航空复合材料产业发展白皮书.pdf
《航空复合材料产业发展白皮书.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《航空复合材料产业发展白皮书.pdf(17页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、航空复合材料产业发展白皮书目目录录摘要.1 1引言.1 1一 定义与分类.3 3二、发展综述.4 4(一)发展现状.4(二)发展趋势.6三、发展定位、目标与原则.7(一)发展定位.7(二)发展目标.7(三)发展原则.7四、发展重点.8(一)大幅提升航空复合材料技术创新能力.8(二)推进航空复合材料数字化、智能化建设.9(三)完善航空复合材料评价管理体系.10(四)建设国际一流的航空复合材料“优良中心”.10(五)发挥航空技术引领和产业溢出效应.10五、保障措施.10(一)长远谋划前瞻性战略性布局.11(二)着力推进产学研用深度融合.11(三)加快建设高水平航空复合材料人才队伍.11(四)加强国
2、际交流与合作.11结束语.12航空复合材料产业发展白皮书1摘摘要要全球航空产业经过近百年的发展,飞机机体材料已发展至第 5 阶段,21 世纪以来,军、民用飞机开始大量使用复合材料结构,随着航空复合材料技术的进步,民机用复合材料结构占比达到 30-50%,军机用复合材料占比也大幅提升。中国航空工业集团有限公司(以下简称“航空工业集团”)作为我国航空工业的骨干企业,从 20 世纪 70 年代开始,始终致力于航空复合材料研发、生产和应用,引领和带动我国碳纤维等关键材料的研发和航空复合材料产业的发展,技术发展与产品应用已取得重大进展,受到世界瞩目。先进复合材料对航空装备的现代化起着十分关键的支撑作用,
3、今后一个相当长的历史时期里,航空复合材料将继续保持最富研究潜力结构材料的地位,并带动整个工业,特别是航空工业技术的进步。航空复合材料产业市场前景广阔,本白皮书是基于航空工业集团的发展蓝图,着眼于国家、行业的发展需求,支持和维护航空复合材料产业链供应链发展与稳定,以航空复合材料技术中心为技术创新平台,寻求更大范围、更宽领域、更深层次的开放合作。通过聚集行业各界优势资源,大力发展减重效果更好,耐更高温,更高强度,更高韧性,绿色可回收,以及光、电、声、热、磁等多功能结构一体化等先进航空复合材料技术、产业及配套保障体系,着力提升产业协同效率,推动产业数字化智能化转型升级,打造国际一流的航空复合材料“优
4、良中心”,并辐射至上下游产业链和其他航空复合材料产业发展白皮书2工业应用领域。发挥中国航空工业集团引领支撑和业内各界协作配套作用,构建更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的新发展格局,形成国内航空复合材料行业有序竞争、互利合作的良好生态圈,融入国际产业链。航空复合材料产业发展白皮书1引引言言随着材料科学的进步,复合材料作为新一代航空材料应运而生。复合材料具有轻质、高强、高模等优点,容易实现大型整体构件制造,可以使飞机在维持强度不变的前提下大幅度减重。复合材料构件具有材料、结构、制造一体化的特征,大幅度减少零部件和连接件数量,提高可靠性。复合材料已成为飞机结构的主要材料之一,其用量成为衡量航空
5、飞行器先进性的重要指标之一。我国航空复合材料技术始于 20 世纪 70 年代,在航空装备研制需求的牵引下,航空工业部门组织相关复合材料研制,开启了我国航空复合材料发展历程,初步建立了复合材料专业的基础;20 世纪 80 年代起以碳纤维复合材料为标志,开展原材料(含树脂基体和增强纤维)、结构设计、制造工艺、连接装配、检测等关键技术研究,并在航空产品上得到初步应用,带动了复合材料专业技术的全面发展;2000 年以后,随着我国航空工业航空装备的高速发展,高性能、多功能航空复合材料,大型复合材料整体结构,先进的复合材料工艺装备工程化应用等重大关键技术研究取得了显著的成果,实现了航空复合材料产品规模化生
6、产,已基本形成航空复合材料产业;“十四五”期间,航空复合材料的发展进入了一个新阶段,航空工业复合材料技术中心作为航空复合材料技术创新的平台和产业发展引领者,肩负着航空复合材料技术创新和产业发展的重任和使命,以先进复合材料技术带航空复合材料产业发展白皮书2动我国航空装备的发展和其它民用领域的应用,进而推动国民经济及国防领域基础能力的提升,促进科学技术的进步。航空工业集团在航空复合材料技术领域发展历程最早,已形成的产业规模最大,市场培育机制最完善,秉承着“航空报国、航空强国”的初心使命,着力于我国航空复合材料技术和产业健康快速发展。到 2025 年,重点突破一批具有前瞻性、战略性的航空复合材料关键
7、核心技术;建设航空工业行业技术标准规范体系,为航空复合材料产业发展提供基础。到 2035 年,在工业应用领域孵化一系列航空复合材料产业集群;完善产学研用深度融合机制,实现国内复合材料行业协同发展,提升航空复合材料产业基础能力和产业链现代化水平;航空复合材料关键核心技术达到世界一流水平,具备完全自主发展能力,与世界级先进复合材料技术并驾齐驱或实现超越,满足我国建设世界一流航空装备发展的需求,在国际市场上具有突出的竞争优势和一流的品牌影响力。为践行习近平总书记“新材料产业必将成为未来高新技术产业发展的基石和先导”的指示,推动航空新材料、新技术的发展,履行好新发展阶段航空工业集团推动建设航空强国和科
8、技强国使命责任,发布航空复合材料发展白皮书。进一步明确航空复合材料发展定位,提出“创新引领、自主保障;融合发展、开放合作”的原则,以期形成复合材料业界广泛的发展共识,共同推动航空复合材料全产业链协同创新和跨越发展。航空复合材料产业发展白皮书3一一 定义与分类定义与分类航空复合材料是在航空飞行器(含航空发动机)领域使用的先进复合材料,即由高性能纤维等增强材料与高性能树脂基体、无机或金属氧化物先驱体、金属及其合金等组分原材料复合而成的一种材料。根据航空领域装备应用特点,本白皮书叙述的航空复合材料范围主要包括应用于航空结构的树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和金属基复合材料,以及相关复合材
9、料制造工艺和工艺装备。表表 1 航空复合材料分类表航空复合材料分类表类别类别主要应用主要应用性能特点性能特点典型产品典型产品树脂基复合材料(环氧、双马、聚酰亚胺、热塑性树脂)承力结构高比强度、高比模量、可设计性强、疲劳性能好、适于整体成型等,比强度是钢的4倍以上,耐温等级(-55500)。机翼、机身、尾翼、旋翼系统;发动机机匣、叶片结构功能一体化结构结构隐身、结构透波、结构导电/导热以及多功能结构一体化。隐身蒙皮、雷达罩、天线罩、综合功能前缘机动襟翼陶瓷基复合材料高温承载结构耐高温、低密度、高强度、耐磨损、抗腐蚀等特点,最高使用温度可达 1600。超高声速飞行器舵面、前缘;航空发动机加力燃烧室
10、、涡轮导向叶片高温透波或高温隐身结构耐高温、结构隐身、结构透波等。空天飞行器防热/透波一体化天线窗;无人机或发动机高温尾喷管碳基复合材料热防护结构抗烧蚀、耐高温稳定性好、热冲击性能好等,最高理论使用温度达2600。航天飞机的端头帽、机翼前缘制动结构摩擦系数小、热膨胀系数低、高熔点、高比热容等,摩擦系数仅0.300.40。飞机刹车盘航空复合材料产业发展白皮书4金属基复合材料承力结构既保持金属基体耐高温、耐磨耗等优点,又使复合材料的力学性能大幅提高,使用温度范围小于 1000,常用700。高速飞行器表面蒙皮;直升机支臂、动环;发动机风扇导流叶片、整体叶环、轴类结构二、二、发展综述发展综述(一)(一
11、)发展现状发展现状树脂基复合材料是目前航空复合材料应用量最大、技术成熟的材料,广泛应用于民机、军机、发动机领域,对推动航空装备升级换代起到关键作用。高韧性、低成本、耐高温以及自动化、功能化、整体化是高性能航空树脂基复合材料的主要发展方向。近些年来热塑性树脂基复合材料技术也逐步成熟,被誉为“下一代民用飞机”绿色制造的关键。树脂基复合材料在各类飞机机体结构用量占比不断提高,2020 年全球航空航天复合材料市场规模为 2240 亿元,其中,175 亿元来自中国市场。在民用飞机领域,波音 787复合材料用量达到 50%,空客 A350 飞机的复合材料用量高达 52%;在军用飞机领域,先进战斗机复合材料
12、用量达到36%;直升机复合材料用量已达 80%以上;无人机复合材料用量接近 100%。树脂基复合材料无论从技术成熟度还是应用的广泛性,都是最为重要的一类先进复合材料,随着技术不断进步,树脂基复合材料多元发展的趋势十分明显,成为一种典型的军民通用技术和材料。陶瓷基复合材料制造技术已经基本成熟,在航空发动机和空天飞机上已应用于新一代发动机涡轮风扇承载结构和空天飞行器防热/透波一体化天线窗。航空复合材料产业发展白皮书5碳基复合材料已用于航空发动机尾喷口及航天飞机的机翼前缘防烧蚀结构、刹车系统等。金属基复合材料近几年在航空领域发展较快,碳化硅颗粒增强铝基复合材料在航天飞机蒙皮、大型客机发动机风扇出口导
13、流叶片、直升机旋翼系统支臂、动环等结构中获得了应用;纤维增强钛基复合材料成功应用于飞机主承力构件起落架后撑杆、先进发动机叶环、轴类零件。我国航空先进复合材料在国家新材料发展计划指导下,在航空工业集团顶层布局和系统规划下,通过多个五年规划材料研发和重大专项关键技术攻关,先进复合材料技术取得了快速发展,基本形成了覆盖设计、材料、制造、检测与评价、维修等全生命周期航空复合材料技术体系和制造技术平台:复合材料结构设计与仿真、制造与验证体系;环氧、双马和聚酰亚胺为主的树脂体系,碳纤维、芳纶纤维增强的树脂基预浸料等中间材料体系;大型整体结构复合材料成型工艺体系,液体成型复合材料低成本制造工艺体系;先进检测
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 航空 复合材料 产业 发展 白皮书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【宇***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【宇***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。