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航空航天结构复合材料湿热老化机理的研究 被引量：84
1
作者 过梅丽 肇研 谢令 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期51-54,共4页
通过研究T30 0 / 5 40 5和T30 0 /NY92 0 0复合材料以及基体树脂 5 40 5和NY92 0 0的浇注料在 80℃水浸中的吸水动力学、红外光谱、动态力学性能和表面形态的变化 ,分析了复合材料的湿热老化机理。结果表明 :在 80℃水浸的加速湿热老化... 通过研究T30 0 / 5 40 5和T30 0 /NY92 0 0复合材料以及基体树脂 5 40 5和NY92 0 0的浇注料在 80℃水浸中的吸水动力学、红外光谱、动态力学性能和表面形态的变化 ,分析了复合材料的湿热老化机理。结果表明 :在 80℃水浸的加速湿热老化条件下 ,两种复合材料的老化机理主要是吸入水分对基体的塑化 /溶胀作用以及因树脂与纤维湿膨胀的不匹配所产生的内应力引起的微观开裂。 展开更多
关键词 航空航天结构 复合材料 湿热老化处理 塑化效应 微观开裂 老化寿命
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基于光纤传感网络的航空航天复合材料结构健康监测技术研究现状 被引量：27
2
作者 张博明 郭艳丽 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期33-42,共10页
概述了光纤传感器的分类及特点,详细介绍了光纤传感器在航空航天复合材料结构健康监测中的应用和发展状况,包括Boeing公司、Airbus公司、美国国家航空航天局(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA)等对光纤传感器进行的... 概述了光纤传感器的分类及特点,详细介绍了光纤传感器在航空航天复合材料结构健康监测中的应用和发展状况,包括Boeing公司、Airbus公司、美国国家航空航天局(National Aeronautics and SpaceAdministration,NASA)等对光纤传感器进行的应用研究.指出了光纤传感网络在相关应用中应考虑及有待解决的一些问题,展望了基于该类传感器的健康监测技术在航空航天领域中的应用前景. 展开更多
关键词 光纤传感器 航空航天复合材料 结构健康监测 光纤布拉格光栅
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液晶弹性体智能材料的先进制造技术与结构设计 被引量：1
3
作者 刘长岳 袁凌昕 +1 位作者 杨继萍 王志坚 《液晶与显示》 北大核心 2025年第1期35-54,共20页
液晶弹性体是一类由液晶基元和聚合物网络组成的智能软材料。在热、光或者电场等外部刺激下,液晶弹性体能够产生较大可逆变形,在软体机器人、人工肌肉、自传感系统以及生物医学设备等领域展示出巨大的应用潜力。近年来,随着制造技术的发... 液晶弹性体是一类由液晶基元和聚合物网络组成的智能软材料。在热、光或者电场等外部刺激下,液晶弹性体能够产生较大可逆变形,在软体机器人、人工肌肉、自传感系统以及生物医学设备等领域展示出巨大的应用潜力。近年来,随着制造技术的发展,人们对液晶弹性体的加工方法和结构设计开展了广泛的探索。本文首先介绍了液晶弹性体3种常用的制备方法,讨论了它们的特点和局限性,总结了液晶弹性体加工制造技术最新的研究进展。进一步讨论了如何利用液晶弹性体的结构设计实现多种运动模式和快速致动。最后,对液晶弹性体存在的挑战和未来的发展趋势进行了展望和讨论。 展开更多
关键词 液晶弹性体 智能材料 先进制造技术 结构设计 3D打印
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层状MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结光热转换材料用于太阳能驱动水蒸发
4
作者 荣坤 温翠莲 +7 位作者 闻健森 李雄 廖秋刚 鄢思情 许超 张晓亮 萨百晟 孙志梅 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期50-63,共14页
金属1T相二硫化物(1 T-MoS_(2))具有优异的全光谱吸收能力和电导率,与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合将有潜力用于光热转换应用。然而,在MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结中提高1T-MoS_(2)的比例,以及深入理解其形成和性能调控机制还面临挑... 金属1T相二硫化物(1 T-MoS_(2))具有优异的全光谱吸收能力和电导率,与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene结合将有潜力用于光热转换应用。然而,在MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结中提高1T-MoS_(2)的比例,以及深入理解其形成和性能调控机制还面临挑战。本研究通过理论预测与实验研究相结合的方法,揭示了具有金属特性的Ti_(3)C_(2)T_(x)和1T-MoS_(2)可以通过强烈的层间相互作用和高效的电子传输显著提高光热转化性能。通过一步水热法制备了层状MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结,成功增加了1T-MoS_(2)的比例,并实现了在Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片上原位生长MoS_(2)形成多层皱褶的异质结结构。值得注意的是,在功率为0.5 W·cm^(-2)的808 nm激光照射下,MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结可以达到107℃的饱和温度,证明了其具备优异的光热转换能力。此外,将异质结与聚偏二氟乙烯(PVDF)膜结合,构建了一种高效的自浮式水蒸发装置。在模拟一个太阳光照射条件下,能够获得1.79kg·m^(-2)·h^(-1)的蒸发速率和96.4%的蒸发效率。本研究不仅为开发具有高效光热转换性能的MoS_(2)/Ti_(3)C_(2)T_(x)异质结提供了新策略,而且为可持续太阳能驱动光热水蒸发技术的应用开辟了广阔的前景。 展开更多
关键词 MXene 二硫化钼 异质结 光热转化 太阳能驱动水蒸发
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飞机雷达罩涂层材料研究进展
5
作者 余俊 赵现伟 +6 位作者 李培 刘凯巡 张泽 陈海宁 刘慧丛 叶辉 李卫平 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期56-66,共11页
雷达是飞机的“眼睛”,也是飞机制导的重要部件,须通过雷达罩进行防护。由于雷达部件主要位于飞机头部,服役环境复杂,雷达罩材料须具备高透波、耐雨蚀抗冲击、抗静电等特性。然而,雷达罩材料主要为玻璃钢复合材料,其耐雨蚀和抗静电性能... 雷达是飞机的“眼睛”,也是飞机制导的重要部件,须通过雷达罩进行防护。由于雷达部件主要位于飞机头部,服役环境复杂,雷达罩材料须具备高透波、耐雨蚀抗冲击、抗静电等特性。然而,雷达罩材料主要为玻璃钢复合材料,其耐雨蚀和抗静电性能差,雨水侵蚀和静电积聚会干扰雷达信号传输,影响飞行安全。因此,采用耐雨蚀抗静电的涂层是有效的防护手段。本文重点综述飞机雷达罩涂层系统的特点和国内外研究现状,并展望涂层材料的发展和研究方向。作者根据飞机雷达罩的服役环境特点总结涂层的性能要求,并对耐雨蚀抗静电涂层系统的结构特点、防护机理及国内外研究进展进行分析。国内对飞机雷达罩涂层材料的研究起步较晚,涂层经过非弹性涂层到聚氨酯弹性涂层的迭代,又在聚氨酯树脂上进一步改性优化,提高了耐候性。而在抗静电涂层方面,还面临导电性能与介电性能的平衡以及涂层性能稳定性等难题。最后,简要分析飞机雷达罩涂层材料的发展,并建议在未来从涂层材料性能随环境因素的变化规律、涂层材料的损伤失效机制和涂层材料的多功能性兼容三个方面进行深入研究。 展开更多
关键词 飞机雷达罩 涂层材料 耐雨蚀 抗静电 介电性能
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稀土元素对微电子封装互连材料组织与性能的影响
6
作者 苏子龙 尹立孟 +3 位作者 陈玉华 张鹤鹤 张龙 张丽萍 《材料导报》 北大核心 2025年第12期140-148,共9页
随着微电子封装无铅化的发展,封装互连材料的综合性能需要进一步提升。通过合金化改性来提升材料性能是一种行之有效的方法,在合金化改性中稀土材料发挥了极其重要的作用。本文重点介绍了稀土元素对电子封装互连材料的影响,主要总结讨... 随着微电子封装无铅化的发展,封装互连材料的综合性能需要进一步提升。通过合金化改性来提升材料性能是一种行之有效的方法,在合金化改性中稀土材料发挥了极其重要的作用。本文重点介绍了稀土元素对电子封装互连材料的影响,主要总结讨论了添加不同种类和不同含量的稀土元素对Au、Cu和Ag键合引线,SnAgCu系、SnZn系和Sn-Bi系等无铅钎料,Sn-Ce镀层和Sn-RE合金显微组织与力学性能的影响,最后总结了稀土元素在微电子封装互连材料中发挥的作用以及存在的不足,并对电子封装互连材料中添加微量稀土元素的研究进行了展望。 展开更多
关键词 稀土元素 电子封装 互连材料 键合引线 无铅钎料 锡基镀层/合金 显微组织 力学性能
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高强耐热铸造铝合金及其航空发动机复杂壳体铸件的性能研究
7
作者 茄菊红 谢峰 +6 位作者 冯超 王平海 余腾飞 杨朝阳 郗洪雷 肖文龙 马朝利 《材料工程》 北大核心 2025年第1期186-194,共9页
针对先进航空发动机对高强耐热铝合金复杂壳体铸件的应用需求,对比分析一种新型Al-Si-Cu-Mg-Sc高强耐热铝合金与ZL101A,ZL205A铸造铝合金的工艺性能及力学性能,并采用高强耐热铝合金开展油泵复杂壳体金属型铸造工艺设计和实验验证,对铸... 针对先进航空发动机对高强耐热铝合金复杂壳体铸件的应用需求,对比分析一种新型Al-Si-Cu-Mg-Sc高强耐热铝合金与ZL101A,ZL205A铸造铝合金的工艺性能及力学性能,并采用高强耐热铝合金开展油泵复杂壳体金属型铸造工艺设计和实验验证,对铸件产品的质量进行检测分析。结果表明:新型Al-Si-Cu-Mg-Sc高强耐热铝合金的铸造流动性和抗热裂性能优于ZL205A高强铸造铝合金,其金属型铸造油泵复杂壳体的合格率与ZL101A同类壳体相当。新型合金的单铸试样和铸件本体取样的室温平均抗拉强度均达到420 MPa以上,明显高于ZL101A合金,250℃时其抗拉强度优于ZL205A合金。铸件的表面质量、内部质量、气密性和承压性能均满足产品设计要求。 展开更多
关键词 高强耐热铝合金 Al-Si-Cu-Mg 铸造性能 力学性能 航空发动机油泵壳体
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基于Li_(10)GeP_(12)S_(2)全固态电池关键材料的热稳定性
8
作者 张文杰 任东生 +4 位作者 吴宇 芮新宇 刘翔 冯旭宁 卢兰光 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2193-2199,共7页
全固态锂电池具有宽工作温域、高能量密度和高功率密度等优势,是最具有潜力的下一代储能候选电池之一。硫化物电解质Li_(10)GeP_(12)S_(2)(LGPS)凭借其超高的锂离子电导率(1×10^(-3)S/cm)吸引了研究者的广泛关注。但是,高能量密度... 全固态锂电池具有宽工作温域、高能量密度和高功率密度等优势,是最具有潜力的下一代储能候选电池之一。硫化物电解质Li_(10)GeP_(12)S_(2)(LGPS)凭借其超高的锂离子电导率(1×10^(-3)S/cm)吸引了研究者的广泛关注。但是,高能量密度体系下的LGPS全固态电池关键材料的热稳定性并没有被报道。本工作研究了LGPS为固态电解质,正极为LiNi_(0.92)Co_(0.04)Mn_(0.04)O_(2)(NCM92)、负极为SiC的全固态电池的热稳定性。通过差示扫描量热法(DSC)和同步热分析-质谱联用(STA-MS)技术,分析了硫化物固态电解质、正极、负极及其混合物的产热产气特性。在产热产气分析的基础上,利用扫描电子显微镜(SEM)结合能量色散X射线谱(EDS)技术、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对不同温度下的产物成分进行了深入分析。当温度升高至200℃时,NCM92正极发生相变,释放大量氧气,与硫化物电解质发生轻微反应,生成P_(2)S_(x)和微量SO_(2)。当温度升高至310℃时,LGPS和正极混合样品发生剧烈放热反应,生成金属氧化物、金属硫化物和磷酸盐等。本研究揭示了NCM92|LGPS|SiC全固态电池关键材料的热稳定性,为全固态锂电池的材料选择和安全优化设计提供理论支持。 展开更多
关键词 全固态锂电池 Li_(10)GeP_(12)S_(2) 高能量密度 热稳定性
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熔融共混法制备清管器用PVAL基水溶性复合材料
9
作者 何宏庆 袁比飞 +2 位作者 马国良 屈文涛 龚昊 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第3期65-71,103,共8页
为解决传统清管器在天然气管道中运行时易遭受卡堵问题,可结合可溶性材料与传统的清管器技术制备新型可溶性清管器。以聚乙烯醇(PVAL)为基体、甘油为增塑剂、自制酯化淀粉为添加剂,采用熔融共混法制备酯化淀粉/PVAL复合材料。从复合材... 为解决传统清管器在天然气管道中运行时易遭受卡堵问题,可结合可溶性材料与传统的清管器技术制备新型可溶性清管器。以聚乙烯醇(PVAL)为基体、甘油为增塑剂、自制酯化淀粉为添加剂,采用熔融共混法制备酯化淀粉/PVAL复合材料。从复合材料的分子结构、微观形貌、热性能、表面亲疏水性、力学性能及溶解性能等方面,探讨甘油用量对酯化淀粉/PVAL复合材料性能的影响,以获得较佳的水溶性天然气管道清管器用复合材料配方。结果表明,加入甘油有利于复合材料的熔融加工,对复合材料的亲水性几乎没有影响,复合材料的热失重率和溶解速率均随甘油用量增加而增大,但同时力学性能变差。当PVAL用量为40 g、甘油用量为60 g、酯化淀粉用量为10 g时,酯化淀粉/PVAL复合材料具有一系列优异的综合性能,其熔点为125.5℃,200℃时的质量保持率为74.8%,水接触角为18.60°,拉伸强度为1.86 MPa,断裂伸长率为35.5%,室温下在去离子水中浸泡2 h后的质量损失率为52%,可用于制造可溶性清管器主体。 展开更多
关键词 清管器 聚乙烯醇 淀粉 溶解性能 力学性能
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轻质高效中子防护材料的制备及应用
10
作者 侯琳 李世雄 +3 位作者 陈功 白媛 陈帅 马新安 《印染》 北大核心 2025年第4期40-43,共4页
针对现有中子防护材料防护性能不足、质地不均匀、面密度大等缺陷,将中子防护粉体、交联剂和增稠剂混合制备中子防护涂层整理剂,然后对自制的碳硼烷聚酯非织造布进行涂层整理,获得中子防护材料。结果表明:五层复合的防护材料厚度为1.58 ... 针对现有中子防护材料防护性能不足、质地不均匀、面密度大等缺陷,将中子防护粉体、交联剂和增稠剂混合制备中子防护涂层整理剂,然后对自制的碳硼烷聚酯非织造布进行涂层整理,获得中子防护材料。结果表明:五层复合的防护材料厚度为1.58 mm,面密度为952 g/m^(2),对热中子的防护率高达96.43%;20次洗涤后,中子防护材料的防护效果损失率平均值为3.71%。研制的中子防护服整套质量仅4.2 kg,可用来开发轻质、高效、舒适的中子防护服,对中子射线辐照人员形成有效防护。 展开更多
关键词 涂层整理 核射线 中子防护 防护服
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脉冲热像法在航空复合材料构件无损检测中的应用 被引量：33
11
作者 刘颖韬 郭广平 +3 位作者 杨党纲 何方成 霍雁 赵石彬 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期72-77,共6页
对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪... 对红外热像检测技术的原理、特点和国内外应用状况作了简单的介绍,对闪光灯激励脉冲热像法中影响检测的主要参数进行了分析,并针对多种常见的复合材料构件进行了检测研究。研究结果表明:对于薄蒙皮的泡沫夹层结构件和蜂窝夹层结构件,闪光灯激励脉冲热像法能够给出清晰的检测结果和丰富的构件内部信息,可以检测出脱粘缺陷、损伤和蜂窝积水,能够用于雷达罩的在役检测。闪光灯激励脉冲热像法适于检测厚度较薄的层合板构件。 展开更多
关键词 无损检测 复合材料 红外热像无损检测 脉冲热像法
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航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套研究进展 被引量：17
12
作者 王云飞 张朋 +2 位作者 刘刚 肇研 包建文 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期121-128,共8页
综述了航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套的特性及其研究进展与应用现状,重点介绍了石墨填充复合材料衬套、纤维编织增强复合材料衬套及短切纤维增强复合材料衬套的制备技术、性能特点与应用发展,指出低成本、连续化生产、耐高温... 综述了航空发动机用聚酰亚胺树脂基复合材料衬套的特性及其研究进展与应用现状,重点介绍了石墨填充复合材料衬套、纤维编织增强复合材料衬套及短切纤维增强复合材料衬套的制备技术、性能特点与应用发展,指出低成本、连续化生产、耐高温及长使用寿命是未来航空发动机聚酰亚胺树脂基复合材料衬套及其材料体系的主要发展方向。 展开更多
关键词 航空发动机 聚酰亚胺 复合材料 衬套
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材料基因工程加速新材料设计与研发 被引量：8
13
作者 孙志梅 王冠杰 +1 位作者 张烜广 周健 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1575-1588,共14页
在未知材料化学成分和性能关系的情况下,通过传统的“试错-纠错”方法研发具有特定功能的新材料成本高且经常失败。随着人工智能和数据驱动的第四科学范式的发展,材料基因工程(MGE)已经成为材料设计与研发的新模式。综述了材料基因工程... 在未知材料化学成分和性能关系的情况下,通过传统的“试错-纠错”方法研发具有特定功能的新材料成本高且经常失败。随着人工智能和数据驱动的第四科学范式的发展,材料基因工程(MGE)已经成为材料设计与研发的新模式。综述了材料基因工程中高通量计算、材料数据库和人工智能方法的研究进展。介绍了材料高通量计算常用的框架和方法;阐述了材料数据库在材料数据类型和数据标准两方面的发展现状和有待解决的难题;总结了人工智能方法在材料关键基础问题中的应用。从高通量可视化计算方法、材料多类型数据库和可视化机器学习框架三方面重点证述了自主开发的多尺度集成可视化的高通量自动计算和数据管理智能平台ALKEMIE。展望了材料基因工程未来的发展趋势。 展开更多
关键词 材料基因工程(MGE) 高通量计算 材料数据库 机器学习 智算平台
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航空发动机轴承钢滚动接触疲劳模拟及寿命预测 被引量：4
14
作者 付悍巍 张绍田 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期129-138,共10页
主轴轴承是航空发动机中重要的安全部件,由综合性能优良的轴承钢制备,材料须具备高表面硬度、高断裂韧度、耐高温、抗疲劳、抗腐蚀等特点。然而,严苛的运行条件使轴承钢因滚动接触疲劳(RCF)而失效,严重影响飞行安全,因此,准确预测轴承钢... 主轴轴承是航空发动机中重要的安全部件,由综合性能优良的轴承钢制备,材料须具备高表面硬度、高断裂韧度、耐高温、抗疲劳、抗腐蚀等特点。然而,严苛的运行条件使轴承钢因滚动接触疲劳(RCF)而失效,严重影响飞行安全,因此,准确预测轴承钢的RCF寿命是保证航空发动机可靠性的关键。本文综述了航空发动机轴承钢RCF和寿命预测方面的重要研究成果和进展,并且展望了该领域未来的研究方向。文章首先介绍了轴承滚动体和滚道间赫兹接触导致的特殊应力场,其中剪切应力分量在次表面达到峰值,这解释了轴承钢次表面RCF复杂机理的原因,提出在理想条件下次表面起源的RCF是轴承钢的重要失效模式,同时,随着接触应力的增加,材料的响应方式从弹性向塑性演进;此外,由于航空发动机轴承实际服役环境恶劣,表面起源的RCF也会发生,因此存在两者之间的竞争。接着,总结对比了三种对RCF寿命的理论预测思路,即概率模型、机理模型和数值模型,并分析了这三种模型各自的优缺点:概率模型发展成熟,工业界应用广泛,但本质是一类统计学模型,缺少RCF机理,科学性较低;决定性模型通过对物理过程的描述预测RCF寿命,科学性高但模型过于简化,精确性不高;数值模型兼顾了工程实际和科学性,是针对RCF寿命预测问题的有力手段,但精确性有待进一步提升。最后,基于当前的研究现状,建议在未来从解决RCF过程中关键科学问题、通过嵌入RCF机理优化寿命预测模型和发展人工智能在RCF寿命预测的应用这三个方面进行研究。 展开更多
关键词 航空轴承钢 滚动接触疲劳 寿命预测 有限元分析
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航空用国产碳纤维/双马树脂复合材料湿热力学性能 被引量：8
15
作者 李博 文友谊 +3 位作者 王千足 顾轶卓 李敏 张佐光 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期80-87,共8页
用一种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂分别制备复合材料,采用三种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对复合材料层板进行湿热处理,研究室温和150℃下与界面和基体相关的复合材料湿热力学性能。结果表明:湿热处理后... 用一种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂分别制备复合材料,采用三种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对复合材料层板进行湿热处理,研究室温和150℃下与界面和基体相关的复合材料湿热力学性能。结果表明:湿热处理后复合材料的力学性能有所降低,尤其是对复合材料高温力学性能影响显著,其中90°拉伸性能、0°压缩强度、弯曲强度、开孔压缩强度对吸湿和温度较敏感,而0°压缩模量、弯曲模量和开孔拉伸强度对吸湿和温度不敏感。对比不同湿热条件处理后复合材料力学性能的变化,发现100℃水煮后力学性能衰减幅度较大,认为这与其平衡吸湿率较高有关。结合90°拉伸断面的扫描电镜分析,认为界面湿热性能是决定国产碳纤维复合材料湿热性能的关键因素。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 双马树脂 湿热处理 力学性能 界面
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航空用国产碳纤维/双马树脂复合材料湿热特性 被引量：10
16
作者 徐伟伟 文友谊 +3 位作者 顾轶卓 李博 涂家祎 张佐光 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期86-94,共9页
针对1种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂(QY9611、5429、QY9512、QY8911-4),采用3种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对其复合材料单向层板进行湿热处理,通过研究吸湿量、扩散系数、显微结构、化学成分、耐热温度... 针对1种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂(QY9611、5429、QY9512、QY8911-4),采用3种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对其复合材料单向层板进行湿热处理,通过研究吸湿量、扩散系数、显微结构、化学成分、耐热温度及力学性能,分析了复合材料的湿热特性。结果表明,4种复合材料在3种湿热条件下的吸湿行为均符合Fick第二扩散定律,100℃水煮时平衡吸湿量和扩散系数最大,70℃/85%相对湿度时两者最小。4种复合材料吸湿速度有明显区别,这与其原材料形式和成型工艺不同有关。湿热处理未导致复合材料内部产生损伤和化学变化,主要引起增塑效应,导致玻璃化转变温度降低。复合材料的90°拉伸性能测试结果表明,高温和吸湿耦合作用下复合材料力学性能衰减更为明显,破坏模式由基体开裂转变为界面脱黏和开裂。 展开更多
关键词 复合材料 碳纤维 双马树脂 湿热处理 吸湿
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多尺度改性航空硅橡胶宽温域阻尼材料 被引量：3
17
作者 米志安 李学宽 肇研 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期123-129,共7页
硅橡胶在宽温域内性能稳定,是航空领域开发阻尼降噪技术的首选材料,然而其在有效阻尼温域内的阻尼因子较小,阻尼性能有限,需要进行多尺度改性。首先进行分子尺度改性,改变乙烯基含量和烷基氢硅烷加入量两个因素调控分子结构,考察其对硅... 硅橡胶在宽温域内性能稳定,是航空领域开发阻尼降噪技术的首选材料,然而其在有效阻尼温域内的阻尼因子较小,阻尼性能有限,需要进行多尺度改性。首先进行分子尺度改性,改变乙烯基含量和烷基氢硅烷加入量两个因素调控分子结构,考察其对硅橡胶力学性能和阻尼性能的影响。结果表明,乙烯基侧链的生长和烷基氢硅烷在乙烯基侧链的成功接枝提高了分子链段的运动壁垒,增强了硅橡胶的阻尼性能,乙烯基含量为15%(质量分数,下同)、烷基氢硅烷与乙烯基摩尔比为3∶1时,硅橡胶表现出最佳的阻尼性能。以此为基础继续进行微观尺度改性,通过红外光谱表征苯基含氢硅油的成功合成,并考察其添加量对硅橡胶阻尼性能的影响。结果表明,添加适量的阻尼剂苯基含氢硅油可以通过形成π-π强相互作用力和增加松弛时间的协同作用提高能量吸收效率,阻尼剂添加量为2%时,硅橡胶表现出最佳的阻尼性能。分子尺度和微观尺度的有效协同显著增强硅橡胶的阻尼性能,多尺度改性策略适用于制备硅橡胶宽温域阻尼材料。 展开更多
关键词 硅橡胶 阻尼性能 动态力学分析 多尺度改性
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先进航空发动机高温功能涂层研究进展 被引量：4
18
作者 王一丹 郭谦 +9 位作者 周琪杰 张晨宇 宋炳儒 乔娇 樊东渊 何健 何雯婷 郭洪波 宫声凯 徐惠彬 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期48-69,共22页
航空发动机是飞机的“心脏”。先进航空发动机正在向高推重比、高效率、低油耗和长寿命方向发展。以热障涂层、热/环境障复合涂层、高温隐身涂层等为代表的高温功能涂层应用于航空发动机关键热端部件,起着提升发动机服役性能、服役寿命... 航空发动机是飞机的“心脏”。先进航空发动机正在向高推重比、高效率、低油耗和长寿命方向发展。以热障涂层、热/环境障复合涂层、高温隐身涂层等为代表的高温功能涂层应用于航空发动机关键热端部件,起着提升发动机服役性能、服役寿命和安全可靠性的重要作用。本文以热障涂层、热/环境障复合涂层、高温隐身涂层等为例,系统概述了近年来国内外以及北京航空航天大学在高温功能涂层材料设计、涂层制备科学与技术、涂层性能评价表征等方面的研究进展,并展望了先进航空发动机新型高温功能涂层所面临的挑战和发展动向。未来先进高温功能涂层的研究重点将集中在多功能复合涂层、极端环境适应性和工艺适配性等方面。 展开更多
关键词 热障涂层 热/环境障复合涂层 高温隐身涂层 涂层制备技术
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混氢燃气轮机用高温结构材料与热障涂层研究进展 被引量：2
19
作者 梅浩 尚勇 +8 位作者 常可可 于海原 茹毅 赵文月 赵海根 王文文 裴延玲 李树索 宫声凯 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期86-104,共19页
随着全球能源结构的转型和环保要求的提高,混氢燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换设备受到了广泛关注。本文综述国内外混氢燃气轮机的发展现状,分析燃气轮机中氢气燃烧的特性,探讨燃氢对复杂部件的影响及其高温材料的应用,同时分... 随着全球能源结构的转型和环保要求的提高,混氢燃气轮机作为一种高效、低排放的能源转换设备受到了广泛关注。本文综述国内外混氢燃气轮机的发展现状,分析燃气轮机中氢气燃烧的特性,探讨燃氢对复杂部件的影响及其高温材料的应用,同时分析在高温、高压和腐蚀条件下工作的热端部件材料所需满足的性能要求,以及目前材料研发中的主要挑战与潜在解决方案。详细讨论氢燃烧过程中,水蒸气以及氢脆效应对燃气轮机合金和热障涂层的影响。水蒸气会加速合金的氧化和腐蚀,导致合金力学性能下降。此外,氢脆效应也会严重影响合金的韧性和耐久性,增加裂纹扩展和断裂的风险。针对这些问题,未来研究应重点关注多场耦合模拟和加速腐蚀实验的探究,综合考虑温度、压力、不同气氛等多种因素,建立真实环境模拟器,评估合金和涂层性能。同时应注重氢气和水蒸气同时存在时对高温合金和热障涂层产生的复合效应,深入探究氢在合金中的扩散机制、与晶格缺陷的相互作用和引发氢脆的微观过程。构建高温水蒸气环境下氧化模型,明晰水蒸气在高温下的解离吸附机制,保护性氧化膜Al_(2)O_(3)和Cr_(2)O_(3)的羟基化以及非保护性氧化物(如尖晶石)的生长行为。 展开更多
关键词 燃气轮机氢燃料 燃烧特性 高温合金 热障涂层
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石墨烯增强金属基复合材料界面研究进展 被引量：3
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作者 杨昌一 吴舒凡 +1 位作者 肖文龙 马朝利 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期195-211,229,共18页
金属基复合材料是由高强度增强相与金属基体组成,因具备优良的综合性能,在各领域内展现出广阔的应用潜力。与常规增强相不同,石墨烯是一种由碳原子以sp^(2)杂化轨道组成六角呈蜂巢状晶格的二维碳纳米材料,因其独特的结构而具有优异的电... 金属基复合材料是由高强度增强相与金属基体组成,因具备优良的综合性能,在各领域内展现出广阔的应用潜力。与常规增强相不同,石墨烯是一种由碳原子以sp^(2)杂化轨道组成六角呈蜂巢状晶格的二维碳纳米材料,因其独特的结构而具有优异的电学、力学、热学和光学等特性。石墨烯增强金属基复合材料已经成为先进复合材料领域的研究热点,而对于金属基复合材料,其综合性能与界面的结构和性质关联密切。从近年来石墨烯增强金属基复合材料界面微观组织及理论研究出发,对常见石墨烯增强金属基复合材料体系的界面结构及力学性能进行总结,同时总结计算机模拟手段在分析界面结构、界面结合强度以及界面微观断裂机制等方面的进展,为设计和优化金属基复合材料界面提供理论依据。 展开更多
关键词 石墨烯 金属基复合材料 界面性质 界面反应 计算机模拟
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