航空航天材料是一類特殊的材料，它與軍事應(yīng)用密切相關(guān)，同時其進(jìn)步又對現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，能夠引領(lǐng)和帶動相關(guān)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，衍生出更為廣泛的、軍民兩用的新材料和新工藝。
代表航空航天技術(shù)開發(fā)水平的一個重要標(biāo)志是聚合物復(fù)合材料使用數(shù)量的多少。這類材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳酰胺纖維、芳雜環(huán)纖維、超高分子量聚乙烯纖維等復(fù)合材料增強(qiáng)體材料，環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、熱固性聚酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、氰酸酯樹脂、聚芳基乙炔樹脂等復(fù)合材料基體材料。
聚合物復(fù)合材料在比強(qiáng)度和比剛度方面具有非常明顯的優(yōu)越性，兼?zhèn)淞己玫慕Y(jié)構(gòu)性能和特殊性能，在航空領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。空中客車A3XX飛機(jī)使用聚合物復(fù)合材料的比例達(dá)到25%。
一種很有希望的聚合物復(fù)合材料是高彈性模量的碳纖維增強(qiáng)塑料，特點是剛度大（彈性模量196GPa）、高溫尺寸穩(wěn)定性好，同時還保持了高的抗壓強(qiáng)度（1000MPa）。采用以碳纖維增強(qiáng)塑料為基體的聚合物復(fù)合材料，是減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有效措施之一。在新一代航空技術(shù)裝備中采用碳纖維增強(qiáng)塑料，可提高尾翼部件，特別是尾尖部件的空氣動力學(xué)剛度，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證要求的飛行技術(shù)品質(zhì)。高彈性模量的碳纖維增強(qiáng)塑料還可有效地應(yīng)用于在開放的宇宙空間工作的接收與轉(zhuǎn)發(fā)天線構(gòu)件、無線電電子設(shè)備的承載構(gòu)件、火箭零部件、薄殼構(gòu)件及長的桿形件，熱應(yīng)力僅為金屬構(gòu)件的1/20～1/10。高彈性模量碳纖維增強(qiáng)塑料的以上特性結(jié)合其低密度特點，可制造供組裝與維修空間站用的操作手。今后幾年需要解決的問題包括：進(jìn)一步改進(jìn)碳纖維增強(qiáng)塑料的結(jié)構(gòu)特性與特殊性能，特別是要將工作溫度提高到400℃。
作為結(jié)構(gòu)材料，一種新型復(fù)合材料——有機(jī)塑料將發(fā)揮越來越大的作用。最近幾年，正在研制第2代有機(jī)塑料。單一用途的有機(jī)塑料的抗拉強(qiáng)度值達(dá)到3000 ～3200MPa，彈性模量值提高到130GPa。試驗研究表明，還有可能獲得彈性模量為200～250GPa的有機(jī)塑料。值得指出的是，這實際上就是將工作溫度范圍擴(kuò)大1倍（205～300℃），還可顯著降低復(fù)合材料的吸水率。在比強(qiáng)度和比彈性模量方面，現(xiàn)代的有機(jī)塑料，特別是未來的有機(jī)塑料將超過所有已知的以聚合物、金屬和陶瓷為基體的復(fù)合材料。目前，以預(yù)浸膠工藝制造的玻璃纖維增強(qiáng)塑料和碳纖維增強(qiáng)塑料結(jié)構(gòu)件得到越來越多的應(yīng)用。采用這種工藝方法時，只需一道工序就可制得具有普通曲率和復(fù)雜曲率的零件。與傳統(tǒng)的聚合物復(fù)合材料相比，預(yù)浸膠基復(fù)合材料的特點是抗裂性提高40%～50%、抗剪強(qiáng)度提高20%～50%、疲勞強(qiáng)度和持久強(qiáng)度提高20%～35%。采用這種復(fù)合材料，可使勞動量與耗能量減少1/2 ；使結(jié)構(gòu)質(zhì)量（特別是在采用蜂窩填充劑的情況下）減輕50%，結(jié)構(gòu)密封性提高5倍。
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