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SiC/SiC复合材料基体硼改性方法及其力学性能研究
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作者 陈义 邱海鹏 +2 位作者 陈明伟 徐昊 崔恒 《无机材料学报》 北大核心 2025年第5期504-510,共7页
SiC/SiC复合材料已成为高超音速飞行器和高推重比航空发动机的核心热结构材料之一。设计含硼陶瓷前驱体结构及组分,利用其作为前驱体浸渍裂解(PIP)工艺的浸渍剂,并将一定量的自愈合组元引入基体,是提升SiC/SiC复合材料抗氧化性能的技术... SiC/SiC复合材料已成为高超音速飞行器和高推重比航空发动机的核心热结构材料之一。设计含硼陶瓷前驱体结构及组分,利用其作为前驱体浸渍裂解(PIP)工艺的浸渍剂,并将一定量的自愈合组元引入基体,是提升SiC/SiC复合材料抗氧化性能的技术途径之一。本研究采用硼烷吡啶或硼烷三乙胺作为硼源,与固态聚碳硅烷(PCS)二甲苯溶液复配,制备得到硼改性PCS溶液。以此作为PIP工艺浸渍剂,分别制备了不同基体硼改性SiC/PyC(热解碳)/SiC复合材料,并研究了硼改性PCS衍生陶瓷的理化性质以及基体硼改性前后SiC/PyC/SiC复合材料的物理及力学性能。研究结果表明,适量的硼烷吡啶及硼烷三乙胺作为硼源加入固态PCS溶液中,可在其衍生陶瓷中有效引入硼异质元素。与未改性PCS相比,硼改性PCS(BP-1和BP-2)的陶瓷产率更高,衍生陶瓷均呈半结晶β-SiC结构,其中硼异质元素引入量分别为1.7%和2.2%(质量分数)。与未改性复合材料相比,基体改性SiC/SiC复合材料密度、显气孔率以及断裂韧性等变化不大,但弯曲模量从116 GPa提升至132 GPa。另外,单独采用硼烷吡啶作为硼源所制备的改性复合材料弯曲强度为658 MPa,与未改性复合材料弯曲强度(643 MPa)相近且离散系数更低。这些结果为基体硼改性SiC/SiC复合材料的制备及高性能SiC/SiC复合材料热端部件的研制提供了重要参考。 展开更多
关键词 SIC/SIC复合材料 硼烷 固态聚碳硅烷 基体硼改性 力学性能
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大尺寸复合材料Z形加强筋制造技术 被引量:2
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作者 杨博 权银洙 +1 位作者 王菲 蒋蔚 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第10期47-51,共5页
介绍了复合材料框的结构特征和制造技术发展趋势,针对大尺寸复合材料Z形加强筋大曲率弧形,同时存在阴、阳模拐角的结构特点,提出了一种无软盖板的成型方案,在成型工装设计时选用Invar钢,对内缘条回弹角进行补偿设计,产品制造过程重点控... 介绍了复合材料框的结构特征和制造技术发展趋势,针对大尺寸复合材料Z形加强筋大曲率弧形,同时存在阴、阳模拐角的结构特点,提出了一种无软盖板的成型方案,在成型工装设计时选用Invar钢,对内缘条回弹角进行补偿设计,产品制造过程重点控制拐角区域厚度、表面质量、固化变形以及拐角区域铺贴质量,研制的Z形加强筋可以很好地满足各项技术指标要求。该复合材料Z形加强筋成型方案质量高,适合工程化推广应用。 展开更多
关键词 复合材料 Z形加强筋 制造技术
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先进树脂基复合材料:现代装备的主力军——先进树脂基复合材料技术分论坛侧记 被引量:2
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作者 张杜鹃 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期806-807,共2页
先进树脂基复合材料以其高比强度、高比刚度、耐疲劳、抗腐蚀和强可设计性等特点,在航空、航天、兵器和船舶等高端装备中应用日益广泛,其用量成为衡量高端装备先进性的重要标志,并不断向轨道交通、汽车、新能源和文体娱乐等民用领域快... 先进树脂基复合材料以其高比强度、高比刚度、耐疲劳、抗腐蚀和强可设计性等特点,在航空、航天、兵器和船舶等高端装备中应用日益广泛,其用量成为衡量高端装备先进性的重要标志,并不断向轨道交通、汽车、新能源和文体娱乐等民用领域快速渗透与扩张。随着先进树脂基复合材料的应用推进,结构复合材料向着比强度比模量更高、更抗冲击和更耐热等方向不断发展,吸波、透波、导电和防隔热等多功能一体化成为结构功能一体化复合材料发展重点,制造工艺自动化和低成本化成为先进树脂基复合材料产业化、规模化应用的必要保障,材料基因组技术和多尺度复合技术为树脂基复合材料提供了新的发展思路与手段。 展开更多
关键词 树脂基复合材料 结构复合材料 材料基因组 比模量 多功能一体化 结构功能一体化 高比强度 低成本化
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复合材料C形梁R角孔隙率影响因素研究 被引量:4
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作者 袁超 李锋 +1 位作者 陈静 邱启艳 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第8期105-109,共5页
针对复合材料C形梁结构,通过工艺软模、预压实操作及工艺参数的改变进行了C形梁R角孔隙率影响因素研究。结果表明:在固化过程中采用工艺软模能明显降低C形梁R角区域的孔隙率,在一定程度内,软模刚度提高能降低孔隙率,但当软模刚度达到一... 针对复合材料C形梁结构,通过工艺软模、预压实操作及工艺参数的改变进行了C形梁R角孔隙率影响因素研究。结果表明:在固化过程中采用工艺软模能明显降低C形梁R角区域的孔隙率,在一定程度内,软模刚度提高能降低孔隙率,但当软模刚度达到一定程度后,再增加软模刚度不能进一步降低孔隙率;在固化前进行预压实操作能降低C形梁R角区域的孔隙率;提高压力和进行抽真空操作也能降低C形梁R角区域的孔隙率。 展开更多
关键词 复合材料 R角 孔隙率
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复杂蜂窝夹层结构二次胶接校验精度影响因素研究 被引量:3
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作者 袁超 李韶亮 陈静 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第5期95-99,共5页
针对复杂蜂窝夹层结构的二次胶接工艺,通过采用不同校验压力、校验膜组合模式进行校验精度影响因素研究。结果表明:在较低压力下,校验外加压力对复杂蜂窝夹层结构的校验精度影响很小;校验膜组合方式对校验精度影响较大,板-板与板-芯胶... 针对复杂蜂窝夹层结构的二次胶接工艺,通过采用不同校验压力、校验膜组合模式进行校验精度影响因素研究。结果表明:在较低压力下,校验外加压力对复杂蜂窝夹层结构的校验精度影响很小;校验膜组合方式对校验精度影响较大,板-板与板-芯胶接区域采用不同校验膜组合校验方式得到的校验结果优于板-板与板-芯胶接区域采用单一校验膜校验方式的结果。根据组合校验试验结果,建立了组合校验膜选择模型并对模型进行了验证。 展开更多
关键词 复合材料 蜂窝夹层 胶接 校验
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优势互补 一加一大于二的智慧——先进树脂基复合材料发展与应用分论坛侧记 被引量:1
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作者 王耀宗 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期944-945,共2页
先进树脂基复合材料是由有机高分子基体材料与高性能纤维增强材料经过特殊成型工艺复合而成的具有新性能的材料。所得复合材料的综合性能往往优于原组成材料,具有比强度高、比刚度高、质量轻、耐腐蚀、可设计性强、整体成型和多功能一... 先进树脂基复合材料是由有机高分子基体材料与高性能纤维增强材料经过特殊成型工艺复合而成的具有新性能的材料。所得复合材料的综合性能往往优于原组成材料,具有比强度高、比刚度高、质量轻、耐腐蚀、可设计性强、整体成型和多功能一体化等优点,拥有一加一大于二的效果。目前在军民用大型飞机上,复合材料的用量进一步增大,先进树脂基复合材料已经发展成为关键的结构和结构功能一体化材料。进入新世纪,先进树脂基复合材料是现代武器装备及高性能民用设备不可或缺的组成部分,是材料研究的重点领域之一。 展开更多
关键词 先进树脂基复合材料 多功能一体化 纤维增强材料 可设计性 结构功能一体化 基体材料 有机高分子 成型工艺
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制样基体树脂及固化张力对碳纤维复丝拉伸性能的影响 被引量:2
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作者 袁超 邱启艳 陈静 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第10期107-110,115,共5页
针对碳纤维复丝拉伸性能测试的制样过程,通过采用不同基体树脂、施加不同丝束固化张力进行T300B、T700SC及T800H三种碳纤维复丝拉伸性能测试值影响因素研究。结果表明:碳纤维复丝拉伸性能的测试值与基体树脂的黏度相关不明显,而与基体... 针对碳纤维复丝拉伸性能测试的制样过程,通过采用不同基体树脂、施加不同丝束固化张力进行T300B、T700SC及T800H三种碳纤维复丝拉伸性能测试值影响因素研究。结果表明:碳纤维复丝拉伸性能的测试值与基体树脂的黏度相关不明显,而与基体树脂的断裂伸长率密切相关,在基体树脂断裂伸长率不超过测试纤维4倍的条件下,基体树脂的断裂伸长率越高,越有利于保证碳纤维复丝力学性能的测试值准确;适当增加碳纤维复丝制样过程中的纤维固化张力,能提高碳纤维复丝力学性能的测试值,碳纤维丝束越大,需要的固化张力越高。 展开更多
关键词 碳纤维 复丝 拉伸性能
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碳纤维增强尼龙6反应注射拉挤成型实验平台研制 被引量:2
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作者 周佳慧 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第7期120-124,128,共6页
本研究自行设计研制了碳纤维增强尼龙6复合材料反应注射拉挤成型实验平台。将实验平台分为配胶系统与拉挤系统两个模块,通过对尼龙6阴离子聚合反应条件的分析及料液流量输出的计算,完成配胶系统的配置选型及拉挤单元加热模具的设计,结... 本研究自行设计研制了碳纤维增强尼龙6复合材料反应注射拉挤成型实验平台。将实验平台分为配胶系统与拉挤系统两个模块,通过对尼龙6阴离子聚合反应条件的分析及料液流量输出的计算,完成配胶系统的配置选型及拉挤单元加热模具的设计,结合碳纤维纱线的储存、预处理系统及牵引系统,完成实验平台的研制,并且通过实验平台的运转,制备出树脂固化完全且分布均匀,纤维体积含量为47.48%的碳纤维增强尼龙6复合材料平板。考虑到后续连续工业化生产需求,保证料液的持续供给,提出了一种连续在线配胶反应注射机的设计思路,为工业化生产的前期筹备工作提供参考。 展开更多
关键词 碳纤维增强尼龙6复合材料 反应注射拉挤成型 阴离子聚合 设备设计
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