中国是世界上几个历史悠久的文明古国之一，对人类社会的进步与发展做出了许多重大贡献。在陶瓷技术与艺术上所取得的成就，尤其具有特殊重要意义。在中国，制陶技艺的产生可追溯到纪元前4500年至前2500年的时代，可以说，中华民族发展史中的一个重要组成部分是陶瓷发展史。这是我们对陶瓷的传统上的认知，然而在21世纪陶瓷在新的领域绽放异彩。它以陶瓷基复合材料这个新的姿态，成为代替高温合金的发动机热端结构的首选材料。连续纤维增强陶瓷纤维增强陶基复合材料简称碳陶材料（CMC）。陶瓷基复合材料类似于土木工程的混凝土由钢筋与水泥组成，连续的陶瓷纤维根据设计要求形成可编制的二维，三维的网架,即混凝土中的钢筋，“水泥”则为陶瓷基体材料，两者具有良好的结合性，从而形成了1+1>2的效果。发动机上有着广泛应用，其密度和重量只有合金的1/3，但耐高温性能却远超后者，而且无需将更多空气导入高温部件内部，并对其进行冷却。更多的空气将留在气流通道内。因此，发动机在大推力条件下的运转效率更高、能效更高、排放更低、耐用性更好。
在喷气式发动机的发展史上，涡轮发动机材料的最高耐受温度每隔十年可以提升五十华氏度左右，这和“摩尔定律”相似，但是它又不像晶体管有走向尽头的危险。CMC新材料的出现，十年内提升达到一百五十华氏度。随着CMC材料在发动机中愈来愈普及的应用，发动机的推进力有望提升25%，燃油效率有望提升10%。
未来航空领域，轻量化和耐高温将成为人们持续关注的重点。随着超音速、极超音速和可回收航天器的问世，CMC将在动力系统和航空结构件等领域扮演着重要的角色。在此感谢各位相关科研人员的努力，共同托举中国航天梦。
文章来源：华东交通大学万云 供稿
（部分图片、文字资料来源于网络）
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