航空航天材料工程-4-功能材料

《航空航天材料工程-4-功能材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、航空航天材料工程AEROSPACEMATERIALSENGINEERING第8章功能材料2012-5-4定义：在工程材料中，具有特殊物理性能、化学性能、和生物性能的一类材料称为功能材料。这类材料能将光、声、磁、压力、位移、角度、加速度、化学变化、生化过程等转化为电信号，或将某一种性质的能量转化为另一种性质的能量，或按照预定目的和要求将多种能量的转化集成在一整体材料上，从而实现对能量和信号的传感、转换、传送、储存、控制、处理、集成和显示。先进功能材料在航空航天系统中得到广泛的应用，是飞机、火箭、导弹、卫星等航空航天器的决策系统、控制系统、战斗系统、情报

2、系统的“五官”和“头脑”，是航空航天工程的关键基础技术，也是所谓力量倍增的关键。航空航天用功能材料品种繁多，主要包括：微电子材料，光电子材料，信息显示、存储与传输材料，功能陶瓷与敏感材料，隐身材料，智能结构材料等。8.1概述8.2.1压电陶瓷材料压电效应是指在某些晶体材料上施加机械应力时，晶体某些表面会产生电荷，这种现象通常成为正压电效应；相反在晶体的某些方向上施加电场作用时，晶体产生几何变形，这就是逆压电效应。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时，则产生高频声信号（机械震动），这就是我们平常所说的超声波信号。也

3、就是说，压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。压电效应只存在于非各向同性的晶体中。通常，多数陶瓷材料宏观上表现为各向同性，不显示压电效应，只是通过极化处理的铁电陶瓷由各向同性变为各向异性，才具有压电效应，因此，所有的压电陶瓷都是铁电陶瓷。目前，研究发展的压电陶瓷材料主要有：钛酸钡（BaTiO3）、钛酸铅（PbTiO3）、锆钛酸铅（PbZrO3+PbTiO3）等。8.2常用功能材料的介绍8.2.2隐身材料在现代战争中，随着微电子和光电子技术的应用，各种高分辨率、高可靠性的先进探测器相继研制成功并投入使用，对导弹、飞机等航空航天武器系统的生存

4、能力、突防能力构成了严重威胁。隐身技术又称目标特征控制技术或低可探测技术。旨在控制和缩减武器装备的雷达波、红外、光、声等各类可探测信号，使其难以被敌方探测、识别、跟踪或攻击，实际上是一种反探测技术。隐身材料按所抑制的特征型号类型，可分为雷达波隐身材料，红外隐身材料，可见光隐身材料，声隐身材料。按材料应用形式，可分为：（1）涂覆型隐身材料：铁氧体（Fe2O3为主要成分）、金属微粉、磁性纤维等。（2）结构型隐身材料：具有承载和吸波双重功能的复合材料和结构，如树脂基吸波复合材料和结构、陶瓷基吸波复合材料和结构、碳纤维蜂窝夹层结构等。撞击传感信号位置撞击定位

5、撞击载荷重构8.3功能材料在航空航天中的应用用功能材料制作的各种传感器、驱动器、信息传输系统和探测系统等在航空航天工程系统中得到广泛的应用，是航空航天工程的关键技术基础。