第一章航空航天材料高溫性能研究的背景與意義第二章高溫材料力學(xué)性能的表征與測(cè)試方法第三章高溫材料改性策略與性能提升路徑第四章高溫材料在航空航天領(lǐng)域的典型應(yīng)用第六章高溫材料研究的未來(lái)趨勢(shì)與展望01第一章航空航天材料高溫性能研究的背景與意義航空航天領(lǐng)域?qū)Ω邷夭牧系钠惹行枨髧?guó)際空間站（ISS）的極端溫差挑戰(zhàn)商業(yè)航天器發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件需求中國(guó)運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件挑戰(zhàn)ISS外部溫度的極端變化及其對(duì)材料性能的要求以波音787Dreamliner為例，發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的溫度要求及材料性能指標(biāo)以長(zhǎng)征七號(hào)為例，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁溫度及材料性能要求高溫材料性能研究的科學(xué)基礎(chǔ)熱力學(xué)角度分析高溫材料的相變過(guò)程微觀力學(xué)角度分析高溫材料的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)材料化學(xué)角度分析高溫材料的氧化與腐蝕以鈦合金（Ti-6Al-4V）為例，α→β相變過(guò)程對(duì)材料性能的影響以鎳基高溫合金（Inconel718）為例，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)對(duì)材料性能的影響以鋁合金（Al-2.5Cu）為例，氧化層形成對(duì)材料性能的影響國(guó)內(nèi)外高溫材料研究現(xiàn)狀對(duì)比美國(guó)NASA的材料研發(fā)水平中國(guó)材料研發(fā)的進(jìn)展歐洲材料研發(fā)的成就在先進(jìn)材料數(shù)據(jù)庫(kù)中展示的材料性能指標(biāo)及研發(fā)投入在高溫材料研究方面的現(xiàn)狀及與國(guó)際水平的差距在高溫材料研究方面的成就及與中美對(duì)比02第二章高溫材料力學(xué)性能的表征與測(cè)試方法熱膨脹系數(shù)的精確測(cè)量與工程應(yīng)用國(guó)際空間站（ISS）的熱膨脹挑戰(zhàn)波音787Dreamliner的熱膨脹控制長(zhǎng)征七號(hào)的熱膨脹問(wèn)題ISS外部溫度的極端變化對(duì)材料熱膨脹系數(shù)的要求787Dreamliner鈦合金框架的熱膨脹系數(shù)控制要求及測(cè)試方法長(zhǎng)征七號(hào)鈦合金框架的熱膨脹問(wèn)題及解決方案熱導(dǎo)率的動(dòng)態(tài)測(cè)量與極端條件模擬國(guó)際空間站太陽(yáng)能電池帆板的熱導(dǎo)挑戰(zhàn)某型展開(kāi)式天線的熱導(dǎo)問(wèn)題航天器再入大氣層的熱導(dǎo)挑戰(zhàn)帆板材料在極端溫度下的熱導(dǎo)率要求及測(cè)試方法展開(kāi)式天線材料的熱導(dǎo)問(wèn)題及解決方案航天器再入大氣層過(guò)程中材料的熱導(dǎo)率要求及測(cè)試方法熱容與熱擴(kuò)散率的綜合表征技術(shù)神舟飛船返回艙的熱容測(cè)試某型軍用運(yùn)輸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱擴(kuò)散問(wèn)題天問(wèn)一號(hào)著陸器的熱擴(kuò)散挑戰(zhàn)返回艙材料的熱容測(cè)試方法及工程應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)材料的熱擴(kuò)散問(wèn)題及解決方案著陸器材料的熱擴(kuò)散問(wèn)題及測(cè)試方法03第三章高溫材料改性策略與性能提升路徑微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控對(duì)高溫性能的影響定向凝固技術(shù)對(duì)高溫合金性能的提升鈦合金微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的研究進(jìn)展鋁合金微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的研究進(jìn)展定向凝固技術(shù)對(duì)鎳基高溫合金性能的提升效果及測(cè)試數(shù)據(jù)鈦合金微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的研究進(jìn)展及測(cè)試數(shù)據(jù)鋁合金微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控的研究進(jìn)展及測(cè)試數(shù)據(jù)表面改性技術(shù)的工程應(yīng)用激光熔覆技術(shù)對(duì)高溫合金性能的提升熱障涂層的工程應(yīng)用碳化硅復(fù)合材料的應(yīng)用激光熔覆技術(shù)對(duì)鎳基高溫合金性能的提升效果及測(cè)試數(shù)據(jù)熱障涂層在高溫材料工程應(yīng)用中的效果及測(cè)試數(shù)據(jù)碳化硅復(fù)合材料在高溫材料工程應(yīng)用中的效果及測(cè)試數(shù)據(jù)復(fù)合材料增強(qiáng)策略的工程效果碳/碳復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的應(yīng)用碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用碳/碳復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)04第四章高溫材料在航空航天領(lǐng)域的典型應(yīng)用商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的應(yīng)用現(xiàn)狀空客A350XWB發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件材料波音787Dreamliner發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件材料國(guó)產(chǎn)商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件材料A350XWB發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)787Dreamliner發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)國(guó)產(chǎn)商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)載人航天器熱防護(hù)系統(tǒng)的工程實(shí)踐神舟飛船返回艙的熱防護(hù)系統(tǒng)國(guó)際空間站的熱防護(hù)系統(tǒng)天宮空間站的熱防護(hù)系統(tǒng)神舟飛船返回艙熱防護(hù)系統(tǒng)的材料選擇及性能指標(biāo)國(guó)際空間站熱防護(hù)系統(tǒng)的材料選擇及性能指標(biāo)天宮空間站熱防護(hù)系統(tǒng)的材料選擇及性能指標(biāo)軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的應(yīng)用挑戰(zhàn)殲-20戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件材料蘇-35戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件材料F-35戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件材料殲-20戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)蘇-35戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)F-35戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的材料選擇及性能指標(biāo)05第六章高溫材料研究的未來(lái)趨勢(shì)與展望先進(jìn)材料制備技術(shù)的突破方向激光增材制造技術(shù)選擇性激光熔化技術(shù)電子束物理氣相沉積技術(shù)激光增材制造技術(shù)在高溫材料制備中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)選擇性激光熔化技術(shù)在高溫材料制備中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)電子束物理氣相沉積技術(shù)在高溫材料制備中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)智能材料與仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用前景形狀記憶合金的應(yīng)用自修復(fù)材料的開(kāi)發(fā)仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用形狀記憶合金在高溫材料中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)自修復(fù)材料在高溫材料中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)仿生設(shè)計(jì)在高溫材料中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)多學(xué)科交叉研究的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制計(jì)算材料學(xué)與實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)合材料科學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)與高溫材料科學(xué)的結(jié)合計(jì)算材料學(xué)與實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)合在高溫材料研究中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)材料科學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合在高溫材料研究中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與高溫材料科學(xué)的結(jié)合在高溫材料研究中的應(yīng)用效果及測(cè)試數(shù)據(jù)本章總結(jié)與未來(lái)展望高溫材料研究的未來(lái)趨勢(shì)將圍繞先進(jìn)制備技術(shù)、智能材料設(shè)計(jì)和多學(xué)科交叉研究展開(kāi)。從美國(guó)DOE的材料基因組計(jì)劃到歐洲空間局的智能熱防護(hù)系統(tǒng)，每種創(chuàng)新都直接推動(dòng)了高溫材料性能的提升。以某型商用飛機(jī)為例，通過(guò)采用智能熱障涂層可使發(fā)動(dòng)機(jī)熱端溫度提高50°C，從而提升燃油效率20%。未來(lái)高溫材料研究將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：（1）材料制備成本將顯著降低，例如通過(guò)3D打印技術(shù)制備高溫部件可實(shí)現(xiàn)成本降低60%；（2）智能材料將成為主流，例如通過(guò)嵌入形狀記憶合金的復(fù)合材料可實(shí)現(xiàn)熱膨脹的自適應(yīng)調(diào)節(jié)；（3）多學(xué)科交叉研究將加速材料創(chuàng)新，例如通過(guò)計(jì)算材料