飛機材料技術中非金屬材料的應用與研究

董文芳

（中航工業沈陽飛機工業（集團）有限公司 遼寧沈陽 110850）

摘 要： 所有的零件都是由材料組成的，有的是金屬材料，有的是非金屬材料，還有一些特殊材料，在飛機制造中也是一樣，在整個飛機上需要很多金屬材料和非金屬材料，飛機材料中非金屬材料的分類、特點尤為重要，要通過他們的特點和材料結構進行飛機零部件的設計，保證合理利用它們，同時在飛機制造中還應用了復合材料，通過應用不同的材料，使飛機的性能達到更優越。

關鍵詞： 非金屬材料分類、特點、材料結構、復合材料

1.非金屬材料分類、特點

在工程材料中，對材料的分類是金屬材料、非金屬材料、復合材料（如圖1.1），而對于非金屬材料又可以分為有機聚合物和無機材料，而纖維、橡膠、塑料構成了有機聚合物，無機材料包含水泥、玻璃、陶瓷，以上這些材料都是非金屬材料。

而在飛機的制造中，對于非金屬材料是不單獨使用的，它是通過合成復合材料之后，加工成飛機零件，是復合材料基體或者改性材料之一，對于非金屬材料的性能特點就是硬度比較低，但是韌性和彈性較大，同時它的絕緣性能優秀，導熱性低，耐熱性不好，容易融化。

在飛機機艙內最常見的非金屬材料就是塑料，例如行李架、座椅的把手、一些箱柜，它們都是通過塑料制成的，塑料的組成為樹脂、填料、固化劑、增塑劑、阻燃劑、穩定劑，如果塑料按照樹脂分子結構分類，可以分為熱塑性塑料和熱固性塑料，熱塑性塑料在飛機內的有機玻璃就是它的成分。

2材料結構

非金屬材料的結構一般是研究高分子材料的結構，高分子材料的結構是大分子鏈結構，而大分子結構鏈的形態有線型、支化型、網狀型，如圖2.1.

一般的結構都是線型的，它可以伸展成直線，所以它的力學性能好，在外力作用下分子可以流動；支鏈這種結構的非金屬材料在熔點升高時候，黏度會隨之增加；而第三種機構的材料硬度好，但脆性較大。

3.復合材料

復合材料的性能如表3.1.

隨著航空航天事業的發展，復合材料的性能的要求也不斷的越來越高，而要是性能高就必須使樹脂的性能提高，5250-2與5208樹脂的比較如圖3.1，這兩個樹脂型號都是作為戰斗機用復合材料的基體，5250-2碳纖維復合材料就有高的壓縮強度，同時5250-2樹脂的彈性也比較高，在美國YF-22戰斗機上使用。

在國內，通過北京航空工藝研究所得研制，T-300/4211體系，它的性能具有耐熱性好，交聯密度大，已經用于飛機進氣道外側壁版上。

結束語

在飛機的制造中還添加了特殊的材料，對于它們的應用，使飛機在設計上更上一個層次，同時非金屬材料對于飛機內部零件是非常重要的，要根據材料本身的分子結構和性能去應用，航空航天復合材料是現今四大材料之一，它也是衡量一個國家制造水平和科技水平的一個指標，同時它不僅應用在航空航天領域，在電子，運動器材等領域應用也非常廣泛。

參考文獻

1.應榮華主編，材料成型原理與工藝，哈爾濱工業大學出版社，2005。

2.趙渠森，先進戰斗機用復合材料樹脂基體，高科技纖維與應用，2002。

3.趙稼祥，碳纖維復合材料在民用航空上的應用，高科技纖維與應用，2003。