超高强度铝合金在航空航天中的应用

　　材料是飞机结构的基础，铝合金由于其具有比强度高、成形和加工性能好、耐腐蚀性能好等特点，将作为非常重要的飞机结构材料，在大飞机结构中占有很大的使用比例。

　　国外大型民用客机从波音707发展到现在以波音787和A380为代表的新一代大型民机，从舒适性、安全性、经济性等主要考核民机性能指标上，发生了很大的变化，设计方法也从静强度设计、到破损安全设计、到现在的损伤容限设计，其采用的材料也从片面追求高强度、到要求疲劳强度较好的材料、到除考虑损伤容限之外，同时考虑抗蚀性和低成本的新要求，因此主体结构材料也发生了很大的变化，特别是随着先进复合材料用量大幅度增加，对传统轻质合金的用量冲击很大，如B787飞机的复合材料用量达50%，而铝合金的用量只有20%。

　　目前正在使用的民用客机如大型客机A380，铝合金还占着主导作用。波音777是美国波音公司90年代推出的大型民用客机，采用的材料多是80年代末90年代初比较成熟的材料，或90年代商品化的材料。因此，它的选材具有一定的代表性。其主要部位的材料选用见表1。

　　A380作为法国Airbus公司推出的面向21世纪的大型民用客机，其机体结构材料，优质铝合金用量最大，占重量的61%，复合材料占25%（22%为CFRP，用量达32t；3%为首次用于民机的GLARE），钛和钢占10%，其他4%，A380飞机主要部位的材料选择见表2。

　　分析国际主要大型民用客机制造企业的机型可以看出，超高强度铝合金作为飞机的结构材料仍然占据着非常重要的地位。结合我国大力发展民用大型客机的总体形势可以看出，超高强度铝合金在航空领域也是有着很广阔的市场应用前景。

　　复合材料在航天结构上的应用扩大，铝合金在以固体火箭发动机为动力的战略导弹上的应用明显减少。但在今后相当长时问内，超高强度铝合金仍然是运载火箭、宇宙飞船和空间站等航天器的主体结构材料，也是导弹等武器系统的重要结构材料之一。目前国内、外飞船、航天飞机起结构件还是以铝合金为主。

　　超高强度铝合金在建筑行业中的应用

　　随着建筑材料中绿色材料（减少材料使用量、可回收）要求的提高以及建筑行业中门窗面积的增大，尤其是在一些体育场馆、展览会场的建设中，轻质超高强度铝合金型材的需求将十分巨大。

　　超高强度铝合金，可以应用于建筑业中需求轻质超高强度、高塑性型材的场合，如体育场馆、展览会馆、临时性住宅等的结构用材，还可应用于有一定承载要求的铝合金建筑门窗和玻璃幕墙、阳台护栏、广告牌、交通桥梁设施。

　　由于超高强度铝合金的轻质高强度特性，将大大降低建筑物的整体重量，简化建筑结构，减少建筑用材；由于材料的高塑性特性，将进一步使建筑的外观结构多样美观化；由于材料良好的耐腐蚀性能，将减少建筑的维护成本。同时，由于铝合金材料易于回收，将减少建筑垃圾，美化环境，从而大大降低建筑行业的能耗，实现节能减排的目标。

　　超高强度铝合金在其它行业中的应用

　　超高强度铝合金具有高强度、高硬度、低密度、优异的抗腐蚀性能等特点，使得其在促进节能减排，降低单位GDP能耗和增加经济效益方面具有不可忽视的重要市场地位。其不仅可以应用在汽车、航空、航天、建筑等领域，而且可以应用于自行车、纺织工业、模具等行业中。