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第一章 绪论 1

1.1 航空航天高技术产业 1

1.1.1 航空航天高技术产业的概况 1

1.1.2 航空航天高技术产业的特点 3

1.2 航空航天材料的重要作用与发展方向 4

1.2.1 航空航天材料的重要作用 4

1.2.2 航空航天材料的发展方向 7

1.3 航空材料 9

1.3.1 飞机机体材料 9

1.3.2 发动机材料 11

1.3.3 机载设备材料 13

1.4 航天材料 14

1.4.1 运载火箭及导弹(含火箭发动机)材料 14

1.4.2 航天飞行器材料 20

1.4.3 航天功能材料 25

参考文献 27

第二章 轻合金及超高强度钢 28

2.1 引言 28

2.2 铝合金 28

2.2.1 铝合金的基本特点，分类及其在航空航天上的应用 28

2.2.2 合金化和沉淀强化基本原理 29

2.2.3 变形铝合金 30

2.2.4 铸造铝合金 36

2.2.5 含锂铝合金 38

2.2.6 粉末铝合金 39

2.3 钛合金 41

2.3.1 钛合金的合金化原理和合金分类 42

2.3.2 变形钛合金 43

2.3.3 铸造钛合金 47

2.3.4 粉末钛合金 49

2.3.5 国外常用钛合金 50

2.4 镁合金 51

2.4.1 镁合金的特点和合金化 51

2.4.2 铸造镁合金 52

2.4.3 变形镁合金 54

2.4.4 快速凝固粉末镁合金 56

2.4.5 国外常用镁合金 56

2.5 超高强度钢 57

2.5.1 低合金超高强度钢 58

2.5.2 中合金超高强度钢 58

2.5.3 高合金超高强度钢 59

参考文献 62

第三章 高温金属结构材料 64

3.1 引言 64

3.2 航空航天高温结构部件的工作特点及对材料的要求 65

3.2.1 高温结构部件的使用特点 65

3.2.2 先进高温结构材料的设计原则 73

3.3 高温钛合金 77

3.3.1 高温钛合金应用概况 79

3.3.2 高温钛合金合金化历程 82

3.3.3 新型高温钛合金的发展思路 84

3.3.4 阻燃钛合金 85

3.3.5 铸造热强钛合金 86

3.4 镍基高温合金 87

3.4.1 镍基高温合金和合金化原则 87

3.4.2 变形及粉末冶金高温合金 90

3.4.3 弥散强化高温合金 93

3.4.4 定向及单晶高温合金 94

3.4.5 镍基高温合金在航天工业中的应用 99

3.5 金属间化合物 100

3.5.1 Ti-Al系金属间化合物 100

3.5.2 Ni-Al金属间化合物 109

3.5.3 钼硅系金属间化合物 114

3.6 难熔金属及其合金 116

3.6.1 钼及其合金 116

3.6.2 钽合金 116

3.6.3 铌基合金 117

3.6.4 钨合金 118

3.7 高温金属结构材料的发展趋向 118

3.7.1 传统高温金属材料仍有巨大的潜力，在挖潜提高的基础上，将会有持续发展 118

3.7.2 瞄准高温高强需求，新材料体系的开发将进一步加强 119

3.7.3 制备成型及数值模拟是金属高温材料发展的关键环节，将受到更大的重视 119

3.7.4 加强应用基础研究，深化材料的科学设计 120

参考文献 122

第四章 先进聚合物基复合材料 123

4.1 引言 123

4.1.1 聚合物基复合材料(PMC)的分类和特点 124

4.1.2 先进聚合物基复合材料在航空航天上的应用 127

4.2 复合材料增强体材料 128

4.2.1 玻璃纤维 129

4.2.2 碳纤维 130

4.2.3 芳酰胺纤维 134

4.2.4 芳杂环纤维 138

4.2.5 超高模量聚乙烯纤维 139

4.2.6 增强织物 141

4.3 复合材料聚合物基体材料 142

4.3.1 环氧树脂 143

4.3.2 双马来酰亚胺树脂 150

4.3.3 热固性聚酰亚胺树脂 155

4.3.4 酚醛树脂 160

4.3.5 氰酸酯树脂 160

4.3.6 聚芳基乙炔树脂(PAA) 162

4.3.7 热塑性树脂 162

4.4 聚合物基复合材料制件的基本成型方法 165

4.4.1 概述 165

4.4.2 预浸料制备 165

4.4.3 热压罐成型 166

4.4.4 连续纤维缠绕成型 167

4.4.5 树脂传递模塑成型(RTM) 169

4.4.6 热塑性树脂基复合材料的成型 171

4.5 功能聚合物基复合材料 172

4.5.1 电磁波功能复合材料 172

4.5.2 防热烧蚀复合材料 174

4.5.3 推进剂复合材料(含能复合材料) 178

4.5.4 多功能复合材料 182

参考文献 184

第五章 先进金属基及无机非金属基复合材料 186

5.1 引言 186

5.1.1 先进金属基及无机非金属基复合材料的概念 186

5.1.2 先进金属基及无机非金属基复合材料在航空和航天系统发展中的作用 187

5.1.3 航空和航天用先进金属基及无机非金属基复合材料的研究与应用 188

5.2 复合材料的界面设计与增强材料 190

5.2.1 复合材料界面设计基础 190

5.2.2 主要增强材料 197

5.3 先进复合材料的制造技术 198

5.3.1 制造技术在复合材料发展中的地位 198

5.3.2 纤维预制体 198

5.3.3 复合技术 199

5.3.4 界面层的制造技术 200

5.4 先进金属基复合材料 201

5.4.1 金属基复合材料的性能特征 201

5.4.2 金属基复合材料在航空航天领域的研究与应用 202

5.4.3 铝基复合材料的体系和性能 207

5.4.4 钛基复合材料的体系和性能 208

5.4.5 其他先进金属基复合材料 213

5.5 先进金属间化合物基复合材料 213

5.5.1 金属间化合物的应用研究进展 213

5.5.2 金属间化合物基复合材料的性能特征 215

5.5.3 镍铝系复合材料及其性能 217

5.5.4 钛铝系复合材料及其性能 221

5.5.5 其他先进金属间化合物基复合材料的研究概况 223

5.5.6 金属间化合物基复合材料的发展动向 225

5.6 先进陶瓷基复合材料 226

5.6.1 应用背景 226

5.6.2 陶瓷材料的韧化 227

5.6.3 陶瓷基复合材料体系、制备方法和性能 232

5.6.4 非氧化物陶瓷基复合材料的氧化及防护 234

5.6.5 发展动向 235

5.7 先进碳/碳复合材料 235

5.7.1 先进碳/碳复合材料在航空和航天领域的研究应用 235

5.7.2 碳/碳复合材料的性能特征 237

5.7.3 碳/碳复合材料的制备方法 238

5.7.4 碳/碳复合材料的氧化行为 239

5.7.5 碳/碳复合材料的防氧化 240

5.7.6 防氧化碳/碳复合材料性能的评价体系 245

5.7.7 发展方向 246

参考文献 246

第六章 先进功能材料 249

6.1 引言 249

6.2 微电子材料 249

6.2.1 硅半导体材料 249

6.2.2 化合物半导体材料 260

6.3 光电子材料 273

6.3.1 半导体光电子材料 274

6.3.2 激光材料 276

6.3.3 红外探测器材料 280

6.3.4 红外光学材料和光学薄膜材料 288

6.4 信息显示、存储与传输材料 293

6.4.1 信息显示材料 294

6.4.2 信息存储材料 299

6.4.3 光纤材料 305

6.4.4 光导纤维在传感器中的应用 309

6.5 功能陶瓷与敏感材料 310

6.5.1 功能陶瓷 310

6.5.2 敏感材料 317

6.6 隐身材料 320

6.6.1 雷达吸波材料的吸波机理和电性能优化设计 320

6.6.2 雷达吸波材料的电磁性能表征 323

6.6.3 涂敷型雷达吸波材料 325

6.6.4 结构型雷达吸波材料和吸波-承载复合材料结构 327

6.6.5 红外隐身材料 329

6.6.6 多频谱兼容隐身材料 330

6.7 智能结构材料 331

6.7.1 智能结构传感元件材料 331

6.7.2 智能结构驱动元件材料 333

参考文献 335