《航空航天材料工程-4-功能材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《航空航天材料工程-4-功能材料（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、L/O/G/O航空航天材料工程 AEROSPACE MATERIALS ENGINEERING 第8章 功能材料 2012-5- 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、情报系统
2、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 。也就是说，压电陶瓷具有机械能
3、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 统的生存能力、突防能力构成了严重威胁。 隐身技术又称目标
4、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 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。
