航空航天工业中的陶瓷和玻璃

陶瓷和玻璃的许多特性使这些材料成为航空航天应用的理想材料(包括商业和国防飞机以及用于太空探索的飞行器)。最重要的是重量轻、耐高温、电气绝缘、高能烧蚀、耐腐蚀、化学稳定性、耐磨性和承受振动的能力。

陶瓷之所以在航空航天领域得到应用，是因为它们比金属更轻，可以使探索飞行器速度更快、燃料消耗更低、载荷更大、在太空停留的时间更长。耐高温使商用和军用飞机的发动机运行温度更高，从而降低CO₂也没有_x对于在最恶劣条件下飞行的武器系统的圆顶和天线罩来说，这是至关重要的。电气绝缘是必要的，以避免与船上仪表和飞行员与地面控制之间的通信系统的电磁干扰。高能量的烧蚀对于瓷砖和装甲至关重要，这些瓷砖和装甲用于保护再入飞行器和在外层空间飞行的物体，这些物体与漂浮在太空中的碎片或粒子(如陨石)接触，以及在执行野外任务时保护军用飞机和直升机。为了防止飞机部件接触腐蚀性和有害物质，如航空燃油，需要耐腐蚀性和化学稳定性。在刹车和轴承等摩擦产品中，耐磨性很重要。此外，振动和相关的噪音必须保持在最低限度，因为它会给乘客带来不适，增加飞机结构和电子部件的疲劳，而且，在军用飞机上，它们更容易被发现。

航空航天应用的陶瓷基材料包括氧化物(如氧化铝)、非氧化物(如碳化物、硼化物和氮化物)、微晶玻璃等陶瓷基复合材料(如碳化硅复合材料)。这些材料的特点是在一定温度范围内的尺寸稳定性，并经过优化，具有良好的机械强度和耐化学性。

在航空航天领域，陶瓷主要用于发动机和排气系统、热防护屏和超高速飞行物体的结构。陶瓷和陶瓷基复合材料可以承受高达1600°C的高温，用于制造轻型涡轮部件，需要更少的冷却空气，如叶片、叶片、喷嘴和燃烧衬套，此外，排气系统的零部件具有良好的耐磨和耐腐蚀性能，可以增强声学衰减，延长使用寿命。

热防护盾对于可重复使用的太空飞行器是至关重要的，类似于航天飞机项目中采用的那些，在航天飞机项目中，采用了上釉多孔陶瓷砖，以最大限度地减少热负荷和在再入大气层时大气层顶层电离物质的化学攻击。

超高速飞行物体包括超音速和高超音速飞行器以及火箭和导弹。他们的空气动力学设计，包括尖锐的机械元素的存在，需要使用能够抵抗非常高温的材料。目前，这些材料是通过添加增强剂(如颗粒、晶须和纤维)来生产的，也可以提高热冲击和断裂韧性。能够承受高达2200°C高温的超高温陶瓷(UHTCs)正在被开发用于制造超音速汽车．

陶瓷在航空航天工业中的其他应用包括制动器、轴承、密封件和其他耐磨部件;装甲直升机;电子热管理结构;轻型光学元件(如碳化硅反射镜);太空飞行器的散热器(即冷却系统);和挡风玻璃涂料。

用于航空航天工业的陶瓷部件通常具有非常复杂的形状，这推动了新成形技术的发展，如3 d打印技术．

玻璃用于制造飞机的挡风玻璃和窗玻璃、顶棚、舱内面板、卫生间镜子、内外发光二极管(LED)照明解决方案、传感器和仪表的保护、超声波换能器和增强飞行视觉系统的彩色滤波器。

下表说明了陶瓷和玻璃在航空航天工业中的主要应用。

陶瓷和玻璃主要应用于航空航天工业

在哪里?	什么?	例子
陶瓷
飞机	引擎	1
	发动机和排气系统的部件
	刹车	2
空间飞行器	隔热砖	3.
超高速飞行物体	鼻锥和高温涂层	4
玻璃
飞机	挡风玻璃	5
	舱室内饰面板和镜子	6
	LED照明	7