近日，據美國設計新聞網站報道，陶瓷基復合材料(CMC)和金屬基復合材料（MMC）在保護軍用車輛、軍事和航空航天飛船和空間飛行器長期以來發揮了重要作用。但這并不是發現這些輕而強的復合材料唯一的地方：它們出現在商業噴氣發動機和工業渦輪機以及各種各樣的電子產品等其他地方。
 

復合材料
 

     直到最近，由于這兩種材料和制造過程的復雜性導致的成本高，這兩種材料應用于一些高端市場。金屬基復合材料通常是為具備幾個屬性的非常具體的應用開發的。例如，MMC用于航天器可能需要耐高溫和低重量。這些復合材料通常是由完全不同的金屬或其他材料,如碳化硅顆粒、陶瓷顆?；蚶w維增強的金屬基體制成的。CMC由顆粒或纖維增強的陶瓷基體制成。增強材料可能是陶瓷、碳化硅、氧化鋁、或碳。這些復合材料是有價值的，由于其熱性能可以超越金屬基復合材料，而且重量更輕，強度高，耐磨。

     盡管CMC設計和制造通常用于熱管理和軍用車輛的裝甲，它們也被原設備商內部開發，如GE航空和普惠公司用于取代發動機高壓渦輪熱端金屬部件。根據最近Technavio的市場報告，CMC用于噴氣發動機以及電子產品材料的研發工作，會引發未來幾年這些材料的生產快速增長。

     GE航空從事將CMC用于商業和軍事噴氣發動機組件已20多年。通用電氣的CMC技術內部開發CMC和先進聚合物基復合材料的研究總經理Jonathan Blank 表示，由于其強度、韌性以及大規模生產能力，GE正在將CMC引入噴氣發動機以及工業燃氣渦輪機的熱端，好處包括顯著減小重量、排放和發動機噪音。

     最著名的研發結果將是通用電氣的LEAP發動機的一部分。由通用電氣和CFM國際公司合資企業開發。今年開始飛行測試，將在2016年投入運營。其高壓渦輪導向器內環將使用CMC材料由通用電氣內部設計和建造。接下來將是GE9X發動機，將在2020年左右問世。該發動機將包括在燃燒室和高壓渦輪部分采用CMC組件。通用電氣也將CMC用于軍事噴氣發動機組件。

     用CMC先進材料改變了設計師的設計方法。"航空業內外，過去幾十年的范式首先設計你的組件、模塊、或系統，然后選擇你想要或可以使用的材料。Blank說。“但這些先進材料，你需要知道如何制造材料系統以充分利用它。這將改變設計師的思維方式。”

責任編輯：王元

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