先進樹脂基復合材料在航空發動機上的應用及研究進展*

高 禹，李洋洋，王柏臣，于 祺，王紹權，董尚利，包建文

（1.沈陽航空航天大學航空航天工程學部，沈陽 110136；2.哈爾濱工業大學材料科學與工程學院，哈爾濱 150001；3.中國航發北京航空材料研究院，北京 100095）

高 禹

教授，工學博士，主要研究方向為空間環境因素作用下先進樹脂基復合材料的損傷效應及機理、聚合物基復合材料動態力學行為及損傷機理、聚合物基復合材料低成本制備與應用技術，發表學術論文40余篇。

近年來，提高航空發動機性能成為航空領域研究的核心問題。高性能航空發動機具有高推重比、低油耗、長壽命等特點，其在一定程度上是國家綜合實力的重要標志之一。推重比是航空發動機推力與重量之比，提高發動機推力、減輕發動機重量是直接提高發動機推重比的有效途徑。

提高發動機推力可以通過增加渦輪進氣口溫度實現，傳統材料不能滿足發動機工作環境對耐高溫性能的要求，對新型碳纖維增強樹脂基復合材料近些年在提高耐高溫性能方面做了很多努力，取得了很大進步。碳纖維增強樹脂基復合材料是以樹脂為基體，利用高性能纖維作為增強體的一類材料，具有高比模量、高比強度、耐腐蝕、抗疲勞、可設計性強等特點，可滿足先進航空發動機對材料的要求[1-4]，已經在航空發動機一些部件中有較為成熟的應用（圖1）。同時，碳纖維增強樹脂基復合材料具有優異的綜合性能，因此習慣上已將其稱為先進樹脂基復合材料[5]。目前樹脂基體按耐高溫性能排列主要包括環氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂。……