航空航天工业是致力于飞行器与航天器设计、制造及运营的关键领域。该行业通过实现全球快速交通和贸易，在跨国运输体系中发挥着核心作用；在国防领域，为军队提供先进战机、导弹等关键装备；同时引领太空探索事业，推动卫星通信与科学发现的发展。 为满足性能、安全与可靠性的高标准要求，航空航天工业始终依托尖端技术与持续创新。所用材料必须具备低磨损特性，并能适应各种气候条件；整机机械载荷能力需确保可承受频繁起降作业。除安全性外，经济性同样至关重要：不仅要求燃油消耗尽可能降低，采购成本也需控制在合理范围内
航空航天工业采用多种先进材料，每种材料均根据其满足特定性能指标的能力进行遴选，这些指标包括强度、重量、耐温性及耐久性：
钛及其合金以高强度、轻量化、耐腐蚀及耐高温特性著称，普遍应用于喷气发动机、起落架以及需要高性能的关键结构部件。
铝合金因其优异的强度重量比、耐腐蚀性及经济性而被广泛应用，主要用作飞机的机身结构材料，包括机身与机翼部件。
高强度钢被应用于起落架、紧固件及特定结构件等要求高耐久性与韧性的部件；不锈钢则凭借其耐腐蚀性在航空航天领域发挥作用。
主要应用于减重至关重要的部位，但由于耐腐蚀性与可燃性方面的技术挑战，其应用范围相对有限。
这类通常以镍或钴为基体的材料，被广泛应用于必须承受极端温度与应力的发动机部件。
碳纤维增强聚合物因其轻质高强的特性正得到日益广泛的应用。这类复合材料被用于飞机的机翼、机身及内饰部件等多个部位，可有效提升燃油效率并减轻结构重量。
用于航天器热防护系统，以及需要兼具透明性与抗热震性能的舷窗等部件。
凭借轻质与多功能特性，聚合物与塑料被广泛应用于飞机内饰部件、绝缘系统及线缆敷设。
| Material | Used in % by weight | ||||
| Composites | 50 | ||||
| Aluminium | 20 | ||||
| Titanium | 15 | ||||
| Steel | 10 | ||||
| Other | 5 | ||||
钛是地壳中含量第十位的元素。钛及其合金凭借卓越的机械性能，在航空航天领域具有特殊应用价值：首先，其密度比钢低60%，属于轻质材料，可有效降低燃料消耗；其次，优异的耐热性与耐腐蚀性确保了发动机安全与长久使用寿命；第三，低脆性和低热膨胀系数使其能与碳纤维增强塑料（CFRP）实现良好结合。钛材主要应用于飞机机体结构、发动机等关键技术部位[1][2]。 尽管优势显著，但需注意氧、氮、氢三种气体会对钛材机械性能产生不利影响。液态钛在制备过程中对这些气体的高亲和性更增加了风险——随着氧浓度上升，材料会硬化并更易产生裂纹[3]；氢浓度超标则会引发氢脆现象，导致钛材延展性丧失及表面剥落[4]。 鉴于氧、氮、氢浓度对钛合金性能的重大影响，精确测定这些元素含量已成为钛制品质量控制的关键环节。
由于航空航天工业在极端环境下面临严峻挑战——无论是高空作业还是太空真空环境——所有部件和系统都必须经过严格的测试与认证流程，以确保其万无一失地运行。元素分析在验证工程材料是否具备所需特性方面起着关键作用。 ELTRA GmbH作为行业领先的分析仪器制造商，四十余年来始终专注于高精度元素分析仪的研发与生产。其产品系列涵盖各类材料中碳、硫、氮、氧、氢含量的测定仪器，同时以热重分析仪著称，该设备可精确检测材料在特定温度或加热过程中的重量变化。这些分析仪已成为航空航天、冶金、水泥、采矿、电池制造等需要精准材料成分分析的行业不可或缺的工具。
在航空航天材料的化学分析中，氧、氮、氢三种气体的测定至关重要，这些元素对材料性能具有显著影响。 ELTRA生产的ELEMENTRAC ONH-p型氧氮氢分析仪采用惰性气体熔融法，可检测浓度范围从百万分之一至百分数的气体含量。该设备的脉冲电极炉能将钛等金属样品在高达3000°C的温度下熔化，通过检测释放的氢、氮元素气体以及氧气与石墨坩埚中碳反应转化生成的二氧化碳（用于测定氧含量）完成分析。为确保测量可靠性，需在样品中添加镍、锡等助熔剂以降低熔点，保证气体元素完全释放，从而实现优异的测量重复性。 该仪器全面符合国际标准，操作界面简洁易用，适合各类专业人员使用。可处理粉末、颗粒、线状、片状等任意固体形态样品，典型样品重量约为100毫克。对于钢/铁基样品（无需助熔剂），最大样品量可增至1000毫克。
| Weight (mg) | Hydrogen (ppm) | Weight (mg) | Oxygen (ppm) | Nitrogen (ppm) |
|---|---|---|---|---|
| 101.6 | 10.2 | 119.4 | 1150.6 | 95.8 |
| 101 | 11.1 | 115.7 | 1114.3 | 86.5 |
| 100.8 | 10.1 | 117.8 | 1159.5 | 104.7 |
| 101.8 | 9.9 | 123.1 | 1149.7 | 98.9 |
| 102 | 9.3 | 116.4 | 1205.1 | 97.7 |
| 100.5 | 12 | 116.4 | 1206.7 | 105.1 |
| 102.1 | 11.3 | 112.4 | 1183.0 | 101.5 |
| 104.7 | 9.5 | 118.5 | 1180.6 | 106.0 |
| 103.7 | 10.9 | 116.3 | 1120.3 | 93.8 |
| 103.9 | 10.5 | 118.0 | 1171.1 | 107.4 |
| Average Value | 10.480 | - | 1171,1 | 100.4 |
| Deviation / Relative Deviation (%) | 0.847 / 8.08% | - | 37.9/3.2% | 6.6/6.6% |
因为碳和硫元素的含量大大影响材料如钢铁和钛的硬度和可加工性,其精确的元素分析对航空航天工业中的应用及其重要。 在温度高达2000°C的高频感应炉里，样品在纯氧气氛中被熔融，四个独立的红外检测池与灵活的测量范围可精确测定碳和硫的含量。
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