航天科技中使用的新型材料

牟羽然

　　航空航天事业取得的巨大成就，与航空航天新材料的发展和突破是分不开的。新材料是航空工程以及其他相关领域的重要物质基础，能够提高航空设备和零件的各方面性能，使设备满足使用需求。

现在航空材料正朝着 高性能化、高功能化、多功能化、结构功能一体化、复合化、智能化、低成本以及与环境 相容化的方向发展。那么航天科技中使用的新型材料有那些呢？

1. 石墨烯材料

石墨烯（Graphene）是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。也是新材料之王，石墨烯是目前已知世界上最薄的材料，只有单个碳原子层厚度，因其优异的力学、热学、电学、光学、摩擦学性能、超强的抗气体渗透性、超大的比表面积和透光率等性能，可以满足新型航天材料对高性能的要求，在航天材料领域具有广泛的应用前景。利用石墨烯优异的力学性能，将其加入树脂、金属中可获得轻质、高载荷的航天复合材料;石墨烯优异的摩擦学性能使其有望成为新型航天润滑材料;石墨烯传感器的制备则应用了它超大比表面积的特性；此外，石墨烯的高透光性可应用于航天太阳能电池领域。

2、碳纳米管

碳纳米管，又名巴基管，属富勒烯系，是一种具有优良光、电、热、磁和力学性能的材料。近年来，碳纳米管以其优异的性能得到了广泛的关注，并形成了碳纳米管研究的热潮。碳纳米管纤维在天线、数据电缆导体、多功能织物、高频数据/模拟和射频等领域具有广泛的应用前景。另外，采用碳纳米管纤维增强的聚合物材料在辐射防护、静电防护、碎片防护以及涂层热防护等方面具有显著的作用。

3.钛合金材料

钛合金密度小，比强度高，耐腐蚀，耐高温，无磁，使用温度广能够进行各种零件行成。其中，钛合金的比强度（密度）远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。因为钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但是钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。