太空工业用什么材料

❶ 航空器材用什么合金材料做成的

新型航空材料铝锂合金
新材料是航空航天技术的重要基础，航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。
锂是世界上最轻的金属元素。把金属锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入金属锂之后，可以降低合金的密度，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性，这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。正是由于这种合金的许多优点，吸引着许多科学家对它进行研究，铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。
1983年在巴黎国际航空博览会上，世界上两家最大的铝合金生产企业--英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，同时宣布研制成功新的革命性材料--铝锂合金。专家们认为，铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来，铝合金研究和开发的又一个里程碑。
其实，铝锂合金并不是个新鲜概念。对这种材料的认识经历了相当长的时间。由于锂的密度小，在铝中的溶解度高，长期以来人们就把锂看作铝的亲密合作伙伴。早在上世纪20年代，科技工作者就对铝锂合金进行过许多评论。1924年，德国研制成功一种工业铝锂合金——司克龙。这是一种仅含0.1%锂的铝锌合金。它的机械性能比当时盛行的铝镁合金——杜拉铝要稍好一些。由于当时杜拉铝已得到公认，所以影响了司克龙合金应受到的广泛重视。1943年，高强度的铝锌镁铜合金问世，再一次低估了铝锂合金的工业价值。1957年，英国研制成功了含锂1.1%的X－2020铝合金。这种合金用于美国舰载超音速攻击机的机翼和水平尾翼的蒙皮上，取代原设计中的铝合金后，RA－5C飞机的重量减轻6%。前苏联的科技工作者同时也研制出了一种含锂2%的铝合金。又经过10年徘徊，到1967年发生了世界范围的能源危机后，各国又重新开始大规模研究铝锂合金。由于冶金技术和相关技术的发展，使含锂量更大、密度更小、强度更高的铝锂合金的出现成为可能。据认为，目前许多先进的战斗机和民航飞机大都采用了这种合金。铝锂合金的成本大约只是碳纤维增强塑料的1/10。如果采用铝锂合金制造波音飞机，重量可以减轻14.6%，燃料节省5.4%，飞机成本将下降2.1%，每架飞机每年的飞行费用将降低2.2%。可以预料，随着材料科学的发展，将有越来越多的新型合金进入航空航天业、各个工业部门及千家万户。

❷ 太空时代不可或缺的金属材料是什么

作为航空航天工业的基础，材料工业的发展决定着国防工业所能攀爬的高度，所谓的“一代材料，一层高度”是航空航天科技圈的真实写照。

通常条件下，航空航天飞行器是在超高温、超低温、高真空、高应力、强腐蚀等极端条件下工作，除了依靠优化的结构设计之外，更主要的是依赖于材料所具有的优异特性和功能。由此可见，航空航天材料在航空航天产品发展中的具有极其重要的地位和作用。

单晶高温合金

单晶高温合金在950-1100℃ 温度范围内具有优良的抗氧化、抗热腐蚀等综合性能，成为高性能先进航空发动机高温涡轮叶片的主要材料。我国研制了 DD402、DD406等单晶合金。其中第一代单晶合金DD402在1100℃ 、1300MPa应力下持久寿命大于100h ，适合制作工作温度在1050℃以下的涡轮叶片，是国内使用温度最高的涡轮叶片材料；第二代单晶合金DD406含2%Re，使用温度可达800-1100℃ ，正在先进航空发动机上进行使用考核。

镍基超合金

镍基超合金具有良好的高温蠕变特性、高温疲劳特性以及抗氧化、抗高温腐蚀等综合性能，满足了高推重比先进发动机的使用要求。为了使涡轮机叶片能够承受远超过Ni熔点的温度，除了升高Ni基超合金的使用温度外，还在基体表面涂敷绝热层 （TBC），以及采取冷却措施等降低基体温度。CMSX-10、Rene N6等含Re为5%-6%的第3代单晶体Ni基超合金，其使用温度达到1050℃ 。近年来美国通用电气公司（GE）、法国史奈克马公司（SENCMA）和日本国家材料科学研究所（NIMS）开发了第4代单晶体Ni基超合金，该合金不仅添加了Re，还添加了2%-3%的Ru，以提高合金组织的稳定性。 NIMS研制了第 5代单晶体Ni 基超合金，在第 4代合金的基础上增加了 Ru 含量，使合金的耐用温度达到 1100℃ 。

金属间化合物

金属间化合物是近几十年来研究的一类前景广阔、低密度的高温材料。目前，金属间化合物中熔点超过1500 ℃的就有 300多种，其中 Mo3Si、 Re3Nb、 W2Hf2等金属间化合物的熔点都超过了2000℃ 。近年来Ti-Al 和 Ni-Al系材料的力学性能及应用研究取得了令人瞩目的成就。

难熔金属材料

难熔金属（ W、Re 、Mo、Nb等）及其合金具有高熔点、耐高温和强抗腐蚀能力等优点，应用于固液火箭发动机和航天发动机等场合。其中研究和应用最多的主要是 W、Re 、Mo、Nb等金属。

金属陶瓷材料

金属陶瓷是介于高温合金和陶瓷之间的一种高温材料。碳硅化钛（Ti3SiC2）是其中研究最多的一种材料，具有耐高温、抗氧化能力强、强度高、热稳定性高的特点，又具有金属材料的导电、导热、可加工性、塑性等优异性能，是一种综合陶瓷材料。碳硅化钛在1200-1400℃ 高温下，强度比目前最好的耐热合金还高，又易加工，故完全可作高温结构材料用，其高温强度与抗氧化、抗热震等性能优于 Si3N4，有可能用于未来航空发动机制作导向叶片或涡轮叶片。

金属基复合材料

金属基复合材料与传统金属材料相比，具有更高的比强度、比刚度、耐高温和结构稳定性等优异性能。钛基、钛铝化合物基和高温合金基复合材料耐温能力较强，是航空发动机中温（650-1000℃）部件的候选材料。

陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料具有密度低、耐高温、高热导率、高弹性模量等优异的物理性能，并能在高温下保持很高的强度、良好的抗热震性和适中的热膨胀率，对减轻发动机涡轮叶片质量和降低涡轮叶片冷气量意义重大，是高温领域最有前途的材料。在2000℃ 以上氧化气氛中可用的候选材料主要是碳化物和硼化物。

树脂基复合材料

树脂基复合材料凭借比强度高、比模量高、耐疲劳与耐腐蚀性好和阻噪能力强等优点，在航空发动机冷端部件（风扇机匣、压气机叶片、进气机匣等）和发动机短舱、反推力装置等部件上得到了广泛应用。树脂基复合材料已经发展到了耐温 450℃ 的第四代聚酰亚胺复合材料，形成了从 280-450℃ 涵盖四代的耐高温树脂基复合材料体系。

防护涂层

目前，对于镍基高温合金而言，主要使用的防护包括扩散涂层、包覆涂层、热障涂层及新型高温涂层。

❸ 对于太空探索技术来说，什么材料比不锈钢更有效、成本更低呢

星际飞船最初的设计是使用碳纤维做一切。他们甚至制作了原型。

这个是有史以来最大的碳纤维结构之一。后来，它进行了毁灭性的压力测试，完全能够在8.5巴的压力下保存液氧。

当温度过高时，碳纤维也不适合使用。在华氏400度以上，粘合碳纤维的树脂开始分解融化，碳纤维就会失去所有的强度。

所以,如果你想要一个碳纤维火箭可以进入大气层,它需要站起来气温高达华氏1750度,你需要把一个严重的热量碳纤维屏蔽外,它是一个可靠的覆盖,甚至一个小缺口将导致碳纤维的焊穿,然后——如前所述整个火箭必须更换。

碳纤维也能很好地传递热量，这意味着你需要一个双层的容器，在桶里有水箱。这有效地使你的火箭所需的碳纤维量增加一倍。外部必须足够坚固以承受重返大气层和着陆时的压力，内部必须足够坚固以承受加压罐的负载，而且它们之间必须相互隔离。

❹ 航空航天机械的制造主要用什么金属材料

由于钛强度大，重量较轻，抗腐蚀，既耐低温又耐高温，因而成了制造火箭、人造卫星、航天飞机、宇宙飞船理想的“空间金属”材料。钛在地壳中的含量为0.64%，仅次于铝、铁、镁，而占第4位，比铜、铅、锌、锡等常用的有色金属元素含量的总和还要多好几倍。在已勘探的800种矿石中含钛的就有784种。所以说，自然界中不含钛元素的矿石是很少的。提炼钛的主要工业矿物原料是金红石、钛铁矿、钙钛矿、钛磁铁矿和锐钛矿。

拥有400多个座位的波音747巨型喷气式客机，F-14型战斗机和米格-31型高速战斗机都用钛制造。一艘核潜艇，要用几千吨钛。

❺ 宇宙飞船的外壳材料什么

宇宙飞船的外壳材料是钛合金。

耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

(5)太空工业用什么材料扩展阅读

宇宙飞船技术要求

虽然宇宙飞船是最简单的一种载人航天器，但它还是比无人航天器（例如卫星等）复杂得多。麻雀虽小，五脏俱全。

宇宙飞船与返回式卫星有相似之处，但要载人，故增加了许多特设系统，以满足宇航员在太空工作和生活的多种需要。

如用于空气更新、废水处理和再生、通风、温度和湿度控制等的环境控制和生命保障系统、报话通信系统、仪表和照明系统、航天服、载人机动装置和逃逸生系统等。

❻ 现在的航天宇航服最常用的材料是什么，价格几何

太空服是运用当今世界上最复杂、最独特的技术的制成品之一，它们为宇航员提供在太空生存所需的保护。由于在太空中生存的复杂性，太空服的设计中有许多部件和材料。现代太空服由14层不同的材料组成，它们都以各自的方式为宇航员的生存做出贡献。太空服的制造需要使用高性能的涤纶等纺织材料，配合多种合成金属和胶粘剂等，一套太空服基本上需要几百万美元。

下一层是专门设计来抵抗可能发生的撕裂的抗撕裂层，因为任何直接暴露在太空中都是极其危险的。在防撕裂层之后有七层聚酯薄膜绝缘层，这是一种常用于食品储存的材料。这种聚酯薄膜绝缘材料有助于稳定宇航员的温度，就像保温瓶或冷却器可以稳定食物的温度一样。太空服的最后一层由三种织物组成，每种织物都有各自的用途。用于制造防弹背心的材料Kevlar构成了其中一层，并用作通用保护层。