(ān)裝框架、燃(ran)料儲箱等(deng)。

2、钛合金

與(yǔ)鋁、鎂、鋼等(deng)金屬材料(liao)相比，钛合(hé)金具有比(bi)強度很高(gao)🛀、抗腐蝕性(xìng)🌈能良好、抗(kàng)疲勞性能(néng)良好、熱導(dao)率和線膨(peng)脹系數小(xiǎo)等優點，可(kě)以在350~450℃以下(xià)長期使用(yong)，低溫可使(shǐ)用到-196℃。

主要(yao)應用位置(zhì)：航空發動(dòng)機的壓氣(qi)機葉片、機(ji)匣、發動機(ji)艙和💯隔熱(re)闆等。

3、超高(gao)強度鋼

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

主要應用(yòng)位置：航天(tiān)發動機殼(ke)體、發動機(jī)噴管、軸承(cheng)和傳動齒(chǐ)輪。

4、鎂合金(jīn)

鎂合金是(shì)輕的金屬(shǔ)結構材料(liào)，具有密度(dù)小、比強度(du)高、抗震能(néng)力強、可承(cheng)受較大沖(chong)擊載荷等(deng)特點。

主要(yào)應用位置(zhi)：航天發動(dong)機機匣、齒(chǐ)輪箱等。

複(fú)合材料

航(háng)空發動機(ji)的發展之(zhī)快，尤其是(shi)越來越嚴(yán)苛的溫度(du)和重量要(yao)求，漸進提(tí)高的傳統(tǒng)材料已然(rán)不能滿足(zu)，轉而呼喚(huàn)材料科學(xue)開辟新的(de)體系，那就(jiù)是複合材(cái)料。根據複(fú)合材料各(ge)自的特點(dian)，可用🌍于發(fa)動機不同(tong)的零部件(jiàn)上。

1、碳碳複(fú)合材料

C/C基(ji)複合材料(liào)，即碳纖維(wéi)增強碳基(jī)本複合材(cai)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(yi)體，使其呈(cheng)現出非脆(cuì)性破壞。由(you)于它具有(yǒu)重量輕、高(gao)強度✉️，優越(yuè)的熱穩定(dìng)性和極好(hao)的熱傳導(dǎo)性，是當今(jīn)理想的耐(nai)高溫材料(liào)，特别是在(zai) 1000-1300℃的高溫環(huan)境下，它的(de)強度不僅(jǐn)沒有下降(jiàng)，反而有所(suo)提高。是近(jìn)年來受重(zhòng)視的一種(zhǒng)更耐高溫(wēn)的新材料(liao)。顯著的優(yōu)點是耐🏃🏻‍♂️高(gāo)溫（大約🎯2200℃）和(hé)低密度，可(ke)使發動機(jī)大✂️幅度減(jiǎn)重，以提高(gao)🐪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(zhi)備時提高(gāo)緻密化速(sù)度，并降低(di)成本，則有(yǒu)望在航空(kōng)發動機中(zhong)得到大量(liang)的實際應(ying)用。

目前已(yǐ)有部分應(ying)用，例如美(měi)國的F119發動(dong)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(ran)燒室噴管(guan)，F120驗證機燃(ran)燒室的🤩部(bu)分零件已(yǐ)采用C/C基複(fú)合材料制(zhi)造。法國的(de)M88-2發動機，幻(huàn)影2000型發動(dong)機的加力(li)燃燒室噴(pēn)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(cai)料

陶瓷基(ji)複合材料(liao)（CMC）由于其本(ben)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(duan)向🐆熱端部(bù)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(mi)度低、類似(si)金屬的斷(duan)裂行為、對(duì)裂紋不⭐敏(min)感、不發生(sheng)災難性損(sǔn)毀等優異(yì)性能，有望(wang)取代高溫(wēn)合金滿足(zu)熱端部件(jian)在更高溫(wēn)度環境下(xia)的使用，不(bu)僅有利于(yú)大幅減重(zhong)，而且還可(kě)以節約甚(shèn)至無須冷(lěng)🏃🏻氣，從而提(ti)高總壓比(bi)，實現在高(gāo)溫合金耐(nài)溫基礎上(shàng)進一步提(tí)升工作溫(wen)度400～500℃，結構減(jiǎn)重50%～70%，成為航(hang)空發動機(ji)升級換代(dai)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(wō)輪罩環等(deng)；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(yā)壓氣機❗和(hé)導向葉片(piàn)等應用。

3、樹(shu)脂基複合(hé)材料

先進(jin)樹脂基複(fú)合材料是(shi)以高性能(néng)纖維為增(zeng)強體、高🤩性(xing)能⁉️樹💞脂為(wéi)基體的複(fu)合材料。與(yǔ)傳統的鋼(gang)、鋁合金結(jie)🌈構材料相(xiàng)比,它的密(mi)度約為鋼(gang)的1/5,鋁合金(jīn)的1/2,且比強(qiáng)度與比模(mó)量遠高于(yu)後二者。

主(zhǔ)要應用位(wèi)置：航空發(fa)動機冷端(duan)部件(風扇(shàn)機匣、壓氣(qì)機葉片🏃‍♂️、進(jìn)氣機匣等(deng))和發動機(jī)短艙、反推(tui)力裝置等(děng)部件上得(de)到廣泛應(yīng)用。

4、金屬基(ji)複合材料(liào)

金屬基複(fú)合材料主(zhu)要是指以(yǐ)Al、Mg等輕金屬(shu)為基體的(de)複合材料(liào)。在航空和(he)宇航方面(mian)主要用它(ta)來代替輕(qing)🐕但有毒的(de)铍。這類材(cái)料具有優(yōu)良的橫向(xiàng)性能、低消(xiao)耗和優🐇良(liang)的可加工(gōng)性,已成為(wéi)在許多⛱️應(ying)用領域具(ju)商業吸引(yin)力的材料(liào),并且在國(guó)外已實現(xian)商品化。

主(zhǔ)要應用位(wei)置：适合用(yòng)作發動機(ji)的中溫段(duàn)部件。

02-“料要(yào)成材，材要(yào)成器，器要(yào)好用”

在過(guò)去的10餘年(nian)間，航空航(háng)天技術取(qǔ)得了長足(zú)的進步，新(xin)⚽技術總是(shi)不斷湧現(xiàn)，其中屢屢(lǚ)出現新材(cái)料的身影(ying)。

焦點一：增(zēng)材制造技(ji)術突飛猛(měng)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(zào)應用領域(yù)迅速上升(sheng)。增材制造(zào)通過形成(chéng)成百上千(qiān)個層來“印(yin)刷”三維零(ling)件，從而完(wan)成了航空(kōng)航天零♊部(bu)件的制造(zào)。

在2000年代，增(zēng)材制造是(shi)一種新穎(ying)的技術。但(dàn)是，随着技(ji)術的進步(bù)，增💋材制造(zào)現已用于(yú)使用包括(kuo)金屬和聚(jù)合物🈲在内(nei)的多種材(cái)料來制造(zào)航空航天(tian)零部件。增(zeng)材制造使(shi)工程師和(he)航空航天(tiān)制造商可(ke)以創建極(ji)其複雜的(de)零件，而這(zhè)些零件可(ke)能無法通(tong)過傳統的(de)減法方法(fǎ)來制造。使(shǐ)用增材制(zhì)造工藝制(zhì)造的這些(xiē)🙇🏻複雜零件(jiàn)可以減輕(qīng)重量，提高(gāo)性能并提(ti)高發動機(jī)✍️的燃油效(xiao)率。

焦點二(èr)：碳纖維、石(shi)墨烯等新(xin)材料大量(liang)應用

在過(guo)去的十年(nián)中，航空航(háng)天業采用(yong)了幾種新(xin)材料，這👅些(xie)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(zhong)，航空研究(jiū)人員和制(zhi)造商越來(lai)越多地朝(cháo)着複合材(cai)料的方㊙️向(xiang)發展。

波音(yin)公司發布(bu)了787 Dreamliner飛機，徹(che)底改變了(le)商用飛機(jī)。該飛♈機的(de)機體由大(da)約50％的碳纖(xiān)維和其他(ta)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(tā)飛機制造(zào)商和模型(xíng)中使用的(de)複合材料(liào)在某📱些情(qíng)況下，與由(yóu)不鏽鋼、鋁(lǚ)和钛制成(chéng)的傳💁統部(bù)件相比，具(jù)有更大的(de)優勢。這些(xiē)優點包括(kuò)減輕重量(liang)🈲、改善的耐(nài)腐蝕性和(hé)在某㊙️些情(qing)況下改善(shan)㊙️的機械性(xìng)能。

航空航(háng)天材料領(ling)域的另一(yī)個令人振(zhèn)奮的新發(fā)展是使用(yong)石⛷️墨烯等(deng)納米材料(liao)。石墨烯是(shì)一種極薄(báo)的材料，可(ke)用作其他(ta)材料的塗(tú)層，具有出(chu)色的耐腐(fu)蝕性和導(dao)電性。石墨(mo)烯在航空(kong)航🏃🏻‍♂️天工業(yè)中的潛在(zài)應用包括(kuò)可大大改(gai)善🐉電氣設(she)備使用壽(shòu)命的電氣(qì)部件塗料(liào)和可用于(yu)通過電傳(chuán)輸快速為(wei)飛機和其(qí)他🌈航空航(háng)天器🈲除冰(bīng)的翼型塗(tú)料。

03-“了不起(qǐ)的航天人(rén)，了不起的(de)材料人”

72年(nian)來，中國航(hang)天事業一(yi)次次突破(pò)技術難關(guan)，每一次關(guān)鍵技術💃的(de)突破都承(cheng)載着國人(ren)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(kē)人造地球(qiu)衛星發射(shè)

2025年12月，中國(guo)顆人造地(dì)球衛星“東(dōng)方紅一号(hào)”在酒泉衛(wèi)星發✔️射中(zhōng)☁️心💔成功發(fa)射，由此開(kai)創了中國(guo)航天史的(de)新紀元，北(bei)京科⭕技大(dà)學為其殼(ké)體用低合(hé)金超高強(qiáng)度鋼的成(cheng)功研制發(fā)揮了重要(yào)✏️作用。

（圖片(pian)來源：工信(xìn)微報公衆(zhōng)号）

我國艘(sou)載人飛船(chuan)發射

2025年12月(yue)，我國艘載(zǎi)人飛船神(shén)州五号成(cheng)功發射。天(tian)馬新材🔅的(de)電子陶瓷(cí)基闆用氧(yang)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(qi)飛入太空(kōng)。

（圖片來源(yuan)：央視新聞(wen)）

北鬥三号(hao)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(tong)正式開通(tong)，我國成為(wéi)世界上第(dì)三個獨立(lì)擁有全球(qiu)衛星導航(háng)系統的國(guó)家。佳利電(dian)子基于微(wei)波陶瓷技(jì)術，開發了(le)北鬥衛星(xing)接收天線(xiàn)。

（圖片來源(yuan)：央視新聞(wen)）

祝融号成(cheng)功降落火(huǒ)星

2025年12月，中(zhong)國首輛火(huǒ)星車“祝融(róng)号”從“天問(wèn)一号”飛船(chuán)中分離并(bìng)下降🚶‍♀️，成功(gōng)降落到火(huo)星地面。西(xī)安交通大(da)學研制出(chu)的新型鎂(měi)锂合金用(yong)于其中。作(zuo)為目前世(shì)界上輕的(de)🌏金屬結構(gou)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(ji)着陸保駕(jià)護航。

（圖片(piàn)來源：中國(guo)航天科技(jì)集團公衆(zhong)号）

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

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