一代材料，一代飞机：人类都用什么材料造飞机 

马大帅您好，我是一名奔驰汽车的研发工程师。中低端汽车车身用铝材的确是处于成本考虑，并且轻要轻在车顶等部位才更有利于降低车辆重心，比如宝马7系的碳纤车顶纵梁、横梁。同时，消费者在车身受损后的钣金修复也容易得多，铝材修复很有可能需要更换白车身部件，消费级车主要骂娘...

铝其实在车身上用的很多，但缺点也很明显。 1. 贵 2. 不好连接（焊接要求非常高，多使用冷链接，比如胶水，螺钉等） 3. 铝加工的粉尘还会引起爆炸，因此加工区域要做排尘处理，变相增加了加工成本 4. 供应商少。汽车产量非常大，并不是市面上有这个材料，你就可以买到来用。跟供应商长期稳定的合作才能保证合理的价格、质量、交付时间等条件。5系车身上某一个镁铝合金零件只有波兰一家公司能生产，搞得我们甲方都要求着人家供应商。

钛合金用在发动机上有个问题：钛火。 就是钛合金材料相互之间剧烈摩擦会有几率自己烧起来。 当年F404发动机的叶片和机匣都是钛合金的，就出现过“钛火”事故，20世纪70年代以来，仅美国和前苏联就分别发生过一百多和三十余起发动机钛火事故

我在国外，国外材料我感觉很热门。材料公司主打新材，本身专利在手，更新的也无所谓，养几代人，积累数据，做新材料创新。所以可能情况不一样吧。

讲的真好，看你视频真的是美好的时光。

因为车辆加制造工艺的关系，所以不是主流，但是国内也有些合资品牌有铝车身的焊接工艺。莲花跑车就用的是铝车身，用特殊粘合剂工艺加工，但维修成本的确很高

欢迎关注微信公众号“马卡耶夫”，我后面会把视频的文案在公众号发出（学生可不要拿来应付课程作业，有人这么干过）

铝合金的车少是因为贵，不容易修复，修起来也贵，只有高端车才用全车铝合金，因为客户都是有钱人，撞了换一辆。中端的只有叶子板和门是铝合金，一般的车都是铁，超跑就用碳钎维

我之前在德国亚琛工大上学，我们学校的机械和材料专业都是全德第一。学机械的很好找工作，学材料的就不太容易了。

787的空調在高空時體感不會這麼乾燥是因為它的空調系統(CH.21)的邏輯跟目前主流的客機都不同。傳統客機都是從發動機(ENG/APU)導出的熱氣流(CH.36)經熱交換後做為空調。但787一整個把CH.36給刪掉了，而是直接用電馬達壓縮高空的外部空氣做空調。787對航空公司與乘客來說，燃油省了，乘坐體驗舒服了；但對維修機務來說可不是了，因為除了外廠的引擎之外，幾乎其他所有章節的可靠度都很低，易壞、難修，有缺失後要達到放飛標準的原廠規範相比其他機型更是嚴格不少，機務的夢靨客機....

我在美国 从事高分子材料的研发工作 我的看法跟理解是 材料行业等实体行业产品周期长，研发和生产投入巨大，入行门槛高，人员流动性也相对较小。所以会出现毕业生找工作难，待遇低的问题。

我发现自行车跟飞机材料发展好像啊，从木头到钢铁，铝合金，钛合金，碳纤维哈哈哈哈。

飞机发动机以后的发展方向肯定是复合材料，高温金属的性能已经到达极限了。以后陶瓷基复合材料，碳/碳复合材料等，会成为发动机材料主流

马老师越来越帅了，我在德国学能源哈哈哈，其中既有化工又有环境，四舍五入一下我相当于踩了俩坑哈哈哈哈

祝馬卡耶夫早日雙休

沒錯，我是車迷，鋁成本高，車也沒必要像飛機一樣對重量斤斤計較，所以少用，加工成本也高，一般平價的家庭用車上面除了引擎外是幾乎沒有鋁合金材料的，高級轎車賓士與BMW會在車身鈑金與底盤部分零件上選用鋁合金，比如說副車架、懸吊裝置、輪圈 近來鋁合金引擎已成主流，即使是平價的家庭用車也是用鋁合金引擎，但引擎也只有本體用鋁合金，其他像曲軸、凸輪軸、活塞與活塞連桿也都還是用鋼材 頂級轎車與超跑的話，那鋁合金用量就大了，勞斯萊斯整個台車只要是金屬部分幾乎都是鋁合金了，超跑如法拉利，360是法拉利第一台全鋁合金底盤跑車，後來幾代也都是鋁合金底盤，直到近代開始流行用碳纖維，但鋁合金超跑依然沒有消失，保時捷就還是用鋁合金 以上所說的部份不包含變速箱與差速器啊，為了強度與耐用度，這兩樣重要零件依然還是用鋼 講到更極端的領域，現代F1賽車，他們已經連變速箱外殼都用碳纖維了，底盤車體更不用說

感谢更新

据说同样强度的金属材料，铝合金的价格是钢铁的七到十一倍，所以对于汽车这种不需要对抗重力的设备，完全可以用钢铁而不用铝合金

铝材是个好东西，只是车作为大批量生产的交通工具，生产成本和可维修性成本非常高，同时客户对减重省油的感知不明显，但是一旦发生事故倒是对于维修成本的感知很直接。所以除了高端车之外，主机厂对于铝材的使用积极性并不高。

好棒！太赞了。我在深圳做聚酰亚胺（PI），有型材和薄膜。据我所知，飞机中用到的PI有PI泡沫用于填充机身结构，还有PI蜂窝结构用于机翼内部的填充。

造车的来了，目前由于钢的材料性能发展钢的强度要比同价位的铝合金强上不少，所以如果用价格相似的铝合金并不会比钢轻多少，以上说的是汽车structure的材料。而蒙皮部分现在好多车已经用上铝合金了（引擎盖，后备箱盖，前翼子板等）。然后还有就是铝合金的焊接工艺要比钢复杂不少有那个钱不如直接上碳纤维

全铝车架不是没有，只是性价比不高。比如奥迪a8，奔驰sl等。目前汽车车身与安全性相关的关键部位（safety parts）主要用热冲压钢板，非关键部位可以用冷冲压钢板，铝，塑料等等其他材料。热冲压钢板的屈服强度很容易可以达到950mpa，极限强度可以达到1100mpa。热冲压钢板经过设计结构优化，可以做的很轻薄。铝合金想做到这个强度很困难。

铝制车身现在很常见， 比如车门，引擎盖，车顶，fenders... 但是车架用铝的不多 因为铝比较软 碰撞吸能性不好，事故后也不好维修。但是很多高性能车都是用铝做车架 比如Z06，甚至直接用碳纤维tub，比如P1

汽车上铝的用量一直在增大，越贵和越新的车上铝的用量都越大，汽车用铝主要也是为了减重从而达到减排的效果

材料专业最大的问题就是研发周期太太太太太长…国内本身底子薄，人家都用了几十年的东西，咱们还造不出来。😂恶性循环，这种时候只能等国家把这个列入攻坚项目。

谢谢马卡！

主要是铝合金的焊接性能不好，而车架是点焊出来的，不像飞机靠的是铆接

因為汽車較飛機更常發生擦碰或撞擊，鋁合金鈑修成本太高，甚至有時根本無法維修，所以通常都是越高檔的車款用到的鋁合金部件越多，或是從相對內部的構造改用鋁合金，比如引擎或懸吊部分

马卡帅哔新年快乐！

铝合金在车上已经挺常见了，BBA的C级车（就是5系E级这种）四门两盖普遍都在用铝合金，奥迪更是早就有了全铝合金车身。为了减轻簧下质量，各种摆臂也常见铝合金材质。

有好多汽车，车架用铝合金的，奥迪、路虎揽胜等等，但是外面的贴皮还是用钢的比较好，容易喷漆，容易钣金修复。

crj200地板的螺丝是钛合金，怕受热变形以后拆不出来，不许用电动螺丝刀，只能用手动螺丝单慢慢拧。一块地板几十个螺丝，变态的设计。

先点赞在看

馬卡耶夫比馬卡還有益！滿滿的知識含量暖心又暖腳。

马老师开始开车了

汽车白车身和外面的覆盖件用铝合金的很多，因为成本高，主要还是用在豪华汽车上。目的还是为了减重，所以超跑的车身就是碳纤维一个原理。但我印象里汽车行业碳纤维份额最的最大是宝马，之前是东丽。 还有一点小原因是民用品汽车对外观要求很高，不锈钢产生凹陷后可以钣金，但是铝合金通常没有办法，必须整体更换，所以非豪华汽车也倾向于使用不锈钢。说到底还是钱的原因。

汽車我以 Mercedes-Benz為例，現在已經大量使用鋁合金，不單單是車外殼，更是車架部份也有使用鋁的鑄造件(沒記錯的話W222 S class前避震器塔頂那一大塊就是鋁鑄造件，前橋及後橋四方架也是鋁件）引擎也是鋁為主，而且現在更有不少部份為了減輕重量，用上了應該是工程塑料？ 就類似德國G36步槍槍身那種材料吧，一些引擎的油底殼及變速箱的油底殼就已經換成那種工程塑料，懸掛部份也有很多是使用鋁合金，在汽車乘坐空間周邊起保護作用的就會用上高強度鋼材 以上為德國進口車，有節目測了國產的Benz車殼改了用鋼

米格25的fwd fuse拉个是不锈钢，侧面是铝合金，rear fuse是钛合金。

今天怎忘了說!~祝馬卡耶夫早日雙休~ 今天材料說得好!我們說降伏點!

捷豹路虎的汽车就是铝合金车身，车身部位之间基本通过胶粘，铆钉连接，很少用焊接，与绝大部分的汽车不一样！ 可以到常熟的奇瑞捷豹路虎参观一下！

F150就有鋁合金版本， 據説輕一點省油， 但是磕磕碰碰之後補漆也好 修鈑金也好 都麻煩。可能修慣了鐵皮 修車佬大都沒經驗 XD。

Thanks!

看到各位大神说的都很对～还有一点吧～铝的成形性没有钢铁好～而且做四门两盖～容易产生碎屑污染～会造成外表面缺陷～而且加工铝比较危险～容易起火

鋁延展性高， 車上撞一個窟窿不能靠板金變回來， 瑞師現在車子幾乎鋁合金， 撞車就要換整塊

汽车也有用铝车身的，不过现在全铝车身越来越少。首先是加工不好办，冲压拉伸的问题和焊接问题比钢难度大。其次汽车是要讲究维护维修价格的，铝车身件基本上伤了就换了，没法钣金回来。

对BBC 的评价 太 经典了。 我 关注 ，比较 BBC 报道， 很会做 片面报道，标题思维代入式 抹黑。

铝的加工工艺比钢麻烦，而且铝的单价是钢的好几倍。 钢每磅30美分, 铝1.2美元。 还没算工人机器就是四倍了。而且铝比钢强度低一些，所以要稍微厚一点才能达到强度，所以可能还要改变车的结构，如果要用很多铝的话。 所以只能在一些不讨厌占用空间的地方用铝

汽车当然用铝合金，但是确实贵，高档车很多用的，更高档的还有碳纤维。比如兰博基尼的车身就是整个碳纤维。 高档的汽车有全铝车身的，一般高档的部分车身是铝的，比如引擎盖，后备箱盖之类的，悬挂的也用铝的。轮毂基本都是铝合金了，除非很便宜的才用铁。 碳纤维的话也是，越是高档用的越多，或者说越贵用的越多。比如宝马M4这类车顶就能选装碳纤维，座椅也能换碳纤维的。最便宜的全碳纤维车身是宝马的I3，买不起兰博基尼，可以买I3，不过是丑出了天际！

铝合金成本高只是一方面。不能像钢材那样轻轻松松的钣金，磕磕碰碰撞一下修还不如换新。买的时候贵修起来更贵，所以也就不好推广。

只有豪华品牌的车才考虑部分用铝材， 而且车要面对物理碰撞， 结构件当然高强度钢靠谱了

赞了👍

好像有一个钛合金轶事：美国那个大黑鸟，SR71，钛合金土豪飞机，早期生产型金刚石钻头打17个孔就要换钻头，后期也只是一个钻头43个孔

我买了一个自行车架，意大利产，用的是Toray碳纤维 对了，Stellite合金有没有在飞机上使用过，我还有一个工具是这种材质，说明书有介绍说是航空航天材料。

汽车这个我知道一点，首先日本的跑车nsx 就是！所以他所面临的问题也是现在业界的问题！第一！铝强度不够，多数是靠形状增加强度！当发生车祸…维修起来……很难！！不是不可以！很难…多数全铝车架采用更换维修…而不是钢材车架的钣金拉伸！。第二！因为不耐热！所以没办法采用传统钢材的喷火的那种焊接！！只能用电焊！！但是需要巨大的电压跟巨大的电量！！当年本田为了做nsx 用电量是一个城市的3分之1还是2分之一……会导致整个城市断电…所以自己建设了一个电站！！为自己的车场供电！特殊性…导致成本异常大！第3就是车架不同位置的技术需求不同…比如车顶架跟大梁！！通过给铝合金加入不同的金属元素给它不同的金属特性……但是问题就是不同金属的特性不同就导致了无法焊接！这是莲花用胶水的原因！大概就是这么几个点……而且全铝车架……抗疲劳………不太好……特别是几十年的老车或者赛车……就跟拉面一样～…

最近终于学完了实分析 复分析 傅里叶分析 泛函分析以及凸优化，我突然对天文以及航空感兴趣了，是不是该开始学习一个呢？

當然有車是鋁合金打做 平治的的SLS Mercedes GT Honda NSX Jaguar XJ Tesla Model S

除了强度和重量以外，还有抗高温得能力，特别是高速时

祝玛卡耶夫早日双休！

看到老马还在更新，我就放心了

东丽公司非常厉害，优衣库的保暖内衣材料也是跟东丽合作的。

自行车车友路过，分享下为什么汽车不怎么用铝合金的可能原因：从安全角度，汽车碰撞是需要让外壳，骨架产生形变，从而吸收能量，保护乘客，但是铝合金一旦发生碰撞，主要是直接断裂，不像钢，会曲折形变。所以最家常大众的车还是以钢为主：吸收冲击好，容易加工，刚性强，维修容易。碳纤维和铝整体比较相似，但是碳纤维比起铝，虽然刚性要高得多，但是如果遇到撞击，碎得比铝还要惨，所以我猜从法规上也不会允许核心并存在潜在被撞击的部位使用碳纤维（及铝合金）。自行车维修也是，钢的车如果撞坏了，该敲敲回去，该焊焊回去，铝的话很少有重新焊的，二次加工难度大，不安全，直接报废（也是因为便宜，不算太心疼）。碳纤维的话如果不是核心支撑位置，经过设计重新用碳布粘黏，毕竟碳纤维车架是真的贵啊。

工业三大核心 材料 设计和集成 目前都是我们的软肋

貴是一個問題，更重要的是鋁合金很難維修，維修所需的設備相對昂貴，羊毛出在羊身上，所以多數出現於高檔次車種，舉一個簡單的例子來說，朋友的 Banze E係旅行車被人撞了車頭、就因為是鋁合金的原顧、維修費用連工包料十二萬港幣、這車的二手價、當時才二十多萬元、正因為這些鋁合金部件沒有其他代用件、一番車房也沒有這種工藝去維修、所以這些只可是一小數富貴人家的玩意、小弟不材了

这么说吧，材料这个专业，毕业要找本专业的工作，几乎必须PhD起步。。。

鋁合金啊 haha當初換輪胎 手裡拿著延長接桿拉個袖子 直接敲上蓋板 還好沒事 檢討報告一張XD

機車有用鋁的，cbr1000rr車架三角台還有後搖臂是鋁的

都3馬赫了，壓縮前方空氣的產熱，不比摩擦產的高嗎?

贵的车有铝合金，比如路虎，都是铆接的，为什么一般车不用铝合金，因为铝的导电性比较好，电流不容易产生高温，焊接比较困难，当然也可以焊接成本比较大而已，所以低端车子普遍不用铝合金，中高端车子有不少都是铝合金。我是做汽车的。

希望马卡耶夫能讲讲爆震发动机 列车长在这个视频：ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-LlqVx4UtQLU.html 里面说了，爆震发动机可以直接取代现有涡扇发动机的核心机，但对其原理不甚明了，对爆震为何会更省油以及如何”自增压“也没有说明 如果“爆震“能够取代”燃烧“的话，那么理论上所有的火箭发动机，涡扇、涡喷、涡轴、涡桨以及燃气轮机都会迎来一场大变革，中国一定不能错过这场产业革新

赞赞赞

省油乘客感受的到，而且应该是最能感受的到。只是乘客没有把原因归到省油上。就是，机票价格越来越便宜了。

非主要结构件方面，铝合金一个是制造成本高；另一个是撞车后不像钢板那样容易做钣金修补，维修成本高，用户修车要骂娘的。有些车局部用了铝合金，比如尾门和发动机盖，改装车还有用碳纤维的。主要结构件方面，铝合金绝对强度不如高强度钢，碰撞安全性不行。

可以的，车速越来越快

马卡耶夫开车

铝合金造车，奥迪是先锋，在整车减重上有些成效，但成本高，焊接工艺复杂，并且出事以后普通小铺很难维修。所以一直没有普及开。前几年福特推广铝合金，大家任然是一样的质疑。你减重200磅，一年省油百十刀，但成本高了2000，维修复杂了很多，是否划算呢？

这个机顶开天窗的飞机感觉不错😀

主持人您好！我是您的忠实粉丝！生活在加拿大。想问您一个有关螺旋桨运输机如空客的A400M和美国的C130它们的四个螺旋桨发动机有的两两逆转（如A400M）有两两顺转（如c130），为什么？有什么技术上或空气动力学上的讲究吗？多谢🙏！

日本东丽是真的厉害~~之前上海马拉松一直是东丽冠名了二十多年，后来由于某种原因被取消了。

我材料系出身的大學生 基本上只要是物理化我們都要會一些 但是又不會到深入 所以一班材料系人才要往上攻讀研究所(舉例)一般工科系所如: 機械 生化 化學 物理 等的科系我們都會到處定居 這大概也是很少人說自己是純材料系出身的原因吧。

汽车当然有用铝合金的，但问题在于不好做钣金啊，同时铝也不好焊。当然用铆钉连接不错，不过表面很多铆钉的汽车有人愿意买吗？

苏联的钛合金都拿去造潜艇了, 阿尔法级三千吨, 台风级九千吨

大大您忘記了鎂合金和玻纖複合材料 這兩才是用在汽車上的材料 當然飛機上鎂在二戰就有了 玻纖一直有它的一席之地(小弟就是材料工程師 )

马老师，你的电脑桌面是什么程序？介绍一下呗

15:09 用鋁合金太軟了，鋼鐵硬度較高，比較安全。

赫鲁晓夫视察米高扬设计局。看到MIG25这架飞机，问到：“这架飞机使用了这么多钢材，是如此的沉重。它要怎样躲避导弹呢？” 设计师当即掀开驾驶舱盖：“尊敬的赫鲁晓夫同志，您完全不必担心。这正体现了我们设计的精巧之处。您瞧，我们在这里设计了一个油门。”

奧迪先前有用全鋁車身 但現在也沒了 跑車.高級車要更輕可以用複合材料 便宜用鋼材就好 鋁合金在汽車上可替代性比較高

汽车有铝合金的，主要用在豪华车，比如捷豹

英国车大部分都是铝合金的 ，德国车是钢铁。因为产量

我是卖复合材料的，Solvay的东西那是极好的，利润空间真是大。就是中国的MRO要的太急，人家排期生产不过来。非得要现货吧，又觉得人家贵。

奔驰车身是铝的，但是国产奔驰就把车身变成钢了，而且铝车身虽然有轻的好处，但是不如钢车身维修成本低，撞了后无法钣金，只能换

这次车开得有点快，是不是终于双修了

用铝合金造汽车，贵当然是一个原因，但是更主要的还是由于铝这种材料的金属特性，它强度虽高，但是溃缩性能差。汽车因为经常要耐受撞击，严重的交通事故会使车辆产生很严重的变形，如果用铝合金来做的话，那么它的溃缩性能使得驾驶者和乘客生还的可能性就减少了。而且汽车维修钣金的成本低，如果是铝合金部件发生了碰撞就需要全部更换。所以历史上大概只有奥迪曾经在一段时间大量的使用铝合金的材料，用在a8这样的顶级车上，这样的话成本就不是问题，另外奥迪的全铝车身是专利技术，在容易碰撞的部位，其铝合金都采用蜂巢状结构，这样在碰撞的时候起碰撞性能，才能够赶得上高强度钢，但是现在奥迪好像也放弃了大量采用铝合金，因为成本太高，得不偿失，所减轻的重量也非常有限。所以汽车上最多用到铝合金的就是发动机，因为发动机不需要考虑变形，那么轻质的发动机，它能够减轻重量的同时能够比铸铁的发动机产生更大的功率。

沃尔沃的极星1，车身大量使用了碳纤维复合材料，车体的两侧各是一整块的碳纤维面板，从前翼子板到后翼子板，这么一块4.6米长的面板，重量还不到6kg，一个成年人一只手就可以轻易的提起来，不过极星1的车重还是超过了两吨。铝合金的使用，印象中最早两千年左右的时候，奥迪就应用在了自家的旗舰车款A8上，当时叫ASF全铝车身。陶瓷复合材料现在也应用在汽车行业，比如在一些发动机的零件上都有一层陶瓷涂层，耐高温，日本现在也有陶瓷复合材料的轴承，不知能否在有生之年看到陶瓷材料更一步的进化，造出热效率超过60%的内燃机

铁系金属有疲劳强度，应力在那之下就不会有金属疲劳，铝合金没有

碳纤维的碳不是导体吗？表层碳纤维又没有覆盖胶

小伙子 就喜欢看你的视频，希望不要有广告，支持你加油

蔚来用了低强度的铝合金材料做车身结果交叉轴后备箱变形严重，虽说汉兰达的钢制车身也这样，但也能看出铝合金的成本较高啊

现在小排量发动机大部分都是铝的了，这个大众接受度比较高。车壳就不行，维修成本太高，大众接受度低。

之前有一種說法，叫米格25效應，美國在黑鳥上用的都是些難加工的鈦合金，而蘇聯則是用不繡鋼，大力出奇蹟，差不多的效果，像是你開臺法拉力，你的對手在拖拉機上放了航空發動機，結果跑的比法拉力還快，當時美國以為蘇聯用了什麼黑科技搞出了米格25，結果一拆，肏！不繡鋼XDD

自行车有碳纤维和铝合金的。