金属基复合材料在航空航天中的应用金属基复合材料指的是，由金属和合金共同构成的复合型材料。
与聚合物基和陶瓷基复合材料共同被称为现代复合材料。
按照金属和合金的配置不同，可以被分为铝基、镁基、铜基等复合材料。
其中的铝基复合材料应用性能相对较好，为此被大量应用到航空制造，汽车产业和电子工业中。
该种材料最初产生于20世纪60年代。
但在当时的航空事业发展中，由于技术水平限制，并不能保证对新技术和新材料的有效应用。
而在科技水平不断发展的基础上，金属基复合材料才得以被应用到各类生产活动中。
一、在导弹中的应用铝基复合材料在导弹制造中的应用，集中表现在对三叉戟导弹的惯性导向球方面，与以往的铍材相比，表现出了良好的经济优势与性能优势。
从当前的国际市场来看，导弹制造行业的竞争较为激烈，制造公司为了取得竞争优势就需要根据用户的使用需求，对导弹的性能进行改进，使其寿命和全寿命周期得到有效提升。
而对于铝基复合材料的应用，为导弹技术的改进提供了可能。
主要表现在通过替换原有的应用材料可以使导弹的重要结构性能得到明显改善。
就导弹的壁板结构来说，利用铝基复合材料代替原有的壁板材料，可使其自身重量得到有效降低，同时还可使壁板结构的刚度和强度性能得到有效改善。
另外，因结构自重的减轻，也可使导弹的运行速度得到进一步提升。
材料使尾翼和弹翼刚性增强，可减少颤动与弹头偏转，从而改善导弹的制导与精度。
因此，为了适应导弹速度、制导和精度等性能的改进，需开发和应用新材料。
多年来，英国国防部投资，英国国防评估研究局与马特拉BAe动力公司研究了铝基复合材料在导弹零部件中的应用，取得了一些成效。
铝基复合材料适宜制造弹体、尾翼、弹翼、导引头组件、光学组件、推进器组件、制动器组件、发射管、三角架和排气管等导弹零部件。
目前，他们已完成第一阶段、第二阶段计划，正在实施近期研究计划，并制定了未来的研究计划。
二、铝基复合材料在航天制造中的应用美国佛罗里达州的一个材料公司最近开发成功一种新型非连续增强的高强度、高耐热性铝合金复合材料，该合金基复合材料是以Al-Mg-Sc-Gd-Zr成份合金为基体，具有优异的常温强化和低温强化能力。
1、航空发动机关键材料技术的发展现状与趋势航空发动机是在高温、高压、高速旋转的恶劣环境条件下长期可靠工作的复杂热力机械，在各类武器装备中，航空发动机对材料和制造技术的依存度最为突出，航空发动机高转速、高温的苛刻使用条件和长寿命、高可靠性的工作要求，把对材料和制造技术的要求逼到了极限。
材料和工艺技术的发展促进了发动机更新换代，如：第一、二代发动机的主要结构件均为金属材料，第三代发动机开始应用复合材料及先进的工艺技术，第四代发动机广泛应用复合材料及先进的工艺技术，充分体现了一代新材料、一代新型发动机的特点。
在航空发动机研制过程中，设计是主导，材料是基础，制造是保障，试验是关键。
从总体上看，航空发动机部件正向着高温、高压比、高可靠性发展，航空发动机结构向着轻量化、整体化、复合化的方向发展，发动机性能的改进一半靠材料。
据预测，新材料、新工艺和新结构对推重比12~15一级发动机的贡献率将达到50%以上，从未来发展来看，甚至可占约2/3。
因此，先进的材料和制造技术保证了新材料构件及新型结构的实现，使发动机质量不断减轻，发动机的效率、使用寿命、稳定性和可靠性不断提高，可以说没有先进的材料和制造技术就没有更先进的航空发动机。
正是由于不断提高的航空发动机性能对发动机材料与制造技术提出了更高的要求，各航空发达国家都投入了大量人力、物力和财力，对航空发动机用的材料与制造技术进行全面、深入的研究，取得了丰硕的成果，满足了先进发动机的技术要求。
从国外航空发动机材料与制造技术的发展情况来看，加强材料与制造技术工程化研究是缩短发动机研制周期、减少应用风险、增加研制投入产出比最有效的途径之一。
因此从20世纪70年代至今，航空发达国家安排了一系列的发动机材料和制造技术工程化研究计划，规划了整个材料和制造技术领域的发展方向，为各种先进军、民用发动机提供了坚实的技术基础。
如美国综合高性能发动机技术(IHPTET)计划、下一代制造技术计划(NG-MTI)，美国空军复合材料经济可承受性计划(CAI)等（见表1)。
未来航空发动机材料面临的挑战与发展趋向摘要：航空发动机是进行航空的重要动力，对航空领域今后的发展有着非常关键的作用，为此必须要对其予以重视。
本篇文章简要介绍了未来航空器对航空发动机材料的需求，分析了航空发动机材料相关技术，并研究了材料今后的发展趋向，希望能够增强航空发动机的性能。
关键词：未来；航空发动机；材料；挑战；发展；趋向基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目（项目批准号：2020JQ-477，2018JQ5175）随着我国经济水平的提升，科技实力增强，航空行业得到了一定的发展，航空飞行器出现了变化，作为飞行器主要动力来源的航空发动机有着越发重要的作用。
从某种角度来说，发动机的材料能够决定其性能，为此，必须要对其予以重视。
一、未来航空发动机材料面临的挑战无论是用于军事的飞机还是民航飞行器，性能都会受到发动机的影响。
近些年来，发动机的研究取得了一定的成果。
但是随着发动机的发展，叶片等原本的构造越发复杂，原本的材料已经无法满足发动机正常运转的需要，为此，必须要对材料进行创新，找出适宜的材料，并合理的选择工艺，确保发动机能够为飞行器的正常使用提供充足的动力[1]。
根据目前时代发展情况来进行分析，在今后航空飞行器的主要发展趋势是在保护环境的同时降低对能源的消耗，并且性能有所增强。
随着现在可以借助于技术来减少发动机需要消耗的能源，但是，如果对发动机的材料进行改善，就能够较为有效的达成各个目标，为此，必须要重视未来发动机材料的选择。
二、航空发动机关键零件材料所运用的技术（一）压气机从当前的情况来进行分析，压气机盘和叶片材料的钛合金最高能够在600摄氏度的环境下进行工作。
随着压气机的压力增加，压气机出口的温度也会有所提升。
在这一情况下，压气机后几级会选择使用钛合金等材料，但是这一类材料随着压气机总压比的进一步提升，已经无法满足现实需要，如果发动机的推重比到达20，出口温度就会到达800摄氏度。
为了对这一问题进行解决，国外通过改变难溶金属的比例和晶粒大小，研究了新型材料，这种材料对高温的承受能力比较强。
陶瓷基复合材料的研究进展及其在航空发动机上的应用摘要：综述了陶瓷基复合材料(CMCs) 的研究进展。
就CMCs的增韧机理、制备工艺和其在航空发动机上的应用进展作了详细介绍。
阐述了CMCs研究和应用中存在的问题。
最后，指出了CMCs的发展目标和方向。
关键词：陶瓷基复合材料；航空发动机；增韧机理；制备工艺The Research Development of Ceramic Matrix Compositesand Its Application on AeroengineAbstract: The development and research status of ceramic matrix composites were reviewed in this paper. The main topics include the toughening mechanisms, the preparation progress and the application on aeroengine were introduced comprehensively. Also, the problems in the research and application of CMCs were presented. Finally, the future research aims and directions were proposed.Keywords: Ceramic matrix composites, Aeroengine, Fiber toughening,Preparation progress1 引言推重比作为发动机的核心参数，其直接影响发动机的性能，进而直接影响飞机的各项性能指标。
高推重比航空发动机是发展新一代战斗机的基础，提高发动机的工作温度和降低结构重量是提高推重比的有效途径[1]。
现有推重比10一级的发动机涡轮进口温度达到了1500~1700℃，如M88-2型发动机涡轮进口温度达到1577℃，F119型发动机涡轮进口温度达到1700℃左右，而推重比15~20一级发动机涡轮进口温度将达到1800~2100℃，这远远超过了发动机中高温合金材料的熔点温度。
