随着人类空间探索事业的飞速发展以及航天设备的迭代更新，对航空航天材料的功能性和服役性提出了更高的要求。高性能纤维材料因其优异的力学性能、轻量化特点以及可编织性使其在航空航天领域中得到了广泛的应用。国内外学者对航空航天用纤维材料的制备工艺和本征结构进行了广泛研究，并在力学增强、抗太空环境、耐超高温等领域开展了前沿探索。从结构、性能和应用的角度，对目前被广泛使用的有机和无机高性能纤维材料进行了系统归纳和概述，着重介绍高性能纺织材料在航空航天领域的前沿技术、材料特性和制备方法以及其在航空航天各领域的应用优势，并总结了纤维新材料未来在航天领域的发展方向和应用前景，为推进航空航天用纤维材料的发展提供新思路。

航空航天领域主承力构件由于服役工况的特殊性和高要求，对结构材料提出了轻质、高比刚度、高比强度、高耐磨和良好环境适应性等要求，对传统金属是一个挑战。基于粉末冶金工艺,制备出具有双重异质构型的SiCp/2024Al复合材料。通过工艺调控，将交替分布的层状多模态混晶铝（Al）基体与限域分布的跨尺度微纳碳化硅（SiC）颗粒相整合，使该复合材料获得了优异的综合力学性能：弹性模量大于95.0 GPa，屈服强度达到696.5 MPa，抗拉强度为792.1 MPa，延伸率为5.9%。与微米SiC颗粒增强超细晶对照组相比，其抗拉强度相当，但延伸率提升了136.0%，屈服强度仅下降了10.3%。该复合材料的超高强度源于晶界阻碍和位错匮乏，而良好的强度-延性协同则归因于异质变形诱导硬化和纳米沉淀相增强的位错积累能力。旨在为空间用轻质高性能铝基复合材料的强韧化构型设计及规模化制备提供参考。

氧化锆（Zirconia，ZrO₂）陶瓷纤维因其具有耐高温、低热导率及良好的化学稳定性等优势，已在多个领域得到广泛应用。综述了近年来ZrO₂纤维的研究进展，包括稳定化策略、制备方法及应用。首先，简要介绍了ZrO₂纤维的稳定剂及稳定化机理。其次，探讨了ZrO₂纤维的多种制备方法，如静电纺丝、溶液喷射纺丝、离心纺丝、模板法及干法纺丝等。随后，详细介绍了ZrO₂纤维在隔热保温、空气过滤及水处理等领域的应用。最后，对ZrO₂纤维的制备及应用前景进行了展望。

面向长时高温、热-机械循环以及氧化/腐蚀并存的极端服役环境，航空航天结构合金设计同时受到成分空间指数级扩张、高保真标签稀缺以及多尺度强耦合机理难以外推等因素的共同制约。沿着“成分—工艺—组织—性能—服役”链条，构建了以物理约束为核心的材料智能设计范式：将多模态/多保真数据经标准化与跨域对齐后存入数据库，将能量守恒、晶体对称与相图一致性嵌入经典的机器学习、卷积神经网络、图神经网络以及Transformer/预训练模型之中；以显微组织分割与尺寸谱等中间量，强化“工艺—组织—性能”之间的映射关系；并以不确定性量化、域自适应以及分布外检测等方法，控制外推过程中的风险。在决策层面，引入生成式设计与多目标贝叶斯优化，形成“生成—筛选—验证—更新”的闭环设计流程。在γ-γ′强化型Ni/Co基合金、L1₂相强化耐热/高温人工智能合金以及多主元/高熵合金等体系中，分别围绕γ′相体积分数/溶解温度与晶格失配、析出-粗化动力学与导热-强度协同、亚点阵占位与有序度调控等方面开展多目标权衡设计。综上所述，基于物理先验的智能框架可在小样本、跨域与多模态条件下，实现性能与置信并重的稳健外推，为高温长寿命合金的持续迭代提供统一的特征空间与评价准则。

氧化铝-莫来石双相纤维因具备优异的力学性能和高温稳定性而备受关注。然而，如何在较低温度下形成莫来石与α-Al₂O₃双相结构，仍是当前面临的关键挑战。提出一种基于聚乙二醇（Polyethylene Glycol，PEG）的包覆效应构建莫来石-氧化铝前驱体双相混合溶胶，进而实现氧化铝-莫来石双相纤维的低温制备新方法。实验以羧酸铝溶胶和正硅酸乙酯为原料合成莫来石前驱体溶胶，并借助PEG对莫来石与氧化铝前驱体胶粒进行包覆处理，构建双相混合溶胶体系，进而通过干法纺丝工艺成功制备氧化铝-莫来石双相纤维。研究结果表明，当Al₂O₃/SiO₂比例处于60∶15至70∶15范围内时，莫来石前驱体溶胶可优先发生莫来石相变。进一步地，采用分子量4 000的PEG对Al₂O₃/SiO₂比为65∶15的莫来石前驱体胶粒及氧化铝胶粒进行包覆，并将两种溶胶浓缩混合后，可在1 300 ℃下促使纤维中生成棒状α-Al₂O₃与马赛克状莫来石的双相结构。还进一步探讨了PEG包覆行为的作用机制，为高性能氧化铝基纤维的制备提供了理论依据。

脉冲激光是地面模拟单粒子效应的手段之一，其可行性已得到证实。为实现对空间单粒子效应发生率的精确预估，关键环节之一在于建立激光试验数据与高能粒子辐射之间的等效关联。目前，主流的激光-高能粒子关联方法依赖于电荷收集的矩形平行六面体模型或其嵌套变体，然而这些模型尚未充分考虑两者在电离径迹特征上的差异。本文系统地考察了电离径迹几何特征对电荷收集行为的影响。通过控制激光离焦参数，在双极运算放大器LM324器件内部不同位置形成具有不同横向扩展的电离径迹分布。实验对比了不同径迹特征下的电荷收集响应，并对其中关键作用机制进行了分析。研究发现，器件内部不同深度处的径迹宽度对电荷收集具有差异化调控作用：在近表面区域，较宽的径迹有利于提升收集效率；而在耗尽区及衬底区域，较窄的径迹反而能够产生更强的电荷收集。进一步地，本文探讨了该现象对激光与高能粒子等效关联评价的潜在影响。若忽略径迹尺寸对敏感体积内电荷收集效率的调制作用，基于激光实验等效获得的LET值可能存在系统性偏差。

超高速碰撞闪光辐射的表征和归类预测，对被撞击对象结构材料的损伤评估诊断至关重要。在中国空气动力研究与发展中心超高速碰撞靶上，开展了铝球、铝球与聚碳酸酯组合体两种弹丸对黑索金（Hexogen，RDX）裸药、空药盒、RDX药盒等三种结构靶标的撞击辐射特性试验。在2.6 ~7.3 km/s撞击速度范围内，测量了800.0 nm、393.4 nm双通道碰撞辐射强度时序信号。对比辐射强度时序信号数据，发现不同靶标的超高速撞击辐射特征存在显著差异，且与撞击速度相关联。通过对信号中辐射特征的量化提取，研究了不同试验状态下的辐射特征量与撞击速度的幂指数变化规律，分析获得不同靶标对应的辐射信号特征差别。进一步，将辐射特征量映射到二维平面进行归类分析，结果显示，不同靶标的辐射特征量具有明显的归类特征，可应用于不同类型靶标碰撞过程的评估判别。

氰酸酯树脂作为一种高性能的热固性树脂，因其独特的化学结构和优异的综合性能，在航空航天、电子封装、雷达通信等领域展现出巨大的应用潜力。近年来，通过对氰酸酯树脂进行改性，进一步提升其热稳定性、机械性能和加工性能，同时降低成本，已成为高分子及复合材料科学领域的研究热点。本文旨在综述氰酸酯树脂改性方法的最新研究进展，通过探讨不同改性方法对氰酸酯树脂性能的影响以及各自的优缺点，为面向空间环境应用的氰酸酯树脂开发提供方法参考，为拓宽氰酸酯树脂的应用提供支撑。

地球磁尾瓣区是地球磁层在背阳侧受太阳风压缩形成的延伸结构，内部充斥着低密度、高温度的稀薄等离子体，该区域的粒子能谱与流向特征显著区别于太阳风等典型磁层环境。月球在周期性穿越该区域时，带电粒子流与月面相互作用，进而引发月表电荷再分布，并改变近表层月尘的空间迁移特性。因此，利用航天器等离子体相互作用系统（Spacecraft Plasma Interaction System，SPIS），对磁尾瓣区带电粒子流到达与离开月表过程中诱发的月面充电效应展开研究，以揭示带电粒子流入射过程中月面电位、电流以及带电月尘空间分布的演化规律。研究结果表明，在充电初期，高速电子流率先抵达月面，使表面电位快速下降至约−39.00 V；随着月面负电位的增强，与电子流碰撞产生的带电月尘在月面静电排斥作用下向外迁移，电位逐渐回升并稳定在−10.00~−20.00 V。在稳态阶段，电子、离子与尘埃电流实现通量平衡，带电尘埃主要聚集于月面上方0~100 m，形成密度约10⁶ m⁻³的近月面尘埃层。