Comme le montre le tableau, avec la demande d'applications pratiques, le développement de matériaux aérospatiaux se rapproche progressivement de la légèreté et de la haute résistance. À l'heure actuelle, les matériaux structurels aérospatiaux comprennent principalement les alliages d'aluminium, les alliages de titane, les composites de fibres et les matériaux structurels à haute température.
Dans l’application de matériaux structurels pour les carrosseries aérospatiales, les alliages d’aluminium fleurissent depuis près de 100 ans. Surtout depuis la fin des années 1980, avec la formation progressive de critères de conception de tolérance aux dommages et de durabilité des avions, des exigences plus élevées ont été mises en avant en matière de résistance, de ténacité à la rupture, de résistance à la corrosion, de résistance à la fatigue et d'autres propriétés globales des matériaux. L'alliage d'aluminium est un matériau structurel idéal en raison de son poids léger, de sa facilité de traitement, de sa résistance à la corrosion et d'autres avantages, et sa résistance spécifique est supérieure à celle de nombreux aciers alliés.
Le titane est également un métal structurel important développé dans les années 1950. Comparé à l'alliage d'aluminium, l'alliage de titane présente une meilleure résistance, une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure résistance à la chaleur. Dans les années 1950 et 1960, la tâche principale consistait à développer des alliages de titane haute température pour les moteurs d’avion et des alliages de titane structurels pour les cellules d’avion. À l'heure actuelle, la recherche multifonctionnelle et l'application des alliages de titane font également l'objet de recherches dans le domaine aérospatial.
Comparés à l'aluminium, à l'acier et à d'autres matériaux de structure métalliques, les composites à matrice de résine renforcée de fibres de carbone ont une résistance spécifique et une rigidité extrêmement élevées et constituent actuellement un matériau de structure aérospatial léger et à haute résistance idéal. Par rapport à l'alliage d'aluminium, l'effet de réduction de poids de la structure de l'avion en composites de fibre de carbone peut atteindre 20 % à 40 %.
Bien que différents matériaux puissent être utilisés selon différentes exigences dans le domaine aérospatial, les exigences extrêmement strictes en matière de performances et de qualité des matériaux aérospatiaux, la technologie de fabrication de produits complexe et le coût élevé ont sérieusement limité l'application et le développement des matériaux. Étant donné que l'avion volera dans diverses conditions environnementales extrêmes, les problèmes techniques liés à ses matériaux sont très complexes, ce qui constitue le point central de la recherche dans le domaine des matériaux.
In order to further optimize the properties of existing materials, the team of Shanghai Jiaotong University began to study "mixing" ceramics into aluminum. In response, Professor Wang Haowei said that aluminum is very light, but its strength and hardness are not high; The hardness of ceramics is better than that of steel, so the combination of the two can produce aluminum matrix composites with light weight, high hardness, toughness and low fracture deformation.
Professor Wang Haowei said that the team finally adopted the "in-situ self-generation technology". Through melt control self-generation, the size of ceramic particles was reduced from tens of microns to nanometer, breaking through the application bottlenecks of the international traditional method of adding ceramic aluminum matrix composites, such as low plasticity and difficult processing.
Il est rapporté que cet alliage d'aluminium nano-céramique est léger, présente une rigidité élevée, une résistance élevée, une résistance à la fatigue, une faible expansion, un amortissement élevé, une résistance à haute température et d'autres caractéristiques, et a été appliqué dans l'aérospatiale, l'automobile et l'électronique avancée. équipement. Le professeur Wang Haowei a déclaré qu'à l'heure actuelle, l'alliage d'aluminium nano-céramique est appliqué à des composants clés tels que Tiangong-1, Tiangong-2, le satellite quantique et le satellite météorologique.
It is understood that thanks to the cooperation of the People's Government of Huaibei City, Anhui Province, Shanghai Jiaotong University, Shanghai Junyao (Group) Co., Ltd., and Anhui Xiangbang Composite Materials Co., Ltd., the achievements of nano-ceramic aluminum alloy have finally been achieved.
En réponse, Liu Yangang, président de l'Institut de recherche en technologies industrielles avancées de l'Université Jiaotong de Shanghai, a déclaré : « La coopération Sifang d'aujourd'hui construira une plate-forme opérationnelle orientée vers le marché propice à l'expansion et à l'application de l'alliage d'aluminium nano-céramique, et établira un système de production de matériaux, de conception de produits, de processus de fabrication et de normes d'utilisation avec des droits de propriété intellectuelle indépendants.
Cette fois, l'équipe de recherche de l'Université Jiaotong de Shanghai a réalisé des percées dans les matériaux aérospatiaux et leur technologie de préparation, qui jouent sans aucun doute un rôle de leader et de promotion dans la technologie moderne des matériaux.
