【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇稄?fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用前景》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、高分子材料和復(fù)合材料,哪個(gè)是未來(lái)軍事發(fā)展方向?
2、復(fù)合材料在軍事
本篇文章給大家談?wù)劇稄?fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用前景》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、高分子材料和復(fù)合材料,哪個(gè)是未來(lái)軍事發(fā)展方向?
- 2、復(fù)合材料在軍事中的應(yīng)用
- 3、軍用飛機(jī)的發(fā)展方向是什么?
- 4、先進(jìn)復(fù)合材料在軍用飛機(jī)上,民用飛機(jī)上有什么應(yīng)用?
- 5、復(fù)合材料的就業(yè)前景如何?
高分子材料和復(fù)合材料,哪個(gè)是未來(lái)軍事發(fā)展方向?
高分子材料和復(fù)合材料,哪個(gè)是未來(lái)軍事發(fā)展方向,高分子材料和復(fù)合材料都是未來(lái)軍事發(fā)展方向,其實(shí)每類材料都是未來(lái)軍事發(fā)展方向,軍事涉及任何一類材料。相比之下,發(fā)明高分子材料全新物種很難,但是復(fù)合材料性能及用途一直在突破,包括民用與軍用,所以復(fù)合材料是未來(lái)軍事發(fā)展方向更多一些。
復(fù)合材料在軍事中的應(yīng)用
復(fù)合材料
先進(jìn)復(fù)合材料是比通用復(fù)合材料有更高綜合性能的新型材料,它包括樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料等,它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用。先進(jìn)復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、高的比模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優(yōu)點(diǎn),是國(guó)防工業(yè)發(fā)展中最重要的一類工程材料。
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(1)樹脂基復(fù)合材料
樹脂基復(fù)合材料具有良好的成形工藝性、高的比強(qiáng)度、高的比模量、低的密度、抗疲勞性、減震性、耐化學(xué)腐蝕性、良好的介電性能、較低的熱導(dǎo)率等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)中。樹脂基復(fù)合材料可分為熱固性和熱塑性兩類。熱固性樹脂基復(fù)合材料是以各種熱固性樹脂為基體,加入各種增強(qiáng)纖維復(fù)合而成的一類復(fù)合材料;而熱塑性樹脂則是一類線性高分子化合物,它可以溶解在溶劑中,也可以在加熱時(shí)軟化和熔融變成粘性液體,冷卻后硬化成為固體。樹脂基復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能,制備工藝容易實(shí)現(xiàn),原料豐富。在航空工業(yè)中,樹脂基復(fù)合材料用于制造飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身、鴨翼、平尾和發(fā)動(dòng)機(jī)外涵道;在航天領(lǐng)域,樹脂基復(fù)合材料不僅是方向舵、雷達(dá)、進(jìn)氣道的重要材料,而且可以制造固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的絕熱殼體,也可用作發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的燒蝕防熱材料。近年來(lái)研制的新型氰酸樹脂復(fù)合材料具有耐濕性強(qiáng),微波介電性能佳,尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于制作宇航結(jié)構(gòu)件、飛機(jī)的主次承力結(jié)構(gòu)件和雷達(dá)天線罩。
玻璃纖維
目前用于高性能復(fù)合材料的玻璃纖維主要有高強(qiáng)度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。高強(qiáng)度玻璃纖維復(fù)合材料不僅應(yīng)用在軍用方面,近年來(lái)民用產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機(jī)機(jī)翼、預(yù)警機(jī)雷達(dá)罩、各種高壓壓力容器、民用飛機(jī)直板、體育用品、各類耐高溫制品以及近期報(bào)道的性能優(yōu)異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬于耐高溫的玻璃纖維,是比較理想的耐熱防火材料,用其增強(qiáng)酚醛樹脂可制成各種結(jié)構(gòu)的耐高溫、耐燒蝕的復(fù)合材料部件,大量應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈的防熱材料。
碳纖維
碳纖維具有強(qiáng)度高、模量高、耐高溫、導(dǎo)電等一系列性能,首先在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,近年來(lái)在運(yùn)動(dòng)器具和體育用品方面也廣泛采用。
芳綸纖維
芳綸纖維比強(qiáng)度、比模量較高,因此被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域的高性能復(fù)合材料零部件(如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、游艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運(yùn)輸帶、體育運(yùn)動(dòng)器材等。
超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強(qiáng)度在各種纖維中位居第一,尤其是它的抗化學(xué)試劑侵蝕性能和抗老化性能優(yōu)良。它還具有優(yōu)良的高頻聲納透過(guò)性和耐海水腐蝕性,許多國(guó)家已用它來(lái)制造艦艇的高頻聲納導(dǎo)流罩,大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領(lǐng)域,在汽車制造、船舶制造、醫(yī)療器械、體育運(yùn)動(dòng)器材等領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應(yīng)用前景。該纖維一經(jīng)問(wèn)世就引起了世界發(fā)達(dá)國(guó)家的極大興趣和重視。
熱固性樹脂基復(fù)合材料
熱固性樹脂基復(fù)合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度,廣泛應(yīng)用于化工、輕工、機(jī)械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個(gè)領(lǐng)域。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機(jī)械強(qiáng)度高、電絕緣性優(yōu)異、低發(fā)煙性和耐酸性優(yōu)異等特點(diǎn),因而在復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。乙烯基酯樹脂是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一類新型熱固性樹脂,其特點(diǎn)是耐腐蝕性好,耐溶劑性好,機(jī)械強(qiáng)度高,延伸率大,與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結(jié)性能好,耐疲勞性能好,電性能佳,耐熱老化,固化收縮率低,可常溫固化也可加熱固化。1971年以前我國(guó)的熱固性樹脂基復(fù)合材料工業(yè)主要是軍工產(chǎn)品,70年代后開始轉(zhuǎn)向民用,主要用于建筑、防腐、輕工、交通運(yùn)輸、造船等工業(yè)領(lǐng)域。在建筑方面,有內(nèi)外墻板、透明瓦、冷卻塔、空調(diào)罩、風(fēng)機(jī)、玻璃鋼水箱、衛(wèi)生潔具、凈化槽等;在石油化工方面,主要用于管道及貯罐;在交通運(yùn)輸方面,汽車上主要有車身、引擎蓋、保險(xiǎn)杠等配件,火車上有車廂板、門窗、座椅等,船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等;在機(jī)械及電器領(lǐng)域如屋頂風(fēng)機(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產(chǎn)品都具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模;在航空航天及軍事領(lǐng)域,輕型飛機(jī)、尾翼、衛(wèi)星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
(2)金屬基復(fù)合材料
金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、高的比模量、良好的高溫性能、低的熱膨脹系數(shù)、良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性在軍事工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。鋁、鎂、鈦是金屬基復(fù)合材料的主要基體,而增強(qiáng)材料一般可分為纖維、顆粒和晶須三類,其中顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料已進(jìn)入型號(hào)驗(yàn)證,如用于F-16戰(zhàn)斗機(jī)作為腹鰭代替鋁合金,其剛度和壽命大幅度提高。碳纖維增強(qiáng)鋁、鎂基復(fù)合材料在具有高比強(qiáng)度的同時(shí),還有接近于零的熱膨脹系數(shù)和良好的尺寸穩(wěn)定性,成功地用于制作人造衛(wèi)星支架、L頻帶平面天線、空間望遠(yuǎn)鏡、人造衛(wèi)星拋物面天線等;碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有良好的高溫性能和抗磨損的特點(diǎn),可用于制作火箭、導(dǎo)彈構(gòu)件,紅外及激光制導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)件,精密航空電子器件等;碳化硅纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料具有良好的耐高溫和抗氧化性能,是高推重比發(fā)動(dòng)機(jī)的理想結(jié)構(gòu)材料,目前已進(jìn)入先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的試車階段。在兵器工業(yè)領(lǐng)域,金屬基復(fù)合材料可用于大口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈彈托,反直升機(jī) / 反坦克多用途導(dǎo)彈固體發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等零部件,以此來(lái)減輕戰(zhàn)斗部重量,提高作戰(zhàn)能力。
(3)陶瓷基復(fù)合材料
陶瓷基復(fù)合材料是以纖維、晶須或顆粒為增強(qiáng)體,與陶瓷基體通過(guò)一定的復(fù)合工藝結(jié)合在一起組成的材料的總稱,由此可見(jiàn),陶瓷基復(fù)合材料是在陶瓷基體中引入第二相組元構(gòu)成的多相材料,它克服了陶瓷材料固有的脆性,已成為當(dāng)前材料科學(xué)研究中最為活躍的一個(gè)方面。陶瓷基復(fù)合材料具有密度低、比強(qiáng)度高、熱機(jī)械性能和抗熱震沖擊性能好的特點(diǎn),是未來(lái)軍事工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐材料之一。陶瓷材料的高溫性能雖好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相變?cè)鲰g、微裂紋增韌、彌散金屬增韌和連續(xù)纖維增韌等。陶瓷基復(fù)合材料主要用于制作飛機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴閥,它在提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。
(4)碳-碳復(fù)材料
碳-碳復(fù)合材料是由碳纖維增強(qiáng)劑與碳基體組成的復(fù)合材料。碳-碳復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強(qiáng)、性能可設(shè)計(jì)等一系列優(yōu)點(diǎn)。碳-碳復(fù)合材料的發(fā)展是和航空航天技術(shù)所提出的苛刻要求緊密相關(guān)。80年代以來(lái),碳-碳復(fù)合材料的研究進(jìn)入了提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用的階段。在軍事工業(yè)中,碳-碳復(fù)合材料最引人注目的應(yīng)用是航天飛機(jī)的抗氧化碳-碳鼻錐帽和機(jī)翼前緣,用量最大的碳-碳產(chǎn)品是超音速飛機(jī)的剎車片。碳-碳復(fù)合材料在宇航方面主要用作燒蝕材料和熱結(jié)構(gòu)材料,具體而言,它是用作洲際導(dǎo)彈彈頭的鼻錐帽、固體火箭噴管和航天飛機(jī)的機(jī)翼前緣。目前先進(jìn)的碳-碳噴管材料密度為1.87~1.97克/厘米3,環(huán)向拉伸強(qiáng)度為75~115兆帕。近期研制的遠(yuǎn)程洲際導(dǎo)彈端頭帽幾乎都采用了碳-碳復(fù)合材料.隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展,飛機(jī)裝載質(zhì)量不斷增加,飛行著陸速度不斷提高,對(duì)飛機(jī)的緊急制動(dòng)提出了更高的要求。碳-碳復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能好,用它制作剎車片廣泛用于高速軍用飛機(jī)中。
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軍事高技術(shù)的發(fā)展要求材料不再是單一的結(jié)構(gòu)材料,在這種條件下,中國(guó)在先進(jìn)復(fù)合材料的研制和應(yīng)用方面取得了很大的成績(jī),它在“十五”期間的發(fā)展會(huì)更加引人注目。21世紀(jì)復(fù)合材料的發(fā)展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。
軍用飛機(jī)的發(fā)展方向是什么?
航空裝備行業(yè)主要企業(yè):中航沈飛(600760.SH)、中航飛機(jī)(000768.SZ)、中航重機(jī)(600765.SH)、中直股份(600038.SH)、洪都航空(600316.SH)等
本文核心數(shù)據(jù):中國(guó)國(guó)防支出、中國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量、中國(guó)軍用飛機(jī)機(jī)型結(jié)構(gòu)
國(guó)防支出增長(zhǎng)帶動(dòng)軍機(jī)需求上升
2015-2021年,中國(guó)國(guó)防支出持續(xù)上升;根據(jù)2022年3月發(fā)布的《關(guān)于2021年中央和地方預(yù)算執(zhí)行情況與2022年中央和地方預(yù)算草案的報(bào)告》,2022年我國(guó)的國(guó)防支出預(yù)算為14504.5億元。由于國(guó)際局勢(shì)和地緣政治的不穩(wěn)定性和不確定性,預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)國(guó)防支出還將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。考慮到空軍在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略意義,我國(guó)軍用飛機(jī)市場(chǎng)需求也將持續(xù)增長(zhǎng)。
軍機(jī)數(shù)量持續(xù)上升 與美俄仍有一定差距
截至2021年底,中國(guó)在役軍機(jī)數(shù)量為3285架,較2020年增加約25架;約占全球軍機(jī)數(shù)量的6.1%,較2020年上升約0.1個(gè)百分點(diǎn)。
盡管近年來(lái)中國(guó)空中力量快速發(fā)展,但我國(guó)在軍機(jī)數(shù)量上與美國(guó)和俄羅斯這兩個(gè)傳統(tǒng)軍事強(qiáng)國(guó)相比還是存在一定的差距,截至2021年底,俄羅斯軍機(jī)數(shù)量超過(guò)4000架,而美國(guó)更是高達(dá)13000余架。
戰(zhàn)斗機(jī)與武裝直升機(jī)為主要機(jī)型
從隸屬部隊(duì)上來(lái)看,截至2021年底,中國(guó)軍用飛機(jī)有61%隸屬于中國(guó)空軍,26%隸屬于中國(guó)陸軍,另外13%隸屬于中國(guó)海軍。
從機(jī)型上來(lái)看,截至2021年底,中國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)和武裝直升機(jī)的數(shù)量分別為1581架和912架,分別占軍機(jī)總數(shù)量的48%和28%,是我國(guó)軍用飛機(jī)的主要機(jī)型。
以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)航空裝備行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。
先進(jìn)復(fù)合材料在軍用飛機(jī)上,民用飛機(jī)上有什么應(yīng)用?
為了提高軍用飛機(jī)性能,美國(guó)空軍材料研究所早在20世紀(jì)50年代中期就開始尋求比已經(jīng)采用的鋁合金、鈦合金等金屬材料的比強(qiáng)度、比剛度更大的材料。為此,研究開發(fā)了先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料、鋁鋰合金等輕質(zhì)高性能材料。先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料在航空、航天飛行器結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用獲得了成功,現(xiàn)已成為與鋁合金、鈦合金、鋼并駕齊驅(qū)的四大結(jié)構(gòu)材料之一。先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料的用量已經(jīng)成為飛機(jī)先進(jìn)性的一個(gè)重要標(biāo)志。
復(fù)合材料飛機(jī)結(jié)構(gòu)技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)高結(jié)構(gòu)效率和改善飛機(jī)氣動(dòng)彈性與隱身等綜合性能為目的的高新技術(shù)。先進(jìn)樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用,對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化、小型化和高性能化起著至關(guān)重要的作用。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用效果,在高性能戰(zhàn)斗機(jī)實(shí)現(xiàn)隱身、超聲速巡航、過(guò)失速飛行控制,前掠翼飛機(jī)先進(jìn)氣動(dòng)布局的實(shí)際應(yīng)用,艦載攻擊/戰(zhàn)斗機(jī)耐腐蝕性改善和輕質(zhì)化,直升機(jī)長(zhǎng)壽命和輕質(zhì)與隱身化等諸多方面得到了展現(xiàn)。復(fù)合材料技術(shù)已成為影響飛機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
美國(guó)空軍F-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)采用碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料做成骨架和外面的蒙皮,沒(méi)有金屬表面,也沒(méi)有金屬鉚釘反射雷達(dá)波;美國(guó)1989年首飛的隱身轟炸機(jī)B-2,復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)用量的50%;F-22基本構(gòu)型沒(méi)有采用特殊的外形隱身措施,沒(méi)有過(guò)多犧牲機(jī)動(dòng)性,而它傳奇般的隱身性能主要是通過(guò)復(fù)合材料和隱身涂料完成的。而F-35中應(yīng)用復(fù)合材料已占到結(jié)構(gòu)質(zhì)量的30%~35%;“旅游者號(hào)”(Voyager)全復(fù)合材料飛機(jī)于1986年創(chuàng)下了不加油、不著陸連續(xù)環(huán)球飛行9天,航程40 252千米的世界紀(jì)錄,其碳纖維結(jié)構(gòu)用量大于90%,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量只有453 千克,載油量3噸。
軍用飛機(jī)中復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的成功應(yīng)用,給民用飛機(jī)的材料選擇帶來(lái)了巨大的影響,波音、空客等干線客機(jī)中復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用比例也越來(lái)越高??湛虯380是550座級(jí)超大型寬體客機(jī),整機(jī)采用了較多的復(fù)合材料(23%),大大減輕了飛機(jī)重量,減少了油耗和排放,降低了營(yíng)運(yùn)成本。波音787“夢(mèng)想”飛機(jī)則是200座~300座級(jí)飛機(jī),航程隨具體型號(hào)不同可覆蓋6 500~16 000千米。它使用碳纖維、有機(jī)纖維、玻璃纖維增強(qiáng)樹脂以及各種混雜纖維的復(fù)合材料制造了機(jī)翼前緣、壓力容器、引擎罩等構(gòu)件,不僅使結(jié)構(gòu)重量減輕,還提高了飛機(jī)的各種飛行性能。波音787中復(fù)合材料的用量達(dá)50%,這可使其比目前同類飛機(jī)節(jié)省20%的燃油消耗。空客公司由于受到波音公司復(fù)合材料高用量的威脅,計(jì)劃在A350飛機(jī)上將復(fù)合材料的用量再次提高到53%,以形成與波音787飛機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)。而倍受國(guó)人關(guān)注的國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919復(fù)合材料的用量也將達(dá)到 20%以上。復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用經(jīng)歷了從次承力構(gòu)件—尾翼主承力構(gòu)件—機(jī)翼—機(jī)身主承力構(gòu)件的發(fā)展,已成為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要材料。
復(fù)合材料的就業(yè)前景如何?
復(fù)合材料還是很好就業(yè)的,主要集中在生產(chǎn)這一塊,少部分可以去研發(fā)。我簡(jiǎn)單講講我找工作的經(jīng)驗(yàn)好了,希望給以后找工作的各位提供點(diǎn)參考。1.各單位招聘簡(jiǎn)章上會(huì)分類的,我們屬于材料類,所以找工作時(shí)是和專業(yè)相關(guān)的,專業(yè)學(xué)得好是有優(yōu)勢(shì)的,至于以后進(jìn)到公司是否做和專業(yè)相關(guān)的事,這得去問(wèn)HR。2.盡早去找工作,學(xué)校的就業(yè)網(wǎng)也可以,畢業(yè)生網(wǎng)站也可以,不管有沒(méi)有找到,就當(dāng)打怪升級(jí)積累經(jīng)驗(yàn)了。3.成績(jī)不是唯一的,有些企業(yè)也是不注重成績(jī)的,不要成績(jī)不好就失去信心,當(dāng)然,成績(jī)好找好工作的幾率更大。4.堅(jiān)持去找工作,我找工作找了一個(gè)月,同學(xué)都陸續(xù)簽約了,那時(shí)的我很急,以為找不到工作了,差點(diǎn)就放棄了,幸好還是找到了。5.簡(jiǎn)歷需要突出重點(diǎn),學(xué)習(xí)好就多寫點(diǎn)學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)不好就多寫點(diǎn)實(shí)踐活動(dòng)。
關(guān)于《復(fù)合材料在飛機(jī)上的應(yīng)用前景》的介紹到此就結(jié)束了。