航空材料的演变发展史
其实，到目前为止，在国内外没有对航空材料下一个明确的定义，所以在360百科上没有明确地对航空材料的定义。一般来说，航空材料是指制造航空器、航空发动机和机载设备等所用各类材料的总称。在化学领域中，我们常把材料按物理化学属性可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。自然航空材料也可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。其中金属材料中不得不提的当然是铝合金了，铝合金在民航飞机中的占用量为70%-80%。
从目前来看，航空材料已经成为材料科学的一个极为重要的独立分支。人们常说，“一代材料，一代飞行器”，可见航空材料在一定程度上对飞机的发展和创新起到决定作用。当然航空材料的发展和进步，也反映了一个国家的结构材料的技术水平。
一百多年来，飞机机体的航空材料结构经历了四个阶段，现在已经跨入了第五阶段了。
第一阶段
第一阶段始于1903年，止于1919年。这一阶段是 木、布结构 。
这一阶段的飞机结构较为简单，主要用到的材料有木材、蒙布、金属丝、钢索等，早期飞机用木三夹板、木条等来做飞机大梁和飞机骨架，采用亚麻布做机翼的翼面，而这就是飞机的木布结构。自然，世界上第一架飞机“飞行者”号飞机为木制骨架，布蒙皮双翼机。
第二阶段
第一阶段始于1920年，到1949年。这一阶段是 铝、钢结构 。
1925年以后，许多国家逐渐用钢管代替木材做机身骨架，用铝板做蒙皮，制造出全金属结构飞机。然而，早在1912年，就有人尝试用铝来替代木材，制作一架全金属飞机。1912年德国人汉斯·雷斯涅尔成功设计了世界上第一架用纯铝制成的全金属单翼飞机。在20世纪30年代，金属的使用才逐渐成为普通的常用的飞机材料结构。
第三阶段
从1950年到1969年，第三阶段是 铝、钛、钢结构 。
1953年，美国道格拉斯公司出产的DC-T机发动机的防火壁和短舱上首次使用钛材。到了20世纪50年代中期，钛合金开始被应用于航空上，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。由于钛的性能，比如耐热性能好，常被用于飞机的高温部位。因为钛和钛的合金大量用于航空工业，所以有"空间金属"之称。
第四阶段
1970年-21世纪初，这一阶段是 铝、钛、钢、复合材料结构 。 以铝为主 。
在20世纪60年代末期，树脂基先进复合材料的发现，使其成为航空结构材料，后来在碳、硼纤维树脂基复合材料的基础上，又出现了金属及复合材料，也被用于航空航天领域。1970年美国F-14战机（下图），其中的机体结构中有36%的铝合金（依然以铝为主）、25%的钛合金、15%的钢、4%的非金属材料，还有20%的复合材料。1989年，美国F-22战机（上图），其飞机结构中复合材料使用量达到24%。
第五阶段
21世纪初至今，这一阶段是 复合材料、铝、钛、钢结构 。以复合材料为主。
因为复合材料的比模量、比强度、比重等优势，复合材料将是未来飞机的首选航空材料结构。目前，美国贝奇飞机制造公司制造出世界第一架全复合材料密封飞机，这架飞机由2600个部件组成，部件少。而且这架飞机仅载客10人。当然，这种飞机具有航速快、重量轻等优点。
颜色不同：钛铝合金是银白色的金属，它具有许多优良性能。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。密度不同：钛的密度为4.54g/cm3，比钢轻43%，比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多，比铝大两倍。
用途不同：钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。同时，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监护作用。
铝合金工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金，比如铝合金门窗。铝合金的用途更广。
1915年美国铝业发明2017合金，1933年发明2024合金，使铝在航空器中的应用得以迅速扩大。
1933年美国铝业发明6061合金，随即创造了挤压机淬火工艺，显著扩大了挤压型材应用范围。
1943年美国铝业发明了6063合金及7075合金，开创了高强度铝合金的新纪元。
1965年美国铝业又发明了A356铸造铝合金，这是经典铸造铝合金。
随着对铝合金材料方面的研究深入，高强铝合金以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上，因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活、科技方面。
航空用铝合金密度低、耐腐蚀性能好，且具有较高的比强度、比刚度，容易加工成型，有足够的使用经验，这些优点使其成为飞机结构的理想材料。从诞生以来，铝合金随着飞机设计的要求而不断发展，其性能也日益强大。例如，1954年，英国的3架“彗星”飞机先后坠毁，事故分析表明，坠机的主要原因是材料疲劳以及部分 7075-T6铝合金构件被严重腐蚀。经过探索，研究人员突破了过时效热处理问题，研制出第二代耐腐蚀铝合金，有效提升了飞机的安全水平。
如今，航空铝合金的发展已经进入第六阶段。2005年 4月 27日，世界上最大的宽体客机空客A380在图卢兹机场成功首飞。A380能够取得成功，先进材料的应用立下了汗马功劳。其中，加拿大铝业公司和美国铝业公司就为 A380开发了新型铝合金材料。根据 A380各部件的特点，加拿大铝业公司开发出了7040-T7651、7449、2027-T3511等一系列铝合金。每种合金都具有不同的性能和特点。在A380项目中，用7085锻件制造的应急舱门，零件数量从 147个减至 40个，紧固件由 1400个减至 450个，重量减轻了 20%，成本降低了 20%〜25%，承载能力和疲劳寿命也得到了显著提高。
合金家族之二：钛合金
钛及钛合金材料密度低、比强度高（目前金属材料中最高）、耐腐蚀、耐高温、无磁、组织性能和稳定性好，可以与复合材料结构直接连接，而且两者之间的热膨胀系数相近，不易产生电化学腐蚀，具有优良的综合性能。因此，钛合金在航空领域得到越来越广泛的应用。洛克希德公司的“黑鸟”高空高速战略侦察机 SR-71，飞行速度超过 3马赫，在高速飞行时，机体表面温度将超过常规铝合金蒙皮的极限，如果用钢制造，飞机重量会大大增加，影响飞行速度和升限等性能。因此，SR-71的机身大量采用了钛合金，总重达 30多吨，占飞机结构重量的 93%。随着人们对飞机性能要求的不断提高，民用飞机的钛合金用量也在逐渐增加。早期波音 707上的钛合金部件用量仅占结构总重量的 0.2%，到最新的波音 787，占比高达 15%。
此外，钛合金也是制造航空发动机的主要材料。早期美国 F-4战斗机使用的 J79发动机，钛合金的用量只有50千克，不到总重量的2%。而现在大多数航空发动机的钛用量已经达到发动机总重量的25%〜30%。如波音 747、767的发动机 JT9D，其用钛量为总重量的 25%；空客A320的V2500发动机，其用钛量为总重量的 31%。钛合金的另一大用途是作为螺栓、铆钉等紧固件材料。这些紧固件虽小，但用量却很大，使用钛合金紧固件可以大大减轻重量。据估算，C-5大型运输机有 70%的紧固件为钛合金紧固件，飞机因此而减重 1吨左右。现在钛合金 3D打印技术已用于飞机制造。钛合金3D打印技术由于摆脱了传统的模具制造这一显著延长研发时间的环节，可以制造高精度、高性能、高柔性和快速制造结构十分复杂的金属零件，因而为先进飞机结构的快速研发提供了有力的技术手段。
合金家族之三：超高强度钢
超高强度钢在强度、刚性、韧性以及价格等方面具有很多优势，且拥有在承受极高载荷条件下保持高寿命和高可靠性的特点，在航空领域得到广泛使用。例如，飞机的起落架要承受冲击等复杂载荷，而且载荷巨大，同时还要求起落架舱容积尽可能小，超高强度钢绝对强度大、稳定性好，因此成为起落架的首选材料。
20世纪 60年代，美国成功开发了 300M超高强度钢。300M钢的抗拉强度高，达到 1860MPa以上。它的横向塑性高，断裂韧性好，与同强度低合金超高强度钢相比，300M钢的抗疲劳性能更好，在介质中的裂纹扩展速率低。这些特点使得 300M钢成为大型飞机起落架的主要材料。1992年，美国又开发了 AreMet100。AreMet100与 300M的强度级别相同，但耐腐蚀性能和耐应力腐蚀性能较 300M钢有较大提高，是目前综合性能最好的超高强度钢。F-22、F/A-18E/F就使用了AreMet100作为飞机起落架的主要材料。
2、它是中国航空事业发展的一项副产品，由中国科学院湖南技术中心主任费璟昊，带领一批高科技博士后研发而成的。该项产品主要应用于护栏、栅栏、楼梯扶手、活动防护窗、固定防护护窗及周边的产品，在产品的结构上、外观上、安全上等方面，远远超过传统铝合金框架，是一项真正跨时代的新型高科技产品。
碳钢结实。
碳钢与铝合金两种材质相比较还是碳钢比较结实。因为铝合金比较柔软，容易弯曲，而碳钢比较硬，本来钢材就比较硬度大了，而加工碳元素之后，就更加硬了，如果把碳钢加工制作成各种各样的产品是相当结实耐用的，所以碳钢和铝合金相比较还是碳钢结实。
航空铝合金是中国航空事业发展的副产品。顾名思义，航空铝合金最早是应用于航空事业的，其质感远非普通铝合金可比。随着科学技术的进步，铝合金型材料应用范围已由航天航空推广到民用型材料。航空框架铝就是就是由湖南杰珂科技与中国科学院湖南技术中心主任——费璟昊，带领一批高科技博士后工作站成员研发而成。
航空铝叫航空铝合金。航空铝合金是中国航空事业发展的副产品，延续了航空铝合金高强度、耐高压、抗氧化等特点，其质感远远优于普通铝合金，但价格相比其他航空产品更加亲民，更加易于大众所接受，现被广泛应用于护栏、栅栏、楼梯扶手、活动防护窗、固定防护窗及周边产品。
航空框架铝，跟传统的铝合金有本质的区别，它通过配方的全面改进，比普通铝合金的强度要高10倍，抗氧化能力强20倍。
Opporeno8系列采用航空铝直边金属中框，带来更好的质感体验，有7种不同的配色，指的是用航空材质的做成的金属中框。
航空铝合金是中国航空事业发展的副产品。顾名思义，航空铝合金最早是应用于航空事业的，其质感远非普通铝合金可比。
1、硬铝：铝镁铜合金。航空业应用最广泛的铝合金。常用2024、2A12、2017A，强度、韧性、抗疲劳性较好，塑性好。用来制造蒙皮、隔框、翼肋等。
2、超硬铝：铝锌镁铜合金。常用7075、7A09，强度极限和屈服强度高，承受载荷大，用来制造机翼上翼面蒙皮、大梁等。
3、防锈铝合金：常用铝镁合金5A02、5A06、5B05。具有较高的抗蚀性、抗疲劳性、良好的塑性、焊接性。用来制造油箱、油管等。
4、铝合金，常用6A02，硬度高，具有良好的耐腐蚀性。制造发动机零件、接头等。
5、铸造铝合金，比重小，抗蚀性、耐热性高，制造发动机机匣等。
