飞机材料技术中非金属材料的应用与研究

董文芳

（中航工业沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁沈阳 110850）

摘 要： 所有的零件都是由材料组成的，有的是金属材料，有的是非金属材料，还有一些特殊材料，在飞机制造中也是一样，在整个飞机上需要很多金属材料和非金属材料，飞机材料中非金属材料的分类、特点尤为重要，要通过他们的特点和材料结构进行飞机零部件的设计，保证合理利用它们，同时在飞机制造中还应用了复合材料，通过应用不同的材料，使飞机的性能达到更优越。

关键词： 非金属材料分类、特点、材料结构、复合材料

1.非金属材料分类、特点

在工程材料中，对材料的分类是金属材料、非金属材料、复合材料（如图1.1），而对于非金属材料又可以分为有机聚合物和无机材料，而纤维、橡胶、塑料构成了有机聚合物，无机材料包含水泥、玻璃、陶瓷，以上这些材料都是非金属材料。

而在飞机的制造中，对于非金属材料是不单独使用的，它是通过合成复合材料之后，加工成飞机零件，是复合材料基体或者改性材料之一，对于非金属材料的性能特点就是硬度比较低，但是韧性和弹性较大，同时它的绝缘性能优秀，导热性低，耐热性不好，容易融化。

在飞机机舱内最常见的非金属材料就是塑料，例如行李架、座椅的把手、一些箱柜，它们都是通过塑料制成的，塑料的组成为树脂、填料、固化剂、增塑剂、阻燃剂、稳定剂，如果塑料按照树脂分子结构分类，可以分为热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料在飛机内的有机玻璃就是它的成分。

2材料结构

非金属材料的结构一般是研究高分子材料的结构，高分子材料的结构是大分子链结构，而大分子结构链的形态有线型、支化型、网状型，如图2.1.

一般的结构都是线型的，它可以伸展成直线，所以它的力学性能好，在外力作用下分子可以流动；支链这种结构的非金属材料在熔点升高时候，黏度会随之增加；而第三种机构的材料硬度好，但脆性较大。

3.复合材料

复合材料的性能如表3.1.

随着航空航天事业的发展，复合材料的性能的要求也不断的越来越高，而要是性能高就必须使树脂的性能提高，5250-2与5208树脂的比较如图3.1，这两个树脂型号都是作为战斗机用复合材料的基体，5250-2碳纤维复合材料就有高的压缩强度，同时5250-2树脂的弹性也比较高，在美国YF-22战斗机上使用。

在国内，通过北京航空工艺研究所得研制，T-300/4211体系，它的性能具有耐热性好，交联密度大，已经用于飞机进气道外侧壁版上。

结束语

在飞机的制造中还添加了特殊的材料，对于它们的应用，使飞机在设计上更上一个层次，同时非金属材料对于飞机内部零件是非常重要的，要根据材料本身的分子结构和性能去应用，航空航天复合材料是现今四大材料之一，它也是衡量一个国家制造水平和科技水平的一个指标，同时它不仅应用在航空航天领域，在电子，运动器材等领域应用也非常广泛。

参考文献

1.应荣华主编，材料成型原理与工艺，哈尔滨工业大学出版社，2005。

2.赵渠森，先进战斗机用复合材料树脂基体，高科技纤维与应用，2002。

3.赵稼祥，碳纤维复合材料在民用航空上的应用，高科技纤维与应用，2003。