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第一章 绪论1

1.1 航空航天高技术产业1

1.1.1 航空航天高技术产业的概况1

1.1.2 航空航天高技术产业的特点3

1.2 航空航天材料的重要作用与发展方向4

1.2.1 航空航天材料的重要作用4

1.2.2 航空航天材料的发展方向7

1.3 航空材料9

1.3.1 飞机机体材料9

1.3.2 发动机材料11

1.3.3 机载设备材料13

1.4 航天材料14

1.4.1 运载火箭及导弹(含火箭发动机)材料14

1.4.2 航天飞行器材料20

1.4.3 航天功能材料25

参考文献27

第二章 轻合金及超高强度钢28

2.1 引言28

2.2 铝合金28

2.2.1 铝合金的基本特点，分类及其在航空航天上的应用28

2.2.2 合金化和沉淀强化基本原理29

2.2.3 变形铝合金30

2.2.4 铸造铝合金36

2.2.5 含锂铝合金38

2.2.6 粉末铝合金39

2.3 钛合金41

2.3.1 钛合金的合金化原理和合金分类42

2.3.2 变形钛合金43

2.3.3 铸造钛合金47

2.3.4 粉末钛合金49

2.3.5 国外常用钛合金50

2.4 镁合金51

2.4.1 镁合金的特点和合金化51

2.4.2 铸造镁合金52

2.4.3 变形镁合金54

2.4.4 快速凝固粉末镁合金56

2.4.5 国外常用镁合金56

2.5 超高强度钢57

2.5.1 低合金超高强度钢58

2.5.2 中合金超高强度钢58

2.5.3 高合金超高强度钢59

参考文献62

第三章 高温金属结构材料64

3.1 引言64

3.2 航空航天高温结构部件的工作特点及对材料的要求65

3.2.1 高温结构部件的使用特点65

3.2.2 先进高温结构材料的设计原则73

3.3 高温钛合金77

3.3.1 高温钛合金应用概况79

3.3.2 高温钛合金合金化历程82

3.3.3 新型高温钛合金的发展思路84

3.3.4 阻燃钛合金85

3.3.5 铸造热强钛合金86

3.4 镍基高温合金87

3.4.1 镍基高温合金和合金化原则87

3.4.2 变形及粉末冶金高温合金90

3.4.3 弥散强化高温合金93

3.4.4 定向及单晶高温合金94

3.4.5 镍基高温合金在航天工业中的应用99

3.5 金属间化合物100

3.5.1 Ti-Al系金属间化合物100

3.5.2 Ni-Al金属间化合物109

3.5.3 钼硅系金属间化合物114

3.6 难熔金属及其合金116

3.6.1 钼及其合金116

3.6.2 钽合金116

3.6.3 铌基合金117

3.6.4 钨合金118

3.7 高温金属结构材料的发展趋向118

3.7.1 传统高温金属材料仍有巨大的潜力，在挖潜提高的基础上，将会有持续发展118

3.7.2 瞄准高温高强需求，新材料体系的开发将进一步加强119

3.7.3 制备成型及数值模拟是金属高温材料发展的关键环节，将受到更大的重视119

3.7.4 加强应用基础研究，深化材料的科学设计120

参考文献122

第四章 先进聚合物基复合材料123

4.1 引言123

4.1.1 聚合物基复合材料(PMC)的分类和特点124

4.1.2 先进聚合物基复合材料在航空航天上的应用127

4.2 复合材料增强体材料128

4.2.1 玻璃纤维129

4.2.2 碳纤维130

4.2.3 芳酰胺纤维134

4.2.4 芳杂环纤维138

4.2.5 超高模量聚乙烯纤维139

4.2.6 增强织物141

4.3 复合材料聚合物基体材料142

4.3.1 环氧树脂143

4.3.2 双马来酰亚胺树脂150

4.3.3 热固性聚酰亚胺树脂155

4.3.4 酚醛树脂160

4.3.5 氰酸酯树脂160

4.3.6 聚芳基乙炔树脂(PAA)162

4.3.7 热塑性树脂162

4.4 聚合物基复合材料制件的基本成型方法165

4.4.1 概述165

4.4.2 预浸料制备165

4.4.3 热压罐成型166

4.4.4 连续纤维缠绕成型167

4.4.5 树脂传递模塑成型(RTM)169

4.4.6 热塑性树脂基复合材料的成型171

4.5 功能聚合物基复合材料172

4.5.1 电磁波功能复合材料172

4.5.2 防热烧蚀复合材料174

4.5.3 推进剂复合材料(含能复合材料)178

4.5.4 多功能复合材料182

参考文献184

第五章 先进金属基及无机非金属基复合材料186

5.1 引言186

5.1.1 先进金属基及无机非金属基复合材料的概念186

5.1.2 先进金属基及无机非金属基复合材料在航空和航天系统发展中的作用187

5.1.3 航空和航天用先进金属基及无机非金属基复合材料的研究与应用188

5.2 复合材料的界面设计与增强材料190

5.2.1 复合材料界面设计基础190

5.2.2 主要增强材料197

5.3 先进复合材料的制造技术198

5.3.1 制造技术在复合材料发展中的地位198

5.3.2 纤维预制体198

5.3.3 复合技术199

5.3.4 界面层的制造技术200

5.4 先进金属基复合材料201

5.4.1 金属基复合材料的性能特征201

5.4.2 金属基复合材料在航空航天领域的研究与应用202

5.4.3 铝基复合材料的体系和性能207

5.4.4 钛基复合材料的体系和性能208

5.4.5 其他先进金属基复合材料213

5.5 先进金属间化合物基复合材料213

5.5.1 金属间化合物的应用研究进展213

5.5.2 金属间化合物基复合材料的性能特征215

5.5.3 镍铝系复合材料及其性能217

5.5.4 钛铝系复合材料及其性能221

5.5.5 其他先进金属间化合物基复合材料的研究概况223

5.5.6 金属间化合物基复合材料的发展动向225

5.6 先进陶瓷基复合材料226

5.6.1 应用背景226

5.6.2 陶瓷材料的韧化227

5.6.3 陶瓷基复合材料体系、制备方法和性能232

5.6.4 非氧化物陶瓷基复合材料的氧化及防护234

5.6.5 发展动向235

5.7 先进碳/碳复合材料235

5.7.1 先进碳/碳复合材料在航空和航天领域的研究应用235

5.7.2 碳/碳复合材料的性能特征237

5.7.3 碳/碳复合材料的制备方法238

5.7.4 碳/碳复合材料的氧化行为239

5.7.5 碳/碳复合材料的防氧化240

5.7.6 防氧化碳/碳复合材料性能的评价体系245

5.7.7 发展方向246

参考文献246

第六章 先进功能材料249

6.1 引言249

6.2 微电子材料249

6.2.1 硅半导体材料249

6.2.2 化合物半导体材料260

6.3 光电子材料273

6.3.1 半导体光电子材料274

6.3.2 激光材料276

6.3.3 红外探测器材料280

6.3.4 红外光学材料和光学薄膜材料288

6.4 信息显示、存储与传输材料293

6.4.1 信息显示材料294

6.4.2 信息存储材料299

6.4.3 光纤材料305

6.4.4 光导纤维在传感器中的应用309

6.5 功能陶瓷与敏感材料310

6.5.1 功能陶瓷310

6.5.2 敏感材料317

6.6 隐身材料320

6.6.1 雷达吸波材料的吸波机理和电性能优化设计320

6.6.2 雷达吸波材料的电磁性能表征323

6.6.3 涂敷型雷达吸波材料325

6.6.4 结构型雷达吸波材料和吸波-承载复合材料结构327

6.6.5 红外隐身材料329

6.6.6 多频谱兼容隐身材料330

6.7 智能结构材料331

6.7.1 智能结构传感元件材料331

6.7.2 智能结构驱动元件材料333

参考文献335