技术创新促进航空材料发展

　　航空工业的发展历程与材料科学的进步密切相关。近年来随着飞机、发动机性能及结构效率的不断提高，先进航空材料技术已仅次于航空动力系统，成为保证航空装备发展的第二大关键技术，也是实现飞机结构减重、长寿命及发动机高推重比的基础和先导技术。

　　记者：在航空工业发展进步的过程中，材料发挥了怎样的作用？

　　戴圣龙：航空装备的发展要求使用强度更高、更轻、更耐用、高功能及多功能、低成本、复合化的材料。航空材料按其使用功能可分为结构材料和功能材料两大类。先进的航空结构材料及相关制备技术，加快了飞机减重和航空发动机提高推重比的速度；功能陶瓷材料、信息显示和存储材料等功能材料在航空装备的发展中同样具有重要的作用。新材料的出现，为飞机设计提供了更广阔的选材空间和设计基础，促进了新一代飞机问世。“一代材料，一代飞机”就是材料技术在飞机发展历程中所发挥的先导性和基础性作用的真实写照。

　　记者：我国目前在飞机新材料方面的总体研究情况如何？在世界航空材料研究领域居于怎样的位置？

　　戴圣龙：伴随着新中国航空工业60年的跨越发展，我国的航空材料也取得了重大发展。现役飞机机体材料总体上仍以铝合金为主，钢用量趋于减少，钛合金用量显著增加，树脂基复合材料在承力件上得到全面应用。我国在航空新材料领域的发展思路是实施跨越式发展，总体研究包括：发展高比强度、比刚度、高韧性、高损伤容限、抗腐蚀、耐环境等综合性能优异的新型结构材料；开发结构承载和功能一体化，既能承受气动载荷又具备多功能的复合材料与结构；开展新材料疲劳寿命、耐久性和损伤容限设计与应用研究。我国航空材料研制取得了令人瞩目的进步，但航空新材料研究总体水平与一些发达国家相比还存在一定差距。

　　记者：现代飞机有哪些比较先进的材料值得关注和研究？

　　戴圣龙：在现代飞机中，尽管飞机类型、型号不同，选材有很大的差异，不过总的来看，经过长期考验和不断改进的传统金属材料仍是首选。在传统金属材料中，铝、钛、高强度钢及高温合金仍占主导地位，其中高温合金是动力装置材料的主流。

　　在铝合金方面，近年来开发了一批新的高强、高韧、耐蚀、高损伤容限、大规格低成本合金。密度更低的铝锂合金通过成分调整，降低各向异性，提高了断裂韧性和焊接性能。在钛合金方面，航空结构用新型钛合金在向中温高韧、高强高韧、损伤容限型、可焊接等优异综合性能方向发展。除此之外，还重点开展了耐高温钛合金和阻燃钛合金方面的研究。在钢的方面，研究出具有优异的强韧性配合，高疲劳强度和优异的抗应力腐蚀性能，且具有良好可焊性的超高强度钢。在高温合金方面，新一代的单晶合金和粉末涡轮盘是研究的重点；在复合材料方面，金属基、陶瓷基复合材料由于成本较高尚难以推广应用，而发展潜力最大的是聚合物基复合材料。

　　记者：航空材料在日常生活领域发挥着怎样的作用？

　　戴圣龙：航空材料属于国家战略性新兴产业规划中的新材料产业的组成部分，是国民经济各产业的基础，有很强的通用性，材料产业市场的空间很大。航材院研制生产的产品就可说明很多问题。例如在交通领域，铝合金制品、复合材料、橡胶密封材料及制品等产品可用于列车各部件；生物医疗方面，可用于CT机用床板、骨科植入物等；在民用航空领域，航材院是国内最大的民机钢刹车盘副供应商，可规模化生产波音、空客、麦道及俄式飞机刹车装置近20个机型；在桥梁产业方面，航材院涂料产业已形成了桥梁、建筑系列防腐材料及施工技术，具有国内竞争优势地位。