1航空材料的分类及应用领域

航空材料是指用于飞机结构和部件的原材料及其制造加工工艺，包括金属材料、复合材料及其他非金属材料等。航空材料的质量直接决定了航空装备的技术性能，是飞机研制的物质基础。以中国大飞机研制为例，我国已成功研制了C919大型客机，而在C919研制过程中，中国对飞机结构用金属材料的选择和性能要求远远超过世界平均水平。以美国为例，根据波音公司“波音787”飞机的统计数据，每架787飞机所用的金属材料约为102t 。为了满足先进复合材料及其组件等需求，美国波音公司对金属材料进行了大量的改进工作，如采用先进的熔模铸造工艺等。中国大飞机研制工作中所采用的结构金属材料主要来自国产航空铝材，如7075、5083等。另外，通过引进技术、合作开发以及自主创新等方式，也形成了一定数量的结构金属材料。

2航空材料与工艺标准现状分析

航空材料及制造领域标准体系建设是一个复杂的系统工程，需要从技术、经济、法律和管理等多个维度综合考虑，需要与相关领域标准协调发展、形成合力。航空材料及制造领域标准体系建设的重要任务之一就是制定《航空材料标准体系建设指南》，其主要内容包括：（1）制定总体目标；（2）提出标准体系框架和技术路线；（3）规范航空材料及制造标准化技术机构及工作职责；（4）明确航空材料及制造标准化技术机构的重点任务；（5）建立航空材料及制造标准化信息平台，并对相关工作提出建议。该指南的主要目的是为实现我国航空材料及制造领域标准体系建设目标提供依据，以指导我国航空材料及制造领域标准化工作有序开展。

目前，该指南已进入编制阶段，该指南将对我国航空材料及制造领域的标准化基础研究工作提出指导意见，包括：（1）加强标准化理论研究，建立标准体系框架和技术路线；（2）制定标准制修订工作计划和实施方案；（3）开展相关标准的需求调研、制修订研究，建立相关领域标准体系；（4）建立标准化基础研究数据库；（5）提出航空材料及制造标准化基础研究项目建议。此外，该指南还提出了构建我国航空材料与制造标准化工作组织机构的建议，以及建立相关领域标准信息平台的建议。这些任务的完成需要大量基础性工作和大量基础性研究成果作为支撑。开展这些工作将有助于为我国航空材料及制造领域标准制修订提供科学依据。

3国内外标准发展趋势

近年来，随着航空装备制造技术的飞速发展，各国对先进材料及工艺技术的重视程度不断提高。为支撑新型战机研制，美国发布了《美国国防创新战略》，指出“新型航空装备发展亟需材料和工艺创新”；日本政府发布了《21世纪航空产业计划》，提出了“积极开展新型材料及工艺技术的研发”和“发展先进零部件制造技术”的目标；法国政府发布了《法国国家航空航天局战略规划》，提出了“先进复合材料及其零部件制造技术”和“先进钛合金及制造工艺技术”的目标。

新材料是指通过对自然界已有或潜在的天然物质进行加工改造而得到的新材料，与传统材料相比具有优异性能或独特功能，可满足当代工程的要求。新材料发展不仅改变了传统产业结构和模式，也改变了社会生产组织方式和生活方式。

在航空材料领域，高强度、高塑性、低密度、耐腐蚀、可加工性、可回收等特点越来越受重视。由于航空装备运行环境苛刻、使用条件苛刻和工作负荷大等特点，需要航空材料具有良好的力学性能，能够抵抗磨损、腐蚀及疲劳等破坏，确保飞机正常运行；同时还应具有良好的可锻性与塑性，以满足结构承载及空间载荷等要求。

传统材料由于其性能和经济性已不能满足航空装备的需求，因此对航空材料提出了更高的要求：具有良好的可锻性与塑性；低密度；高抗腐蚀性能；优良的可加工性能以及可回收再利用等。

4关键技术问题和提升路径

针对航空材料及制造标准体系建设、标准制修订与实施及国际标准采用等方面存在的问题，以航空材料和制造标准化需求为导向，开展了航空材料及制造标准体系研究，初步建立了中国航空材料及制造标准化体系框架。围绕建立标准化基础、实现标准国际化、支撑科技创新与技术发展等目标，提出了航空材料及制造标准化基础研究的关键技术问题和提升路径。

研究中，以建立“中国航空材料及制造标准体系”为目标，开展了标准体系框架、关键基础技术和关键零部件/装备等方面的研究，如以典型航空材料为对象，以典型航空材料的结构设计方法和制备工艺为主线开展的航空材料基础技术研究，在此基础上凝练提出了中国航空材料及制造标准化基础的提升路径。

针对新一代高性能飞机对高可靠性、高稳定性、低成本的要求以及航空关键零部件/装备对国产化的需求，提出了以新型高强度高耐蚀钛合金等为重点的新一代高性能先进金属材料研制、特种焊接工艺及装备标准化等相关标准。针对我国航空产业面临“卡脖子”关键技术问题，以新型民用飞机为对象，提出了面向国内自主研制及创新发展需求的飞机用碳纤维复合材料、特种焊接工艺及装备等标准。

结束语

航空材料及制造是世界范围内高科技的前沿，同时也是国家重点发展的领域，技术门槛高，工艺复杂。由于受技术能力和发展水平的限制，目前我国在该领域仍然存在标准缺失、落后等问题。针对航空材料及制造领域开展的标准化基础研究是一项系统工程，不仅要系统研究国内外航空材料及制造技术发展现状，还要紧密结合国家战略需求，分析标准缺失、落后等问题的根源，通过采取不同方式和措施解决这些问题。在国际标准采用方面，需要加强技术和管理人员的培养，加大宣传力度。在标准国际化方面，要积极参与国际组织或区域组织标准化活动，主动参与国际标准化活动。

参考文献：

[1] 王西昌, 郝建伟, 李光俊,等. 航空材料及制造领域标准提升研究进展[J]. 航空标准化与质量, 2022(5):6.

[2] 无. 航空航天制造业常见的增材制造合金材料及工艺特性[J]. 世界制造技术与装备市场, 2022(6):3.