摘要:采用黏胶丝基碳布进行了二维层板C/C复合材料研究.和PAN基碳布进行对比,分别从碳纤维微观结构、表面形貌、碳布物理性能、树脂基复合材料炭化过程残余热应力模拟、C/C复合材料力学和热物理性能表征等方面进行了对比分析和研究.结果表明,2 200℃处理的黏胶丝基碳纤维是非石墨化结构;纤维横断面呈腰子形,碳布纬向纱弯曲.黏胶丝基碳纤维的密度仅1.39g/cm3;拉伸模量很低,约50 GPa.炭化过程研究表明,黏胶丝基碳纤维轴向具有持续的正的线膨胀行为,在炭化初期与酚醛树脂的膨胀行为相一致;黏胶丝基碳布增强树脂基材料在800℃的面内自由热应变是PAN基材料的1/8;模拟的炭化过程热应力是PAN基材料的1/60.黏胶丝基C/C层板材料的层剪强度高于PAN基C/C复合材料,达到16.2 MPa;其拉伸强度为46.6 MPa,弯曲强度高达95.5 MPa,拉伸模量与弯曲模量基本一致,约10 GPa.黏胶丝基C/C复合材料在800℃的热导率是6.48 W/(m·K),与PAN基C/C复合材料非常接近;在800℃的线膨胀系数是2.18×10-6 /K,远高于PAN基C/C复合材料的-0.387×10-6 /K.总之,黏胶丝基碳纤维由于其表粗糙度大、碳布纬向纱弯曲、极低的拉伸模量、正的轴向线膨胀系数,因而C/C复合材料层剪强度高,成型工艺中热应力低,较PAN基碳纤维更适合于研制不分层的二维C/C复合材料.

摘要:综述了SiC颗粒增强铝基复合材料的切削加工研究进展情况,重点阐述了刀具材料的主要失效形式及影响刀具磨损的因素,并展望了该领域的发展前景.

摘要:综述了Laves相Cr2Nb金属间化合物的结构和变形机制及其韧化研究进展,重点评价了细晶增韧、软第二相增韧和合金化增韧这三种方法,指出了存在的问题及今后的研究方向.

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摘要:以高低温等太空极端环境中的减振需求为背景,对设计制作的固支圆盘型金属橡胶试件进行了高低温环境疲劳特性试验研究,并根据刚度衰退特性提出了金属橡胶构件的疲劳失效判据.研究结果表明:金属橡胶材料的疲劳破坏形式主要是金属丝的断裂破碎和磨损,宏观上表现为试件动态刚度的不断衰减,且在相同振幅下,金属橡胶试件的刚度衰减速度随环境温度的降低而加快,随温度的升高而减缓.在整个疲劳试验过程中,试件损耗因子变化幅度较小,阻尼性能相对比较稳定.

摘要:针对两种不同铺层顺序的T300/BMP316复合材料层合板,进行了低速冲击后不同应力水平下的等幅拉-拉疲劳试验.结果表明:低速冲击后,材料疲劳寿命的对数与应力水平成线性关系;在低应力水平下,层合板的主要疲劳损伤模式为分层,而在高应力水平下,其主要疲劳损伤模式为纤维断裂;随着疲劳应力水平的降低,层合板内损伤面积增加且刚度退化幅度变大.

摘要:用三点弯曲多试样方法对导弹推进剂贮箱主要材料LD10铝合金及其焊件的断裂韧性和疲劳性能进行了实验研究,得到了材料母材、热影响区和焊缝的断裂韧性JIC和疲劳裂纹扩展速率da/dN的规律.结合无损检测信息可以对导弹推进剂贮箱进行安全性评定和剩余寿命评估.

摘要:采用Kahn撕裂法测试了高强度Al-Cu-Li合金2090在不同时效制度下的断裂韧性及其变化规律,并借助TEM和SEM对相应微观组织形貌及断口形貌进行了观察.结果表明:双级时效和应变时效均可促进T1相析出,改善合金的断裂韧性,但这种促进作用在过时效状态下减弱;晶界PFZ的宽化和粗大晶界平衡相的析出降低合金的断裂韧性,并对时效工艺、微观组织及断裂韧性之间的关系进行了讨论.

摘要:采用粉末冶金熔体自浸渗工艺制备了相对密度大于98%的TiC/Cu复合材料,并对其耐烧蚀与耐热震性能进行了研究.TiC/Cu复合材料在等离子烧蚀过程中产生了"发汗冷却"效果,随着复合材料中Cu含量的提高,TiC/Cu的弯曲强度与耐热震性能显著提高.TiC陶瓷骨架相对密度为72%的TiC/Cu复合材料的弯曲强度达到955 MPa,较热压纯TiC陶瓷材料有大幅度的提高.

摘要:研究了层压板修理中对无损、开孔以及具冲击损伤情况下力学性能的简便工程计算方法.根据自行设计的试验及其相关文献的试验结果,采用Heslehurst关于层压板弹性常数及强度的估算方法对数据进行了分析,同时把其对开孔板得到剩余强度的估算方法推广到含冲击损伤在内的损伤结构剩余强度.多种材料体系和铺层方式组成的层压板的试验和计算对比表明,该工程算法给出的精度大都在20%以内.因此可以用该算法来确定结构的修理容限的下限.

摘要:研究了一种基于自动铺带技术的复合材料锥壳0°铺层成型方法:根据锥壳构件尺寸将等宽预浸带数控分切成预定尺寸的直角梯形预浸带片,按特定方式铺放到锥壳表面并使每两片拼成一个等腰梯形单元,多个等腰梯单元形构成锥壳的0°铺层;并针对这种成型方法设计了一种实现锥壳0°铺层自动成型的装置.采用该方法及其设备可以实现锥壳0°铺层的自动化制造,提高成型效率、降低废料率、稳定工艺质量,降低装备制造成本.

摘要:基于七自由度复合材料纤维铺放机器人,对铺放过程中可能出现的碰撞干涉情况进行分析,建立了铺放机器人三维数字化模型,研究了基于实体布尔运算的碰撞干涉检测算法.基于CATIA CAA平台开发了碰撞干涉检测模块,集成于复合材料纤维自动铺放编程软件中,对某型飞机进气道的铺放过程进行了仿真,结果证明本文提出的算法可有效地检测碰撞与干涉.

摘要:卫星上所用非金属材料,在空间真空环境下存在出气行为,产生污染效应.为了研究这种出气行为,本文以扩散理论为理论依据,推导材料出气模型.利用空间分子污染气体分析仪,测试了星用非金属材料的出气速率变化,对所测数据进行曲线拟合,通过试验和理论分析,证实了模型推导的正确性,结果表明:经过6 h的真空加热预处理能够有效减少出气污染.

摘要:研究了金属内衬纤维增强复合材料筒体的设计方法,推导出了环向及螺旋加环向纤维缠绕的金属内衬筒体计算公式.以算例表明,该方法在保证壳体爆破强度前提下,达到了壳体减重和增加刚度的效果.本研究以固体火箭发动机壳体设计为背景,可以延伸用于一般压力容器.

摘要:在玻璃钢压力管材卷制成型工艺中,卷制张力的设计是保证产品质量的关键之一.本文分析了卷制过程中张力变化规律及影响因素,并由弹性理论给出了一组玻璃钢管的内张力分布公式.根据该组公式讨论一种神经网络结构对卷制张力进行优化.结果表明:通过该神经网络优化的卷制张力能使生产的管材每一层均处于等内张力状态.

摘要:论述了模压过程中压力大小、加压方法对固体火箭发动机模压绝热接头成型质量的影响,试验结果表明模压绝热接头较理想的成型压力为2.5～8 MPa.同时合理考虑流胶余量和模具流胶结构,选择恰当的压力,有利于提高成型工艺的可操作性和稳定性.

摘要:设计并制备了以不同橡胶为基体、具有不同界面结合强度的玻璃纤维芯铅丝(网)增强橡胶复合材料(GF/Pb/R),通过比较它们的动态压缩模量和阻尼损耗因子,研究了复合方式、橡胶基体性能和界面结合强度对于GF/Pb/R动态性能的影响.

摘要:以四乙氧基硅烷为原料,以氨水为催化剂,采用Sol-gel反应合成了单分散性SiO2小球.结果表明,通过控制原料及氨水的浓度,可以对小球的粒径(70～1 000 nm可调)进行控制;采用红外光谱、固体核磁共振、X射线衍射、扫描电镜及透射电镜等分析手段对小球的结构和形貌进行了表征,结果表明小球具有较为致密的实心结构,基本实现了无机化,并且具有较好的热稳定性能.

摘要:采用挤压铸造方法,制备了高体积分数的Sip/4032Al复合材料.显微组织观察表明,复合材料组织致密,颗粒分布均匀,材料中没观察到孔洞和缺陷;复合材料的线膨胀系数介于(8.1～12)×10-6 /K之间可调,并且随着增强体含量的增加而降低,退火后线膨胀系数略有降低,Kerner模型能够较好的预测复合材料的线膨胀系数;复合材料的热导率可达103W/(m·K),随着增强体含量的增加略有下降,退火处理后热导率略有升高,热导率计算结果均大于测试值.

摘要:在双马来酰亚胺/二元胺/改性剂A预聚体系中加入环氧丙烯酸树脂,制备了一种可用作耐热复合材料基体的改性双马来酰亚胺树脂.用DSC研究了该树脂基体的反应特性,并制定出了合适的固化工艺参数:改性树脂基体经140℃/1 h+160℃/1 h+180℃/2 h初固化,于220℃/8 h后固化处理,其热变形温度(HDT)为245℃;该树脂与玻璃纤维制备的单向复合材料层压板的室温拉伸强度、弯曲强度和层间剪切强度分别为1 030 MPa、1 600MPa和92.1 MPa;180℃下测得弯曲强度保持率为67.8%,层间剪切强度保持率为63.2%,用DMA法测得Tg为273℃.

摘要:合成了三种AB型聚酰亚胺单体:4-(4-氨基苯氧基)邻苯二甲酸(单体4),4-(3-氨基苯氧基)邻苯二甲酸(单体7)和对(间)乙基4-(3-氨基苯氧基)邻苯二甲酸酯(单体8或9).利用热失重分析(TGA)对比研究了这三种AB型聚酰亚胺单体的热行为.结果表明,单体4、单体7和单体8(9)在升温的过程中能发生热聚合生成聚酰亚胺.将单体4用于气相沉积聚合设备,得到了均匀透明的聚酰亚胺薄膜.对分子结构的修饰使单体8(9)较之单体7有更好的挥发性.