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第1章 绪论 1

1.1 航天器的发展现状 2

1.1.1 通信广播卫星 2

1.1.2 导航卫星 3

1.1.3 对地观测卫星 3

1.1.4 载人航天器 3

1.1.5 深空探测器 4

1.2 航天器的发展展望 5

1.3 材料在航天器中的地位与重要性 6

1.4 航天器材料体系 7

第2章 航天器材料选用要求 8

2.1 航天器的工作环境 9

2.1.1 发射和返回阶段要经受严酷的过载和动力载荷 9

2.1.2 返回阶段气动热 9

2.1.3 真空 10

2.1.4 太阳紫外辐射和粒子辐射 10

2.1.5 原子氧 10

2.1.6 空间热辐射 10

2.1.7 微流星和空间碎片 11

2.2 航天器材料的选用原则 12

2.2.1 基本性能要求 12

2.2.2 环境适应性要求 13

2.2.3 航天器材料通用要求 16

2.2.4 航天器材料常见多发问题及风险控制要求 19

2.3 材料空间环境适应性评价技术 36

2.3.1 材料太阳紫外辐射效应评价 37

2.3.2 材料电离总剂量效应评价 38

2.3.3 材料原子氧效应评价 38

第3章 航天器材料应用情况 40

3.1 航天器结构材料 41

3.1.1 概述 41

3.1.2 典型航天器结构材料应用现状 42

3.2 航天器机构材料 46

3.2.1 概述 46

3.2.2 典型航天器机构材料应用现状 47

3.3 航天器热控材料 55

3.3.1 概述 55

3.3.2 典型航天器热控材料应用现状 56

3.4 航天器姿轨控材料 59

3.4.1 概述 59

3.4.2 典型航天器姿轨控材料应用现状 59

3.5 航天器天线材料 62

3.5.1 概述 62

3.5.2 典型航天器天线材料应用现状 63

3.6 航天器光学遥感器材料 66

3.6.1 概述 66

3.6.2 典型航天器光学遥感器材料应用现状 67

3.7 航天器回收着陆材料 70

3.7.1 概述 70

3.7.2 典型降落伞材料应用现状 70

第4章 航天器常用有色金属 73

4.1 铝合金材料 74

4.1.1 概述 74

4.1.2 2×××系变形铝合金 79

4.1.3 5×××系变形铝合金 83

4.1.4 6×××系变形铝合金 87

4.1.5 7×××系变形铝合金 92

4.1.6 铸造铝合金 96

4.2 钛及钛合金材料 100

4.2.1 概述 100

4.2.2 TC4钛合金 103

4.2.3 TB3钛合金 108

4.2.4 TA1、TA2钛合金 114

4.3 镁合金材料 121

4.3.1 概述 121

4.3.2 MB2镁合金 125

4.3.3 MB8镁合金 129

4.3.4 MB15镁合金 135

4.3.5 镁锂合金 137

4.4 铜及铜合金材料 143

4.4.1 概述 143

4.4.2 TU1、TU2无氧铜 146

4.4.3 导电铜合金 147

4.4.4 弹性铜合金 149

4.4.5 轻质铜／铝复合线材 153

第5章 航天器常用黑色金属 157

5.1 弹性合金 158

5.1.1 概述 158

5.1.2 典型弹性合金特性分析 159

5.1.3 应用情况 162

5.2 膨胀合金 163

5.2.1 概述 163

5.2.2 典型膨胀合金特性分析及主要用途 164

5.2.3 膨胀合金综合评估 166

5.3 不锈轴承钢 169

5.3.1 概述 169

5.3.2 典型不锈轴承钢的特性分析 170

5.3.3 应用情况 172

5.3.4 综合评估 173

5.4 精密电阻合金 174

5.4.1 概述 174

5.4.2 精密电阻合金特性和用途 175

5.5 高温合金 176

5.5.1 概述 176

5.5.2 典型特性分析 177

5.5.3 应用情况 179

5.5.4 综合评估 181

5.6 高性能不锈钢 183

5.6.1 概述 183

5.6.2 典型特性分析 183

5.6.3 应用情况 185

5.6.4 综合评估 186

5.7 弹簧钢 187

5.7.1 概述 187

5.7.2 典型特性分析 188

5.7.3 应用情况 190

5.7.4 综合评估及发展趋势 192

5.8 工具钢 194

5.8.1 概述 194

5.8.2 典型工具钢的特性分析 195

5.8.3 应用情况 200

5.8.4 综合评估 200

第6章 航天器常用贵金属 202

6.1 概述 203

6.1.1 贵金属发展现状 204

6.1.2 航天器用贵金属类型 204

6.2 贵金属精密电阻材料 205

6.2.1 材料特性分析 205

6.2.2 应用情况 205

6.2.3 综合评估 208

6.3 贵金属电接触材料 209

6.3.1 材料特性分析 209

6.3.2 应用情况 211

6.3.3 综合评估 214

6.4 贵金属钎焊材料 215

6.4.1 材料特性分析 215

6.4.2 应用情况 216

6.4.3 综合评估 222

6.5 贵金属测温材料 224

6.5.1 材料特性分析 224

6.5.2 应用情况 225

6.5.3 综合评估 228

6.6 贵金属高温结构材料 230

6.6.1 材料特性分析 230

6.6.2 应用情况 231

6.6.3 综合评估 232

6.7 贵金属涂层／难熔金属复合材料 234

6.7.1 材料特性分析 234

6.7.2 应用情况 234

6.7.3 综合评估 235

第7章 航天器常用胶黏剂 237

7.1 概述 238

7.2 航天器用胶黏剂种类与特点 239

7.2.1 环氧树脂胶黏剂 240

7.2.2 硅橡胶胶黏剂 240

7.2.3 丙烯酸酯胶黏剂 243

7.2.4 聚氨酯胶黏剂 244

7.2.5 氯丁橡胶 244

7.2.6 聚硫橡胶 244

7.3 航天器用胶黏剂应用情况 245

7.3.1 航天器用结构胶黏剂 245

7.3.2 航天器用发泡胶黏剂 248

7.3.3 航天器用螺纹紧固胶黏剂 249

7.3.4 航天器用导电胶黏剂 250

7.3.5 航天器用导热胶黏剂 252

7.3.6 航天器用光学胶黏剂 252

7.3.7 航天器用密封胶黏剂 253

7.3.8 航天器用通用胶黏剂 254

7.4 航天器用胶黏剂选用原则 256

7.4.1 根据功能选用 256

7.4.2 根据工艺要求选用 260

7.4.3 根据被黏基材选用 260

7.4.4 根据阻燃和毒性要求选用 264

7.4.5 根据载人特殊要求选用 266

7.4.6 根据空间环境要求选用 266

第8章 航天器常用特种玻璃 270

8.1 概述 271

8.2 高纯合成石英玻璃 273

8.2.1 高纯合成石英玻璃特性分析 273

8.2.2 应用情况 276

8.2.3 综合评估 277

8.3 超低膨胀石英玻璃 278

8.3.1 超低膨胀石英玻璃特性分析 278

8.3.2 应用情况 280

8.3.3 综合评估 283

8.4 耐辐照滤紫外石英玻璃 284

8.4.1 耐辐照滤紫外石英玻璃特性分析 284

8.4.2 应用情况 286

8.4.3 综合评估 286

8.5 超纯石英玻璃 287

8.5.1 超纯石英玻璃特性分析 287

8.5.2 应用情况 288

8.5.3 综合评估 288

8.6 特殊色散玻璃 290

8.6.1 特殊色散玻璃特性分析 290

8.6.2 应用情况 293

8.6.3 综合评估 293

8.7 耐碱金属玻璃 294

8.7.1 耐碱金属玻璃特性分析 294

8.7.2 应用情况 296

8.7.3 综合评估 296

8.8 掺铈耐辐照玻璃 297

8.8.1 掺铈耐辐照玻璃特性分析 297

8.8.2 应用情况 299

8.8.3 综合评估 300

8.9 耐高温高压液位计玻璃 301

8.9.1 耐高温高压液位计玻璃特性分析 301

8.9.2 应用情况 302

8.9.3 综合评估 302

8.10 超低膨胀微晶玻璃 303

8.10.1 超低膨胀微晶玻璃特性分析 303

8.10.2 应用情况 304

8.10.3 综合评估 306

8.11 光纤传像元件 307

8.11.1 光纤传像元件特性分析 307

8.11.2 应用情况 307

8.11.3 综合评估 308

8.12 高效消杂光玻璃材料 309

8.12.1 特性分析 309

8.12.2 应用情况 309

8.12.3 综合评估 310

8.13 复合微孔准直材料 311

8.13.1 复合微孔准直材料特性分析 311

8.13.2 应用情况 311

8.13.3 综合评估 312

8.14 航天器用保偏光纤 313

8.14.1 航天器用保偏光纤特性分析 313

8.14.2 应用情况 316

8.14.3 综合评估 317

8.15 铝封接玻璃 318

8.15.1 铝封接玻璃特性分析 319

8.15.2 应用情况 319

8.15.3 综合评估 319

第9章 航天器常用热控材料 320

9.1 概述 321

9.2 热控涂层及示温涂料 322

9.2.1 热控涂层 322

9.2.2 示温涂料 344

9.3 隔热材料 347

9.3.1 多层隔热材料 347

9.3.2 高温多层隔热材料 354

9.3.3 泡沫隔热材料 355

9.3.4 高温泡沫材料 361

9.4 导热填充材料 363

9.5 热控实施胶黏剂 366

9.6 相变热控材料 367

9.7 热电致冷材料 372

9.8 电热材料 373

第10章 航天器常用金属基复合材料 376

10.1 概述 377

10.2 SiC/Al复合材料 379

10.2.1 SiC/Al复合材料类型 379

10.2.2 SiC/Al复合材料发展现状 382

10.2.3 SiC/Al复合材料特性分析 386

10.2.4 应用情况 392

10.2.5 综合评估 396

10.3 硅颗粒增强铝基复合材料 398

10.3.1 硅颗粒增强铝基复合材料发展现状 398

10.3.2 硅颗粒增强铝基复合材料特性分析 402

10.3.3 应用情况 403

10.3.4 综合评估 405

10.4 Diamond/Cu复合材料 406

10.4.1 Diamond/Cu复合材料发展现状 406

10.4.2 Diamond/Cu复合材料特性分析 408

10.4.3 应用情况 413

10.4.4 综合评估 416

10.5 Diamond/Al复合材料 417

10.5.1 Diamond/Al复合材料发展现状 417

10.5.2 Diamond/Al复合材料特性分析 418

10.5.3 应用情况 421

10.5.4 综合评估 422

第11章 航天器常用树脂基复合材料 424

11.1 概述 425

11.2 碳纤维 427

11.2.1 碳纤维特性分析 427

11.2.2 应用情况 429

11.2.3 综合评估 432

11.3 芳纶纤维 433

11.3.1 芳纶纤维特性分析 433

11.3.2 应用情况 434

11.3.3 综合评估 436

11.4 玻璃纤维 438

11.4.1 玻璃纤维特性分析 438

11.4.2 应用情况 440

11.4.3 综合评估 441

11.5 环氧树脂 442

11.5.1 环氧树脂特性分析 442

11.5.2 应用情况 443

11.5.3 综合评估 444

11.6 双马来酰亚胺树脂 446

11.6.1 双马来酰亚胺特性分析 446

11.6.2 应用情况 447

11.6.3 综合评估 447

11.7 氰酸酯树脂 448

11.7.1 氰酸酯树脂特性分析 448

11.7.2 应用情况 449

11.7.3 综合评估 451

第12章 航天器标准紧固件 452

12.1 概述 453

12.1.1 概念 453

12.1.2 紧固件分类 453

12.2 紧固件材料和性能等级 456

12.2.1 紧固件材料 456

12.2.2 紧固件性能等级 456

12.3 紧固件热处理和表面涂镀覆 460

12.3.1 紧固件热处理 460

12.3.2 紧固件表面涂镀覆及润滑 462

12.4 紧固件质量保证 464

12.4.1 质量责任 464

12.4.2 开发鉴定与标准制定 465

12.4.3 选用 465

12.4.4 生产制造与供应 465

12.4.5 检验与检测 466

12.4.6 安装、使用与质量问题处理 466

12.4.7 质量监督与认证 466

12.5 航天器紧固件选用 467

12.5.1 螺纹连接紧固件选用 469

12.5.2 铆接紧固件选用 470

12.5.3 电子设备紧固件选用 470

12.5.4 自制紧固件 470

12.6 紧固件发展及展望 471

第13章 航天器电缆网 473

13.1 概述 474

13.1.1 电缆网概念 474

13.1.2 电缆网组成 475

13.2 电缆网设计 480

13.2.1 航天器电缆网设计准则 480

13.2.2 航天器电缆网设计内容 480

13.2.3 电缆网设计试验验证 481

13.3 电缆网工艺 482

13.3.1 电缆网生产工艺原则 482

13.3.2 典型航天器电缆网研制流程 483

13.3.3 典型航天器电缆网生产工艺流程 484

13.4 电缆网检验 485

13.4.1 航天器电缆网的特点 485

13.4.2 航天器电缆网的测试 486

13.4.3 航天器电缆网的环境试验 487

13.4.4 航天器电缆网的交收检验 488

参考文献 490

索引 504