摘要:

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摘要:通过建立材料动态热解情况下的非稳态导热微分方程,研究了PGE/ Phenolic 的动态热解对温度 场计算的影响,并将理论计算值与地面试验的实测值进行了对比分析。结果表明,对PGE/ Phenolic 考虑动态 热解能有效修正温度场计算的精度,使理论计算值与实测值更为接近。

摘要:针对传统方法测量C/ C 复合材料弹性模量精度差问题,提出了一种利用模态试验辨识材料弹性 模量的新方法。数值仿真结果表明板件材料振动频率与弹性模量之间存在模糊对应关系,利用此关系采用二 分法及二阶响应面近似模型对材料弹性模量进行辨识,并分别利用各向同性薄壁板件及正交各向异性薄壁板 件对此方法进行验证,计算结果误差最大为16. 67%,最小仅为0. 5%,表明该方法准确有效。最后将其应用于 针刺C/ C 复合材料,获得了其弹性模量。仿真及试验结果均表明该方法无损、高效且准确度高。

摘要:根据纳米材料的优异阻燃性能和蒙脱土对聚合物材料的瓷化阻燃作用,提出了EPDM 橡胶绝热 材料新的研究方向碳层的可瓷化。在EPDM 橡胶中添加熔点较低的有机改性纳米蒙脱土后,蒙脱土在燃 气流的烧蚀与冲刷作用下发生熔融,形成的黏性液体可以与裂解碳层发生物理交联,阻挡裂解气体的挥发和碳 层的脱落,达到提高绝热材料抗烧蚀、抗冲刷性能和降低烟雾信号的目的。结果表明:蒙脱土与SiO2 的用量比 在13 ∶27 时各项性能最优,此时,烟雾信号比未添加蒙脱土的提高约50%。

摘要:介绍了以硅树脂作为冲压发动机绝热层的基体材料,以YJ 短纤维或纤维织物作为增强材料的两 种绝热层配方的烧蚀性能。考察了YJ 短纤维的含量、硅树脂/ 纤维织物的质量配比对绝热层烧蚀率和工艺性 能的影响。结果表明:YJ 短纤维为4 份时,硅树脂/ YJ 短纤维/ 氧化锆配方的烧蚀与工艺的综合性能最佳,而 硅树脂与纤维织物的质量配比为1. 1 ∶1 时,硅树脂/ 纤维织物配方的氧乙炔烧蚀率最小,仅为15. 2 μm/ s。20 s 缩比发动机地面试验结果表明,两种配方绝热层均对冲压发动机实施了有效热防护。

摘要:通过添加含卤-锑的阻燃剂、芳纶纤维和增塑剂,研制了一种耐低温无石棉的丁腈绝热层配方 (TI506)。研究了芳纶纤维和增塑剂对绝热层静态烧蚀性能和Tg 的影响,对绝热层材料力学性能、比热容、热 导率等性能进行了测试。结果表明:芳纶纤维浆粕用量为10 ~15 份、芳纶短纤维用量为4 ~6 份时,绝热层烧 蚀性能最佳,线烧蚀率达到45 μm/ s,所选增塑剂DOS 用量为10 份、DBP 或ATBC 用量为20 份时,Tg 可达- 40℃,芳纶纤维制备的丁腈绝热层力学性能及烧蚀性能优良,并满足固体火箭发动机耐-40 ~60℃的环境。

摘要:以改进型芳纶Ⅲ纤维(F-3A)的研制及工程化应用为背景,开展了F-3A 纤维及其复合材料性能 研究,采用改进型环氧树脂体系与F-3A 纤维复合进行了NOL 环及其全尺寸复合材料缠绕构件试验考核。试 验结果表明,F-3A 纤维的力学性能优异,工艺性能稳定,能够满足复合材料结构工程应用要求。

摘要:采用丁异戊橡胶作为主体材料,从补强体系、硫化体系和增塑剂三个方面分析了它们对橡胶高低 温性能、耐老化性能和耐压性能的影响。粒径小、结构度高的炭黑和气相白炭黑并用可有效改善橡胶的力学性 能;硫磺含量在0. 8% ~1. 3%使得硫化橡胶既具备较好的高低温性能又兼顾较好的耐老化性能;增塑剂可有 效调整橡胶硬度和耐压性能。并对研制的丁异戊橡胶弹性材料及其柔性接头构件耐高低温性能及耐压性能进 行分析。结果表明,弹性材料高低温剪切性能及耐压性能表征结果能初步反映柔性接头构件的摆动性能及耐 压性能。

摘要:针对目前固体发动机喷管防热材料的发展现状,制备了玄武岩纤维/ 氨酚醛树脂复合材料,测试 其力学、热以及烧蚀性能,对测试后试样表面进行微观结构分析。结果表明,复合材料的密度<1. 75 g/ cm3,轴 向压缩强度可达335 MPa,轴向和径向热导率为(0. 3 ~0. 4)W/ (m·K),满足设计要求。

摘要:分别采用扫描电镜、比表面积与孔体积分析仪等手段对日丝(RS-Cf ) 和美丝(MS-Cf ) 两种碳纤 维进行表面状态表征分析,通过纤维顶出试验、冲剪强度和弯曲强度对两种纤维制备的C/ C 复合材料界面性 能进行了微观和宏观测试,研究了不同表观结构纤维对C/ C 复合材料界面性能的影响。纤维表面形貌观察结 果表明:圆形RS-Cf 表面沟槽比腰果形MS-Cf 明显,但沟槽数量少于MS-Cf,而MS-Cf 的比表面积、孔体积和 孔径均大于RS-Cf。RS-C/ C、MS-C/ C 复合材料界面强度分别为2. 98 和3. 80 MPa;RS-C/ C 复合材料的弯曲 和冲剪强度分别为55. 9 和32. 0 MPa,低于MS-C/ C 复合材料的65． 0 和35. 2 MPa,微观和宏观力学性能均表 明MS-C/ C 复合材料的界面强度高于RS-C/ C 复合材料。

摘要:通过CVI+PIP 制备了准三维针刺C/ C-SiC 薄壁喉衬,预制体碳布铺层方式分别采用与喉衬内型 面形状相同的仿形铺层以及与喉衬入口端角度相同30°铺层。研究了两种铺层方式对最终构件层间弯曲性 能、整体承压性能以及抗烧蚀抗冲刷的影响。结果表明,构件的弯曲强度分别为205 和152 MPa;水压爆破压 力分别为6. 5 和4. 9 MPa。用与材料表面夹角为30°的氧乙炔气流考查材料的抗烧蚀及冲刷性能,同角度铺层 成型材料抗冲刷能力明显较好,200 s 其线烧蚀率为仿形铺层成型材料的70%。

摘要:以整体毡为预制体,丙烷为碳源,以沉积温度和气体滞留时间为考察变量,采用CVD 法制备了 C/ C 复合材料,并用偏光显微镜分析了热解碳结构,用气相色谱仪分析了尾气成分,并采用商用COMSOL 软件 分析了1 250 K 以上成碳过程的中间气相产物和气相反应路径。结果表明:试样上下表面热解碳均为光滑层 结构,高温下主要中间产物有H2、C2H2、C2H4、CH4,其中大分子结构、H2、C2H2 浓度,随着温度的升高而增大, C2H4 浓度随着温度的升高迅速减小,CH4 浓度略有减小;具有较低C—H 结合能而容易形成稳定的自由基的 大分子浓度随滞留时间延长而先增加后下降,具有高不饱和结构的大分子随滞留时间的延长浓度变化不大;热 解碳形成的复杂过程中C2H4 具有重要的作用。

摘要:采用模压成型复合材料层压板工艺,制备了HGB 质量分数分别为0、3%、5%、10%的SiO2 / PF 复 合材料,研究了HGB 含量对其密度、热物理、烧蚀及力学性能的影响规律。结果表明,HGB 加入可降低SiO2 / PF 密度,提高耐热、耐烧蚀及其力学性能。当HGB 含量为5wt% 时,体系密度为1. 634 g/ cm3;23℃ 时cp 从 1． 062 提高到1. 137 J/ ( g·K),950℃ 时,质量保留率为82. 08%;线烧蚀率和质量烧蚀率分别为91 μm/ s 和 66． 9 μg/ s,降低了35. 9% 和20. 1%;拉伸、弯曲和剪切强度分别提高了12. 86%、21. 50%和7. 80%。

摘要:采用模压工艺将耐高温阻燃硅橡胶和隔热填料RMX 压制成胶结片材,其密度为0. 56 g/ cm3,比 热容为1. 371 J/ (g·K),热导率为80 mW/ (m·K),拉伸强度为1. 87 MPa,断裂伸长率为25%。在高焓低热流 风洞考核环境下,厚度为1 mm 隔热材料试件界面平均温度为70. 7℃,试片表观完整、无龟裂。

摘要:利用化学接枝法制备了一种环氧改性硅橡胶。用红外光谱对其结构进行了表征,分析了制备过 程中催化剂和环氧树脂含量对其力学性能的影响,同时对其固化体系进行了研究。将所制备改性硅橡胶用于 固体火箭发动机外防热涂层材料中,并进行了风洞试验。结果表明:在环氧改性硅橡胶制备过程中加入适量钛 酸丁酯,可有效提高改性硅橡胶的力学性能,且其力学性能随环氧树脂含量的增加而提高;当环氧树脂含量> 20wt%后,改性硅橡胶拉伸强度>2 MPa,扯离强度>3 MPa;RCA-聚酰胺650 复合固化体系是环氧改性硅橡胶 合适的固化剂,涂层经过风洞试验后试件结构完整,其背温低于152℃。

摘要:针对固体火箭发动机实际使用的热环境要求,研制了一种弹性低密度耐高温隔热涂层,通过石英 灯辐射和电弧风洞试验对其进行了防热性能考核。该涂层密度为0. 62 g/ cm3,伸长率为25%,热导率为0． 18 W/ (m·K);在401℃时DSC 失重率仅为6. 6%;验证考核表明,采用1. 0 mm 涂层时,壳体与涂层界面温度最高 为77. 3℃,壳体背温度最高为44. 5℃。

摘要:介绍了一种新型发动机用外防热材料,该防热材料在短时间高热流的条件下,通过电弧风洞试验 考核,试样的背壁温度可降低至144℃,相较于无涂层试样,背温的降温幅度高于300℃。0. 5 mm 厚涂层与0. 8 mm 厚涂层相比,试样背温并无明显优势。且室温固化涂层比高温固化涂层试样背壁温度低30℃,均低于 234℃,均满足设计指标要求的背壁温度低于350℃的使用需求。

摘要:选择了双马来酰亚胺为基础的聚酰亚胺树脂体系进行实验,并对基体材料进行了改性研究。研 究结果表明:改性后的材料能在中温固化,且材料满足360℃的耐高温要求。实验选择密度较低的片状金属粉 体作为导电填料,并采用聚乙烯蜡和膨润土作为复合防沉剂,使得改性聚酰亚胺电磁屏蔽材料表面电阻降至 0. 59 Ω,屏蔽效能大于40 dB,且该材料具有良好的防沉降性、柔韧性和耐冲击性,满足发动机使用要求。

摘要:采用钢/ 三元乙丙绝热层/ 衬层( K/ J/ B) 粘接试件和钢/ 三元乙丙绝热层/ 衬层/ 推进剂( K/ J/ B/ Y)矩形试件,对三元乙丙(EPDM)绝热层、无预固化衬层界面粘接强度进行测试,研究了EPDM 绝热层表面处 理工艺、衬层成型厚度以及衬层成型后装药间隔时间对界面粘接性能的影响。结果表明:无预固化衬层与表面 未处理的EPDM 绝热层粘接强度约1. 0 MPa,而EPDM 绝热层表面处理后,无预固化衬层与绝热层和推进剂界 面的粘接良好。无预固化衬层成型厚度为0. 3 ~0. 5 mm,界面粘接强度基本不变;衬层成型厚度增大到0. 7 mm,则界面粘接强度逐步增加。K/ J/ B/ Y 断裂面均在推进剂间,界面良好无异常;装药间隔时间从4 h 延长至 24 h,对K/ J/ B/ Y 粘接强度影响较小,无预固化衬层完全可以按照现行装药工艺进行装药。

摘要:在采用连续聚合工艺方式进行聚丙烯腈(PAN)原丝工程化生产时,聚合过程的控制工艺与原丝 的性能有着直接的联系。主要研究了在以丙烯腈(AN)、衣康酸(IA)和2-丙烯酸胺基-2-甲基丙磺酸(AS) 为 共聚单体的三元共聚体系,通过一套三釜串联的装置采用连续聚合的方式制备PAN 的工艺路线中,反应温度 这一主要聚合控制工艺与PAN 原丝强度的相关性联系。结果表明:聚合反应温度可直接影响到纺丝液的特性 黏度、增比黏度,进一步影响纺丝后得到的原丝的结构及性能;随着聚合反应温度的逐步降低,纺丝液的增比黏 度逐渐上升,而对应原丝的强度呈现先增加后降低的趋势,当反应温度降至61℃时,原丝的强度达到本实验的 最大值(6. 8 cN/ dtex)。

摘要:采用脉冲TIG 焊对T250 马氏体时效钢薄壁旋压圆筒进行焊接,通过优化焊接工艺参数,得到了 外观成形良好,内部缺陷达到QJ175—93 0 级标准要求的焊缝。在焊前和焊后对T250 马氏体时效钢薄壁旋压 圆筒进行了热处理,研究了热处理对焊接接头金相组织、显微硬度、角变形和力学性能的影响。结果表明:时效 处理后,焊缝金属枝晶晶界中存在逆转变奥氏体组织,显微硬度低于母材;熔合线附近焊接热影响区晶粒长大, 最大处晶粒约为基材的6 倍;焊前时效处理大幅度减小了焊接接头角变形;在焊后对试样进行500℃时效处理 的情况下,焊前时效处理使焊接接头抗拉强度和弯曲角都有所提高;焊前对旋压圆筒进行500℃时效处理,焊 后进行500℃时效处理,得到了最佳焊缝强韧性匹配。

摘要:为了解决Ti1300 合金筒形件成形难题和提高铸造管坯的机械性能,开展Ti1300 合金筒形件旋压 成形工艺研究,分析了旋压工艺参数对旋压成形的影响规律。研究表明:Ti1300 合金热旋压温度为800 ~ 900℃时可以避免旋压缺陷的产生;进给比在不同道次间有所不同,开坯旋压时采用小进给,为0. 5 ~0. 8 mm/ r,终旋道次采用大进给比,为1. 2 ~2. 0 mm/ r;Ti1300 合金的极限减薄率可以达到85% 左右,单道次减薄率可 以实现45%,在开坯旋压时不易采用超过30%的道次减薄率,随着材料旋压加工硬化,能够实现大减薄率。

摘要:研究了超高强度钢30Si2MnCrMoVE 在密封箱式多用炉热处理生产线中采用普氮+甲醇( N2 + CH3OH)氮基气氛热处理的氢脆问题。结果表明:30Si2MnCrMoVE 在H2 ≤3% 氮基气氛中热处理,其力学性 能、断裂韧性、金相组织及断口形貌与普通热处理一样,无氢脆倾向。此外还发现热处理时采用氮基气氛保护, 尽管表面不产生氧化皮,改善了表观质量,但仍有脱碳现象。

摘要:针对T800HB/ 环氧复合材料壳体易在封头部位产生复杂的应力状态,导致壳体低压破坏的问 题,通过采用金属接头结构优化与封头补强措施,使T800HB/ 环氧复合材料壳体的爆破压力由28. 2 MPa 提高 到36. 4 MPa,纤维强度发挥率由65. 7%提升至85. 6%。

摘要:通过分析复合材料缠绕壳体在外载荷试验过程中的声发射检测信号,得到损伤特征信号的描述 方法,并根据声发射传感器的定位分布分析及损伤信号的集中程度判断出试验壳体损伤严重部位,分析认为大 幅度、长持续时间声发射信号是影响壳体外载荷强度的主要因素,从而得出复合材料缠绕壳体外载荷声发射检 测信号的一般分析方法。

摘要:喷管堵盖所用材料为高硅氧短切纤维/ 钡酚醛树脂复合材料,部分堵盖在存储5 年后发生开裂。 通过失效分析认为,材料中树脂分布不均匀,部分区域树脂含量偏少、呈贫胶状态,造成该区域材料强度相对较 低,同时由于堵盖的工艺特点决定其内部会存在一定水平的内应力,随着存储时间的增长,材料的强度下降、脆 性增大,当强度降至低于内应力时,堵盖较薄弱区域即发生开裂。