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戰(zhàn)斗機(jī)重量若減輕15％，則可縮短飛機(jī)滑跑距離15％，增加航程20％，提高有效載荷30％。在飛機(jī)行業(yè)，高強(qiáng)度輕量化鋁合金扮演著至關(guān)重要的角色，從萊特兄弟時代的鋁合金發(fā)動機(jī)曲柄箱，到現(xiàn)代運(yùn)載火箭的結(jié)構(gòu)材料，鋁及鋁合金一直是航空領(lǐng)域中的主力材料之一。其優(yōu)點包括質(zhì)輕、耐腐蝕等特性，與航空行業(yè)對輕量化、高性能材料的需求密切相關(guān)。

△表1：鋁合金發(fā)展特征性能、關(guān)鍵技術(shù)與特征微結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)來源：火石創(chuàng)造）

隨著飛機(jī)設(shè)計思想的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代飛機(jī)對構(gòu)件制造提出了越來越高的要求，尤其是對輕量化、寬敞化、舒適化、長壽命、高可靠和低成本的需求。這推動了高強(qiáng)鋁合金的發(fā)展，從而進(jìn)一步促進(jìn)了飛機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。

在鋁合金的發(fā)展歷程中，航空鋁合金經(jīng)歷了不斷優(yōu)化和演進(jìn)的階段。從最初的鋁合金材料到現(xiàn)代高強(qiáng)度輕量化鋁合金，科學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)起到了關(guān)鍵作用。研究人員不斷努力提升材料的成分組成、熱處理工藝、加工工藝等方面，以提高鋁合金的性能，滿足飛機(jī)制造的需求。

然而，在實際應(yīng)用中，高強(qiáng)度輕量化鋁合金在飛機(jī)行業(yè)面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。除了前文提到的技術(shù)設(shè)備壁壘和認(rèn)證壁壘外，還包括對材料的質(zhì)量穩(wěn)定性、成品率以及制造成本的控制等方面的挑戰(zhàn)。解決這些問題需要不斷加大科研投入，推動智能制造工藝的發(fā)展，以及加強(qiáng)國際技術(shù)合作，共同推動高強(qiáng)度輕量化鋁合金在飛機(jī)行業(yè)的應(yīng)用。

△氮化硼納米管鋁基母合金增強(qiáng)顆粒，氮化硼納米管含量為5wt%

氮化硼納米管對于航空增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的作用

氮化硼納米管（BNNT）在增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（Al-BNNT）方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。其優(yōu)異的彈性模量、抗拉強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性和高抗氧化溫度，使其成為鋁基復(fù)合材料的有效增強(qiáng)體。與碳納米管（CNT）相比，BNNT具有更好的高溫穩(wěn)定性，能夠減少在鋁基復(fù)合材料界面產(chǎn)生的體積和反應(yīng)產(chǎn)物，從而提高了復(fù)合材料的機(jī)械性能。此外，BNNT的高斷裂應(yīng)變和與鋁基體的緊密結(jié)合，進(jìn)一步增強(qiáng)了復(fù)合材料的強(qiáng)度。

△氮化硼納米管增強(qiáng)的鋁基母合金可用在飛機(jī)上的多種結(jié)構(gòu)設(shè)計，如蒙皮、框架、螺旋槳、油箱、壁板和起落架支柱等，以及發(fā)動機(jī)活塞等高溫強(qiáng)度要求高的構(gòu)件中也發(fā)揮著重要作何用

大連義邦的氮化硼納米管鋁基母合金增強(qiáng)顆粒，已應(yīng)用于國外鋁基復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其是航空航天、汽車以及輕量化結(jié)構(gòu)零部件等領(lǐng)域。另外，大連義邦引入的氮化硼納米管鋁基母合金增強(qiáng)顆粒中的氮化硼納米管具有獨特的工程表面結(jié)構(gòu)，不規(guī)則的納米管表面使納米管在鋁合金中更易分散，同時還能加強(qiáng)與鋁合金基體的交聯(lián)，從而更有利于提升強(qiáng)度，并且氮化硼納米管在鋁合金小顆粒中已經(jīng)形成充分的預(yù)潤濕，加入鋁熔體后也更易與鋁在原子水平上的結(jié)合。

經(jīng)國外ECK Industries軍工企業(yè)反饋，將大連義邦氮化硼納米管鋁基母合金顆粒，加入到某牌號鋁合金鑄件中，在最終鋁鑄件中氮化硼納米管含量僅需0.4wt%，即可實現(xiàn)鋁合金機(jī)械強(qiáng)度60-70%，或同等強(qiáng)度下，減重高達(dá)50%以上。目前，美國已將這些鋁基復(fù)合材料用于航空器，可使質(zhì)量減重達(dá)到20%。另外鋁基復(fù)合材料還可以用于戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)等大飛機(jī)的機(jī)翼、方向舵、襟翼、機(jī)身、蒙皮等部件，既增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，也可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重。