12月7日，搭(da)載問天實驗艙(cāng)的長征五号B遙(yáo)三運載火箭組(zu)合體，在中國文(wen)昌航天發射場(chǎng)點火起飛。問天(tian)實😍驗艙發射任(ren)務😘是中國空間(jian)站進入建造階(jiē)段後的第三次(cì)發射。

問天實驗(yàn)艙發射後，将與(yǔ)中國空間站進(jìn)行對接，這也是(shì)空間站🌐首次在(zai)有航天員的狀(zhuàng)态下迎接航天(tian)器來訪。

值得注(zhù)意的是，長征五(wǔ)号B運載火箭是(shì)我國首次進行(háng)大♊推力火箭“零(líng)窗口”發射，發射(shè)時間誤差将控(kong)制在一🏃秒以内(nei)。

除此之外，長征(zheng)五号B運載火箭(jiàn)執行此次發射(shè)任務，是我國迄(qì)今為止發射的(de)重載荷。作為我(wo)國目前近地軌(guǐ)道運載能力大(da)的新一代運載(zǎi)火箭，其擁有長(zhǎng)達20.5米的國内大(da)整流罩，近地軌(gui)道運載能力達(da)到25噸❄️級。

圖片來(lái)源：央視新聞

航(háng)天員在軌迎接(jiē)航天器未來也(yě)是中國空間站(zhàn)的常🌈态。中國空(kōng)間站之後将實(shí)現航天員乘組(zǔ)在軌輪換，這意(yì)味着航天員需(xu)要在軌迎接天(tian)舟貨運飛船、神(shen)舟載人飛船等(deng)航天器的到來(lái)。神舟十四号航(háng)天員此次在軌(gui)迎接問天實驗(yan)艙，将為後續任(ren)務提供㊙️經驗參(cān)考，特别是計劃(hua)明年發射的巡(xun)天望遠鏡，也♋需(xu)要定期停靠到(dao)空間站，由航天(tian)員進行維護。

問(wèn)天實驗艙抵達(da)後，中國空間站(zhan)的規模将進一(yi)步☂️增大。航天員(yuán)👈會開啟艙内的(de)生命維持系統(tǒng)，組裝好🌍科學實(shí)驗櫃逐步開展(zhan)空間實驗，而新(xīn)的太空授課進(jìn)程也🧑🏾‍🤝‍🧑🏼會随着實(shi)驗開展在問天(tiān)艙進行。

回首中(zhong)國航天事業從(cong)無到有、從小到(dào)大，已經走過整(zheng)整六十五個年(nian)頭。

六十五年來(lái)的重大事件，若(ruo)隻是簡單将其(qi)縮影，它可以隻(zhī)是一段文字亦(yi)或者一張圖片(piàn)，但航天人勇攀(pan)天地之梯的接(jie)力🔴，如同聖火傳(chuán)遞，在一代一代(dài)的傳承着，材料(liào)人❌亦是其中重(zhong)要的一環。

縱觀(guan)航空航天技術(shu)發展史，屢見新(xīn)材料應用或技(jì)術突破帶來😍的(de)重大進步。借神(shen)州十三号飛天(tiān)之際，新材料在(zài)線^®為大家總結(jie)了航空航天發(fā)動機用材料、近(jin)10餘年與新材料(liào)緊密相關的航(hang)空航天技術突(tū)破、我國材料🧑🏽‍🤝‍🧑🏻人(ren)為航空航天國(guó)之重器書寫過(guò)的精彩篇章。

01-揭(jiē)秘航空航天發(fā)動機用材料

在(zài)航空航天領域(yu)，發動機是重點(diǎn)，也是工業基礎(chu)和技術水平的(de)⭐體現。

合金

1、鋁合(he)金

鋁合金具有(you)比模量與比強(qiáng)度高、耐腐蝕性(xìng)能好、加工🤩性能(neng)好、成本低廉等(deng)突出優點，因此(ci)被認為是航空(kōng)航天工業中用(yòng)量起着✨至關重(zhong)要的作用。

主要(yào)應用位置：發動(dong)機艙、艙體結構(gòu)、承載壁闆、梁、儀(yí)器安裝框架、燃(rán)料儲箱等。

2、钛合(hé)金

與鋁、鎂、鋼等(děng)金屬材料相比(bǐ)，钛合金具有比(bǐ)強度很高、抗腐(fu)蝕🏃🏻性🔞能良好、抗(kang)疲勞性能良好(hǎo)、熱導率和線膨(peng)脹⁉️系數小等優(you)點，可以♉在350~450℃以下(xià)長期使用，低溫(wen)可使用到-196℃。

主要(yao)應用位置：航空(kōng)發動機的壓氣(qi)機葉片、機匣、發(fā)動機艙和隔熱(rè)闆等。

3、超高強度(du)鋼

超高強度鋼(gang)具有很高的抗(kàng)拉強度和足夠(gòu)的韌性，并且有(yǒu)♻️良好💯的焊接性(xìng)和成形性。

主要(yao)應用位置：航天(tiān)發動機殼體、發(fā)動機噴管、軸承(cheng)和傳動齒輪。

4、鎂(měi)合金

鎂合金是(shì)輕的金屬結構(gòu)材料，具有密度(dù)小、比強度高、抗(kàng)🔞震能㊙️力強、可承(cheng)受較大沖擊載(zai)荷等特點。

主要(yào)應用位置：航天(tiān)發動機機匣、齒(chǐ)輪箱等。

複合材(cai)料

航空發動機(jī)的發展之快，尤(you)其是越來越嚴(yán)苛的溫度♋和🔞重(zhong)量要❤️求，漸進提(tí)高的傳統材料(liao)已然不能滿足(zu)，轉而呼㊙️喚材料(liào)科學開辟新的(de)體系，那就是複(fú)合材料。根據複(fú)合材料各自的(de)特點，可用于發(fa)動機不同的零(líng)部♋件上。

1、碳碳複(fú)合材料

C/C基複合(he)材料，即碳纖維(wéi)增強碳基本複(fu)合材料，它把碳(tan)的難熔性與碳(tan)纖維的高強度(du)及高剛性結合(hé)于一體，使其呈(cheng)現出非脆性破(po)壞。由于它具有(you)重量輕🛀🏻、高強度(dù)，優越的熱穩定(ding)🔞性和極好的熱(rè)傳導性，是當今(jin)理想的耐高溫(wēn)材料，特别是在(zai) 1000-1300℃的高溫環境下(xia)，它的強度不僅(jin)沒有下降，反而(er)有所提高。是近(jìn)年來受重視的(de)一種🥵更耐高溫(wen)的新材料。顯著(zhe)的優點🍓是耐高(gao)溫（大約2200℃）和低密(mi)度，可使發動機(ji)大🌈幅度減重，以(yi)提高推重比。

主(zhǔ)要應用位置：碳(tan)碳複合材料如(rú)果能夠解決表(biao)面以及界🏃‍♂️面✨在(zai)中溫時的氧化(huà)問題，并能在制(zhì)備時提高緻密(mì)化速度♊，并降低(dī)成🔆本，則有望在(zài)航空發動機中(zhong)得到大量的🥰實(shi)際應用。

目前已(yi)有部分應用，例(li)如美國的F119發動(dòng)機上的加力🌈燃(rán)燒室的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻尾噴管(guǎn)，F100發動機的噴嘴(zui)及燃燒室噴管(guǎn)，F120驗證機燃燒室(shi)的部分零件已(yǐ)采用C/C基複合材(cái)料制造🧡。法國的(de)M88-2發動機，幻影2000型(xing)發動機的加力(li)燃燒室噴油杆(gan)、隔熱屏、噴管等(děng)也都采用了C/C基(jī)複合材🐉料。

2、陶瓷(ci)基複合材料

陶(tao)瓷基複合材料(liao)（CMC）由于其本身耐(nài)溫高、密度低的(de)優勢，在航空發(fa)💰動機上的應用(yong)呈現出從低溫(wen)向高溫、從冷端(duān)向熱端部件、從(cóng)靜⛷️子向轉子的(de)發展趨勢。

CMC材料(liao)具有耐溫高、密(mi)度低、類似金屬(shǔ)的斷裂行為、對(duì)裂🤞紋不敏感、不(bú)發生災難性損(sun)毀等優異性能(neng)，有望🐇取代高溫(wēn)合金滿足熱端(duān)部件在更高溫(wēn)度環境下的使(shǐ)用，不僅有利于(yú)大幅減重🤟，而且(qie)還可以節約甚(shen)至無須冷氣，從(cong)而提高總壓比(bi)，實現在高㊙️溫合(hé)金耐🛀🏻溫基礎上(shang)進一步提升工(gōng)作溫度400～500℃，結構👈減(jian)重50%～70%，成為航空發(fā)動機升級換代(dài)的關鍵熱結構(gòu)用材。

主要應用(yòng)位置：短期目标(biāo)為尾噴管、火焰(yan)穩定器、渦輪罩(zhào)環等🛀；中期目标(biao)是應用在低壓(ya)渦輪葉片、燃燒(shao)室、内錐體⛹🏻‍♀️等；遠(yuǎn)期目标鎖🧡定在(zài)高壓渦輪葉片(pian)、高壓壓氣機和(he)導向葉片等應(yīng)用。

3、樹脂基複合(he)材料

先進樹脂(zhī)基複合材料是(shi)以高性能纖維(wei)為增強體🔞、高性(xing)能💔樹脂為基體(tǐ)的複合材料。與(yu)傳統的鋼、鋁合(hé)金結構材料相(xiang)比,它🌈的密度約(yue)為鋼的1/5,鋁合金(jīn)的1/2,且比強度🌈與(yǔ)比模量遠高🌈于(yu)後二者。

主要應(ying)用位置：航空發(fa)動機冷端部件(jian)(風扇機匣、壓氣(qì)機葉㊙️片、進氣機(ji)匣等)和發動機(ji)短艙、反推力裝(zhuang)置等部件上得(dé)到廣泛應用。

4、金(jīn)屬基複合材料(liao)

金屬基複合材(cái)料主要是指以(yǐ)Al、Mg等輕金屬為基(ji)體的複合材🔅料(liao)。在航空和宇航(hang)方面主要用它(tā)來代替輕但有(you)毒的铍。這🐆類材(cai)料具有優良的(de)橫向性能、低消(xiāo)耗和優良的可(kě)加工性,已成為(wei)在許多應用領(lǐng)域具👣商業吸引(yin)力的材料,并且(qiě)在國外已實現(xian)商品化。

主要應(yīng)用位置：适合用(yong)作發動機的中(zhong)溫段部件。

02-“料要(yào)成材，材要成器(qì)，器要好用”

在過(guò)去的10餘年間，航(háng)空航天技術取(qu)得了長足的進(jìn)步，新♻️技術總是(shi)不斷湧現，其中(zhōng)屢屢出現新材(cai)料的身影。

焦點(dian)一：增材制造技(jì)術突飛猛進

盡(jin)管增材制造不(bú)是十年來的新(xin)事物，但在過去(qu)的十年中，增材(cai)制造應用領域(yù)迅速上升。增材(cái)制造通過形成(cheng)成百上💔千個層(ceng)來“印刷”三維零(ling)件，從而完成了(le)航空航天零部(bu)件的制造。

在2000年(nián)代，增材制造是(shi)一種新穎的技(ji)術。但是，随着技(jì)術的進🌈步，增材(cai)制造現已用于(yu)使用包括金屬(shǔ)和聚合物在内(nei)的多種材料來(lái)制造航空航天(tiān)零部件。增材制(zhi)造使工程師和(hé)航空航天制造(zào)商可以創建極(ji)其複雜的零件(jian)，而這些零件可(ke)能無法通過傳(chuan)統的減法方法(fǎ)來制造。使用增(zēng)材制造工藝制(zhì)造的這些😍複雜(zá)零件可🏃🏻以減輕(qing)重量，提高性能(néng)并提高發動機(ji)🚶的燃油效率。

焦(jiao)點二：碳纖維、石(shí)墨烯等新材料(liào)大量應用

在過(guo)去的十年中，航(hang)空航天業采用(yòng)了幾種新材料(liào)，這些新材🐅料正(zheng)在改變航空航(háng)天船的設計方(fāng)式。在過去👄的幾(jǐ)👌年中，航空研究(jiu)🏃‍♀️人員和制造商(shāng)越來越多🌈地朝(chao)着複合材料的(de)方向發展。

波音(yin)公司發布了787 Dreamliner飛(fēi)機，徹底改變了(le)商用飛機。該飛(fēi)機的機體由大(dà)約50％的碳纖維和(he)其他複合材料(liao)組成。像787 Dreamliner所使用(yong)的複合材料，以(yi)及在其他飛機(ji)制造商和♈模型(xíng)中使用的複合(hé)材❓料在某❤️些情(qing)況下，與由不鏽(xiu)鋼、鋁和钛👨‍❤️‍👨制成(cheng)的傳統部件相(xiang)比，具有更大的(de)優勢。這些優點(dian)包‼️括減輕重量(liàng)☀️、改善的耐腐蝕(shí)性和在某🌈些情(qíng)況下改善的機(jī)械性能。

航空航(háng)天材料領域的(de)另一個令人振(zhen)奮的新發展是(shì)使♍用🐉石墨烯等(deng)納米材料。石墨(mò)烯是一種極薄(báo)的材料，可用作(zuo)其他材料的🙇‍♀️塗(tu)層，具有出色的(de)耐腐蝕🔞性和導(dǎo)電性。石墨烯在(zài)♻️航空航天工業(yè)中的潛在應👨‍❤️‍👨用(yong)包括可大大改(gǎi)善電氣設備使(shǐ)用壽命🏃🏻的電氣(qi)部件塗料和可(kě)用于通過電傳(chuan)輸快速為飛機(ji)和其他🏒航空航(hang)天器除🌈冰的翼(yi)型塗料。

03-“了不起(qǐ)的航天人，了不(bu)起的材料人”

72年(nian)來，中國航天事(shì)業一次次突破(po)技術難關，每一(yi)次關鍵技✂️術的(de)突破都承載着(zhe)國人的夢想，凝(níng)聚着中♍國智慧(hui)，也彰顯出中國(guó)制造和新材料(liào)不斷增強的♉實(shi)力。

中國顆人造(zao)地球衛星發射(she)

2025年12月，中國顆人(rén)造地球衛星“東(dong)方紅一号”在酒(jiǔ)泉衛😍星🐉發射⭕中(zhōng)心♌成功發射，由(yóu)此開創了中國(guó)航天史的🆚新紀(jì)元，北京科技大(da)學為其殼體用(yong)低合金超高強(qiáng)☁️度鋼的成功研(yan)🌍制發揮了重要(yào)作用。

（圖片來源(yuan)：工信微報公衆(zhong)号）

我國艘載人(rén)飛船發射

2025年12月(yuè)，我國艘載人飛(fēi)船神州五号成(cheng)功發射。天馬新(xin)🚶‍♀️材的💔電🐇子🔅陶🌐瓷(cí)基闆用氧化鋁(lü)，成功應用在發(fa)射器的芯⭐片上(shang)，與位航天員楊(yáng)利偉一起飛入(ru)太空。

（圖片來源(yuán)：央視新聞）

北鬥(dou)三号系統正式(shì)開通

2025年12月，北鬥(dòu)三号全球衛星(xīng)導航系統正式(shì)開通，我國成為(wei)世界上第三個(ge)獨立擁有全球(qiu)衛星導航系統(tǒng)的國家。佳利電(diàn)子基于微波陶(tao)瓷技術，開發了(le)北鬥衛星接收(shōu)天線。

（圖片來源(yuán)：央視新聞）

祝融(rong)号成功降落火(huo)星

2025年12月，中國首(shǒu)輛火星車“祝融(rong)号”從“天問一号(hào)”飛船中💛分離并(bing)🍉下降，成功降落(luò)到火星地面。西(xi)安交通大學🔞研(yan)制出的新型鎂(mei)锂合金用于其(qi)中。作為目前世(shi)界👌上輕的金屬(shu)結構材料♍，它幫(bang)助實現了探測(ce)器的輕量化，為(wéi)“祝融号”長期工(gōng)作及着陸保駕(jia)護航。

（圖片來源(yuan)：中國航天科技(ji)集團公衆号）

航(háng)空航天事業正(zhèng)在不斷發展，中(zhong)國新材料砥砺(li)奮進，支撐着中(zhōng)國制造崛起，寫(xiě)下一段段令人(rén)熱血澎🔞湃的故(gù)事。曆史證明，成(cheng)功不是一夜之(zhi)間的，材料人‼️對(duì)航空航天材🆚料(liao)不斷探索的決(jué)心絕不停止！

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