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12月(yuè)7日，搭載問天實驗(yàn)艙的長征五号B遙(yáo)三運載火箭💜組合(he)體，在中國文昌航(hang)天發射場點火起(qǐ)飛。問天實驗艙👣發(fa)射任務是中國空(kong)間站進入建造階(jie)段後的第三次發(fa)射。
問天實驗艙發(fā)射後，将與中國空(kōng)間站進行對接，這(zhè)也是空間站首次(cì)在有航天員的狀(zhuang)态下迎接航天器(qì)來😘訪。
值得注意的(de)是，長征五号B運載(zai)火箭是我國首次(cì)進行大推❄️力火箭(jian)“零窗口”發射，發射(shè)時間誤差将控制(zhi)在一秒以内。
除此(cǐ)之外，長征五号B運(yùn)載火箭執行此次(ci)發射任務，是我國(guo)🛀🏻迄今為止發射的(de)重載荷。作為我國(guo)目前近🏃♂️地軌道運(yùn)載能力大的新一(yī)代運載火箭，其擁(yōng)有長達20.5米的國内(nei)大整流罩，近地軌(gui)🚶道運載能力達到(dào)25噸級。
圖片來源：央(yāng)視新聞
航天員在(zai)軌迎接航天器未(wei)來也是中國空間(jiān)站的常态🈲。中國空(kong)♋間站之後将實現(xiàn)航天員乘組在軌(guǐ)輪🍓換，這意味着航(háng)天員需要在軌迎(yíng)接天舟貨運飛船(chuan)、神舟載人飛船等(děng)航天⭕器的到來。神(shen)舟十四号航天員(yuán)此次在軌迎接問(wen)天實驗艙，将為後(hòu)續任務提供經驗(yàn)參考，特别是計劃(huà)明年發射的巡👣天(tiān)望遠鏡，也🔞需要定(dìng)期停靠到空間站(zhàn)，由航天員進行維(wei)護。
回首中國航天事(shì)業從無到有、從小(xiao)到大，已經走過整(zhěng)整六十💘五個年頭(tou)。
六十五年來的重(zhong)大事件，若隻是簡(jian)單将其縮影，它可(ke)以隻是一段文字(zì)亦或者一張圖片(piàn)，但航天人勇🚶攀天(tiān)地之梯的接力🐕，如(ru)同🌐聖火傳遞，在一(yi)代一代的傳承着(zhe)，材料人亦是其中(zhong)重要的一環。
縱觀(guan)航空航天技術發(fa)展史，屢見新材料(liao)應用或技術㊙️突🛀破(po)♍帶來的重大進步(bù)。借神州十三号飛(fēi)天之際，新材料在(zài)線為大家總結了(le)航空航天發動機(ji)用材料、近10餘年與(yu)新材料緊密相關(guān)的航空航天技術(shu)突破、我國☔材料人(rén)為航空航天國之(zhī)重器書寫過的精(jing)彩篇章。
01-揭秘航空(kōng)航天發動機用材(cai)料
在航空航天領(lǐng)域，發動機是重點(dian)，也是工業基礎和(hé)技術水平的體現(xiàn)。
合金
1、鋁合金
主(zhu)要應用位置：發動(dong)機艙、艙體結構、承(cheng)載壁闆、梁、儀器安(an)裝框架、燃料儲箱(xiang)等。
2、钛合金
與鋁、鎂(mei)、鋼等金屬材料相(xiang)比，钛合金具有比(bi)強度很高、抗腐蝕(shi)性能良好、抗疲勞(láo)性能良好、熱導率(lǜ)和線膨脹系數小(xiao)等優點，可以在350~450℃以(yǐ)下長期使用，低溫(wēn)可使用到-196℃。
主要應(yīng)用位置：航空發動(dòng)機的壓氣機葉片(piàn)、機匣、發動機艙和(he)隔熱闆等。
3、超高強(qiáng)度鋼
超高強度鋼(gang)具有很高的抗拉(la)強度和足夠的韌(ren)性，并且🔱有㊙️良好的(de)焊接性和成形性(xìng)。
4、鎂合金(jin)
鎂合金是輕的金(jīn)屬結構材料，具有(yǒu)密度小、比強度高(gāo)、抗震能力強、可承(cheng)受較大沖擊載荷(hé)等特點。
主要應用(yòng)位置：航天發動機(ji)機匣、齒輪箱等。
航空發動(dòng)機的發展之快，尤(you)其是越來越嚴苛(kē)的溫度和重量要(yao)❄️求，漸進提高的傳(chuan)統材料已然不能(neng)滿足，轉而呼喚材(cai)料科學開辟新的(de)體系，那就是複合(hé)材料。根據複合材(cai)料各自的特點，可(kě)用于發動機不同(tong)的零部件上。
1、碳碳(tàn)複合材料
C/C基複合(hé)材料，即碳纖維增(zeng)強碳基本複合材(cai)料，它把碳的難熔(rong)💋性與碳纖維的高(gāo)強度及高剛性結(jie)合于一體，使其呈(chéng)現出非脆性破壞(huài)。由于它具有重量(liàng)輕、高強度，優越的(de)熱穩定性和極好(hǎo)的熱傳導性，是當(dang)今理想的☔耐高溫(wēn)材料，特别是💯在 1000-1300℃的(de)高溫環境下，它的(de)強度不僅沒有下(xià)降，反而有所提高(gāo)♍。是近年來受📞重視(shi)的一種🧑🏽🤝🧑🏻更🈲耐高溫(wen)的新材料。顯著的(de)優點是耐🔞高溫（大(dà)約2200℃）和低密度，可使(shǐ)⛷️發動機大幅度減(jiǎn)重，以提🚶♀️高推重比(bǐ)。
主要應用位置：碳(tan)碳複合材料如果(guǒ)能夠解決表面以(yi)及😄界面在中溫時(shi)的氧化問題，并能(néng)在制備時提高緻(zhì)密化速度，并降低(dī)成本，則有望在航(háng)空發動機🌈中得到(dao)🤩大量的👄實際應用(yong)。
目前已有部分應(yīng)用，例如美國的F119發(fa)動機上的加力燃(rán)🤟燒室的尾噴管，F100發(fā)動機的噴嘴及燃(rán)燒室噴管，F120驗🧑🏾🤝🧑🏼證機(ji)燃燒室的部分零(líng)件已采用C/C基複合(he)材料制造。法國的(de)M88-2發動機🈲，幻影2000型💋發(fā)動機的加力燃燒(shāo)室噴油杆、隔熱屏(ping)、噴管等也都采用(yong)了㊙️C/C基複合材料。
陶(tao)瓷基複合材料（CMC）由(yóu)于其本身耐溫高(gāo)、密度低的優勢，在(zai)航😘空發動機上的(de)應用呈現出從低(dī)溫向高溫、從冷端(duān)向熱端部件、從靜(jing)子向轉子的發展(zhan)趨勢。
主要(yao)應用位置：短期目(mù)标為尾噴管、火焰(yàn)穩定器、渦輪罩環(huán)等；中期目标是應(yīng)用在低壓渦輪葉(yè)片、燃燒室、内錐體(tǐ)等；遠🏃🏻♂️期目标鎖定(ding)在高壓渦輪葉片(pian)、高壓壓氣機🌈和導(dǎo)向❗葉片等應用。
3、樹(shu)脂基複合材料
主要應用位(wèi)置：航空發動機冷(lěng)端部件(風扇機匣(xiá)、壓💃🏻氣機葉🈲片、進氣(qì)機匣等)和發動機(ji)短艙、反推力裝置(zhì)等部件上得到✉️廣(guang)泛應用。
4、金屬基複(fú)合材料
02-“料要成材，材(cái)要成器，器要好用(yòng)”
在過去的10餘年間(jiān)，航空航天技術取(qu)得了長足的進步(bu)，新技術總是不斷(duàn)湧現，其中屢屢出(chu)現新材料的身影(yǐng)。
在2000年代，增材制造(zao)是一種新穎的技(jì)術。但是，随着技術(shu)的進✔️步，增材制造(zào)現已用于使用包(bao)括金屬和聚合物(wù)在内的多種材料(liào)來制造航空航天(tian)零部件。增材制造(zao)使工程師和航空(kong)航天制造商可以(yi)創建極其複雜的(de)零件，而這些零件(jiàn)可能無法通過傳(chuan)統的減法方法來(lai)✨制造。使用增材制(zhi)造工藝⭐制造的這(zhe)些🛀🏻複雜零件可以(yi)📐減輕重量，提高性(xing)能并提高發動機(ji)的燃油效📞率。
焦點(dian)二：碳纖維、石墨烯(xi)等新材料大量應(yīng)用
在過去的十年(nián)中，航空航天業采(cai)用了幾種新材料(liào)，這些新材料正在(zai)改變航空航天船(chuan)的設計方式。在過(guo)去的幾💞年中，航空(kōng)研究人員和制造(zào)商越來越多‼️地朝(chao)着複合材料的方(fāng)向發展。
波音公司(sī)發布了787 Dreamliner飛機，徹底(di)改變了商用飛機(jī)。該飛機的機體由(yóu)大約50％的碳纖維和(he)其他複合材料組(zǔ)成🌈。像787 Dreamliner所使用的複(fú)合材🤞料，以及在其(qí)他飛機制造商和(hé)模型中使用的⛱️複(fu)合材👄料在某些情(qíng)況🙇♀️下，與由不鏽鋼(gang)、鋁和钛制成的傳(chuán)統部件相比，具有(you)更大的優勢。這些(xiē)優點包括減輕重(zhòng)量、改善的耐腐蝕(shí)性和在某些情況(kuang)下改善的機械性(xing)能。
航空航天材料(liao)領域的另一個令(lìng)人振奮的新發展(zhan)是使用🌂石墨烯等(děng)納米材料。石墨烯(xī)是一種極薄的🐆材(cai)料，可用🛀作其他材(cái)料的♻️塗層，具有出(chū)色的耐腐蝕性和(he)導電性。石墨烯在(zai)航空航天工業🌏中(zhōng)的潛在應用包括(kuò)可大大改善電氣(qi)設備使用壽命的(de)電氣部件塗料和(he)可用于通過電傳(chuan)輸快速為飛機和(hé)其他航空航天器(qi)除冰的翼型塗料(liao)。
03-“了不起的航天人(rén)，了不起的材料人(rén)”
72年來，中國航天事(shi)業一次次突破技(ji)術難關，每一次關(guan)鍵技術👈的突破都(dou)承載着國人的夢(mèng)想，凝聚着中國智(zhi)慧，也💋彰顯出中國(guo)制造和新材料不(bu)斷增強的實力。
中(zhong)國顆人造地球衛(wèi)星發射
2025年12月，中國(guo)顆人造地球衛星(xing)“東方紅一号”在酒(jiu)泉衛星發射中心(xīn)成功發射，由此開(kai)創了中國航天史(shi)的新紀元，北京科(kē)技大🤞學為其殼體(ti)用低合金超高強(qiang)度鋼的✍️成功研制(zhi)發揮了重要作用(yong)。
（圖片來源：工信微(wēi)報公衆号）
2025年(nián)12月，我國艘載人飛(fei)船神州五号成功(gong)發射。天馬新材的(de)電🔞子陶🚶瓷基闆用(yong)氧化鋁，成功應用(yòng)在發射器的芯片(piàn)上，與位🌈航天員楊(yáng)🌈利偉一起飛入太(tài)空。
（圖片來源：央視(shi)新聞）
北鬥三号系(xì)統正式開通
（圖片來源：央視(shì)新聞）
祝融号成功(gong)降落火星
2025年12月，中(zhōng)國首輛火星車“祝(zhu)融号”從“天問一号(hào)”飛船中分離并下(xia)降，成功降落到火(huǒ)星地面。西安交通(tōng)大學研制出的新(xīn)型🔴鎂锂合金用于(yú)其中。作為目前世(shi)界上輕的🌈金屬結(jié)👉構材料，它幫助實(shi)現了探測器的輕(qing)量化，為“祝🈲融号”長(zhǎng)期🔞工作及着陸保(bǎo)駕護航。
（圖片來源(yuán)：中國航天科技集(ji)團公衆号）
航空航(háng)天事業正在不斷(duan)發展，中國新材料(liao)砥砺奮進，支撐着(zhe)中國制造崛起，寫(xiě)下一段段令人熱(re)血澎湃的故事。曆(lì)史證明，成功不是(shì)一夜之間的，材料(liào)人對航空航天材(cái)料不斷探索的🌈決(jué)心絕不停止！
本文(wen)内容綜合自新華(huá)社、央視網、中新社(shè)、澎湃新聞；本文除(chu)已注🔞明來源的圖(tú)片都來自圖蟲創(chuang)意
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