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基于高性能纤维的空间结构与制造材料
1
作者 赵洋 韩成 《空间科学学报》 北大核心 2025年第2期556-567,共12页
高性能纤维具有质量轻、强度高、化学稳定性好以及便于结构制造等显著特点,在空间领域具有重要应用.其在空间可展开结构中,凭借低密度与高强度减轻了结构重量、提升了运载效率,且兼具良好柔韧性与稳定性,可保障结构在轨可靠运行;在空间... 高性能纤维具有质量轻、强度高、化学稳定性好以及便于结构制造等显著特点,在空间领域具有重要应用.其在空间可展开结构中,凭借低密度与高强度减轻了结构重量、提升了运载效率,且兼具良好柔韧性与稳定性,可保障结构在轨可靠运行;在空间碎片防护结构中,依靠优异的力学性能与抗冲击能力,保障航天器在轨安全;在柔性捕获网方面,其高强度与韧性确保了捕获操作的可靠安全,助力轨道资源维护.随着月壤研究的深入,其在月壤材料原位制造中展现出潜在应用价值.结合嫦娥六号月壤最新研究成果,探讨了月壤纤维制造技术和月球基地建造材料的发展方向.深入研究高性能纤维在空间领域的应用,将为空间结构设计制造提供新的思路和方法,实现空间资源高效利用. 展开更多
关键词 纤维 月壤 空间材料 空间结构 原位制造
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航空复合材料螺旋桨叶片制造工艺研究进展 被引量：4
2
作者 武珈羽 杨金水 +2 位作者 陈丁丁 郭书君 尹昌平 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期104-116,共13页
螺旋桨推进方式在航空领域占有重要地位。复合材料具有高比强度、高比模量、高阻尼、可设计性等特性,复合材料螺旋桨叶片能够提升螺旋桨减重效率、推进效率、耐蚀性、降噪等方面性能,已成为大势所趋。本文对国内外航空复合材料螺旋桨叶... 螺旋桨推进方式在航空领域占有重要地位。复合材料具有高比强度、高比模量、高阻尼、可设计性等特性,复合材料螺旋桨叶片能够提升螺旋桨减重效率、推进效率、耐蚀性、降噪等方面性能,已成为大势所趋。本文对国内外航空复合材料螺旋桨叶片的研究成果进行回顾和总结,基于传统飞机螺旋桨叶片和旋翼桨叶,对航空螺旋桨叶片材料体系、结构设计和制造工艺进行分类阐述,重点总结复合材料螺旋桨制造工艺中的关键技术问题,概述桨叶制造工艺方面的仿真模拟研究,最后从健全材料体系、优化结构设计、深入工艺研究和加强数值模拟技术的工程化应用几个方面提出了国产化复合材料航空螺旋桨的未来发展方向。 展开更多
关键词 复合材料 螺旋桨叶片 复合材料螺旋桨 成型工艺
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SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料制备技术研究进展
3
作者 王衍飞 刘荣军 +2 位作者 张金 杜金平 李端 《材料工程》 北大核心 2025年第4期52-74,共23页
连续碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_(f)/SiC)陶瓷基复合材料具有轻质、高强韧、耐高温、抗氧化等优异的综合性能,是在航空涡轮发动机热端部件和新型空天飞行器防热结构等领域具有广泛应用前景的先进材料。本文从SiC_(f)/SiC复合材料的四大... 连续碳化硅纤维增强碳化硅(SiC_(f)/SiC)陶瓷基复合材料具有轻质、高强韧、耐高温、抗氧化等优异的综合性能,是在航空涡轮发动机热端部件和新型空天飞行器防热结构等领域具有广泛应用前景的先进材料。本文从SiC_(f)/SiC复合材料的四大组成单元出发,综述了SiC纤维、界面相、SiC基体和环境障涂层(EBC)制备技术研究进展,并提出了SiC_(f)/SiC复合材料未来发展需要突破的瓶颈问题。目前第三代SiC纤维具有近化学计量的C/Si比,并且具有优异的高温力学性能和耐温性能。界面相的结构和抗氧化性能对SiC_(f)/SiC复合材料在高温有氧环境下的力学性能起着决定性作用,探索与SiC相匹配且具有优异抗氧化性能的新型界面相,并且实现连续均匀制备,是界面相发展的研究重点。SiC_(f)/SiC复合材料常用的制备方法主要有PIP法、CVI法和RMI法,但是单一方法已经无法满足复合材料的性能需求,由此研究者主要开展了CVI-PIP联用工艺制备SiC_(f)/SiC复合材料的工艺参数、微观结构和力学性能等研究。环境障涂层作为防止SiC_(f)/SiC复合材料受到外界环境侵蚀的屏障,在第三代Si/Yb2Si2O7环境障涂层体系基础上,通过补充Si源、自愈合等策略可制备得到高可靠、长寿命的环境障涂层,从而提高SiC_(f)/SiC复合材料构件的服役寿命。为了实现SiC_(f)/SiC复合材料的广泛应用,未来还需要在复合材料结构设计、低成本制造、新型抗氧化界面相开发、抗开裂、抗剥落的新型环境障涂层研制、失效分析与寿命预测等方面开展进一步的研究工作。 展开更多
关键词 SiC_(f)/SiC复合材料 SIC纤维 界面相 EBC涂层 制备工艺
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基于高固相含量溶胶的C/Mullite复合材料氧化与热震行为研究
4
作者 张伟 马青松 +2 位作者 曾宽宏 王为得 毛卫国 《材料导报》 北大核心 2025年第19期262-266,共5页
得益于碳纤维的补强增韧,连续碳纤维增强莫来石(C/mullite)复合材料在航空航天热结构材料领域具有广阔的应用前景。为了进一步厘清C/mullite复合材料在服役环境下的失效行为,本工作系统研究了其在1300℃的氧化行为与1300~1500℃的热震... 得益于碳纤维的补强增韧,连续碳纤维增强莫来石(C/mullite)复合材料在航空航天热结构材料领域具有广阔的应用前景。为了进一步厘清C/mullite复合材料在服役环境下的失效行为,本工作系统研究了其在1300℃的氧化行为与1300~1500℃的热震行为。结果表明,1300℃时随着氧化时长增加,C/mullite复合材料的失重逐渐增加,力学性能逐渐衰退,其主要原因在于复合材料表面SiO_(2)的粘性流动效果不佳。氧化和热交变的耦合作用使得C/mullite复合材料在1300℃热震10次(总氧化时长约50 min)后性能明显低于其在1300℃氧化60 min。此外,由于1500℃时C/mullite表面SiO_(2)的粘性流动效应增强,复合材料在1400℃和1500℃热震后失重和性能没有明显差异。 展开更多
关键词 C/mullite复合材料 氧化 热震 力学性能 SiO_(2)粘性流动
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全固态电致变色器件研究进展 被引量：4
5
作者 张文霞 贾岩 +1 位作者 程海峰 刘东青 《材料导报》 北大核心 2025年第1期40-50,共11页
电致变色器件具有轻巧、响应速度快、可重复使用性能好、易于制备柔性器件等优点,在智能传感器、智能窗户、柔性可穿戴设备和储能设备等领域具有广泛应用。相较于易泄漏、安全性低的液态器件,全固态电致变色器件易于封装且安全性高,具... 电致变色器件具有轻巧、响应速度快、可重复使用性能好、易于制备柔性器件等优点,在智能传感器、智能窗户、柔性可穿戴设备和储能设备等领域具有广泛应用。相较于易泄漏、安全性低的液态器件,全固态电致变色器件易于封装且安全性高,具有更好的综合应用性。本文首先介绍了电致变色器件的结构,详细综述了无机与有机固态电致变色器件的性能及应用,并对比分析了两者之间的优缺点。最后,从性能瓶颈、工艺难点及产业化等角度展望全固态电致变色器件的发展应用前景。 展开更多
关键词 电致变色器件 全固态 固态电解质 智能窗
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杂化酚醛树脂/玻璃纤维隔热瓦的制备及性能研究 被引量：1
6
作者 吉冯春 彭志航 +2 位作者 杨鑫 向阳 冯坚 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期117-124,共8页
本文以短切玻璃纤维为骨架,TEOS改性酚醛树脂为黏结剂,采用真空抽滤法制备出一种低成本、耐中低温隔热需求的玻璃纤维隔热瓦(GIT),并具体探究了杂化树脂黏结剂对隔热瓦的微观形貌、力学性能、隔热性能的影响规律。结果表明,TEOS与酚醛... 本文以短切玻璃纤维为骨架,TEOS改性酚醛树脂为黏结剂,采用真空抽滤法制备出一种低成本、耐中低温隔热需求的玻璃纤维隔热瓦(GIT),并具体探究了杂化树脂黏结剂对隔热瓦的微观形貌、力学性能、隔热性能的影响规律。结果表明,TEOS与酚醛树脂相容性良好,能成功构建刚柔相结合的双网络互穿结构。制备的玻璃纤维隔热瓦均具有典型的准层状分布,密度为0.20~0.26 g/cm^(3)。其中,GIT-100的综合性能最好,Z向、X/Y向压缩强度分别在应变为5.1%、4.2%时呈现最大值0.695 MPa、3.546 MPa,压缩形变为15%时的回弹率高达90%,室温热导率为0.0475 W/(m·K),经400℃热处理后压缩强度下降12.5%。 展开更多
关键词 纤维隔热瓦 酚醛树脂 玻璃纤维 隔热性能 低成本 复合材料
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电磁波吸收剂微结构设计研究进展
7
作者 尉涞 吴楠 +3 位作者 赵一鸣 邢素丽 张鉴炜 尹昌平 《材料工程》 北大核心 2025年第10期1-12,共12页
当前电磁环境愈发复杂,电磁防护愈发重要,传统吸收剂的吸收机制单一,无法满足吸波材料“薄、轻、宽、强、广”的现实需求。需将多种类吸收剂进行结合,丰富电磁波损耗机制,并对吸收剂进行微结构设计,增强其阻抗匹配与损耗衰减性能,可促... 当前电磁环境愈发复杂,电磁防护愈发重要,传统吸收剂的吸收机制单一,无法满足吸波材料“薄、轻、宽、强、广”的现实需求。需将多种类吸收剂进行结合,丰富电磁波损耗机制,并对吸收剂进行微结构设计,增强其阻抗匹配与损耗衰减性能,可促进入射电磁波的多重反射与散射。本文综述了国内外对吸收剂微结构设计及其性能调控的研究进展,分析了微结构设计对吸收剂的损耗机制、最佳反射损耗系数和有效吸收带宽的影响,最后对吸收剂的损耗机制探究、体系筛选与微结构设计的研究方法以及多功能性吸波材料的未来发展等方面进行了总结与展望。 展开更多
关键词 电磁波吸收 复合吸收剂 微结构设计 吸收机理
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氧化石墨烯对聚氨酯凝胶中离子传输的影响规律研究
8
作者 张雨林 肖颖 +4 位作者 靳力 贺雍律 陈晨 周新贵 张鉴炜 《材料导报》 北大核心 2025年第19期240-244,共5页
聚合物基凝胶热电材料存在离子传输选择性低、力学性能差等问题。引入热电性能优良的氧化石墨烯(GO)为添加剂来提高凝胶的综合性能,研究不同比例GO/聚合物基体聚氨酯(PU)/离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺(EMIM DCA)复合凝胶的电导率和... 聚合物基凝胶热电材料存在离子传输选择性低、力学性能差等问题。引入热电性能优良的氧化石墨烯(GO)为添加剂来提高凝胶的综合性能,研究不同比例GO/聚合物基体聚氨酯(PU)/离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双氰胺(EMIM DCA)复合凝胶的电导率和塞贝克系数变化,观察复合凝胶的结构和形貌,并以凝胶为离子传输层、碳膜为功能层开发变红外发射率器件。利用模拟软件对离子传输行为进行分子动力学模拟。研究表明:不同比例的GO与聚氨酯离子凝胶都有提高复合凝胶电学性能的作用,当GO掺杂浓度为0.3%(质量分数,如无特别说明,下同)时,凝胶性能最佳,电导率为1.6×10^(-4) S/cm,塞贝克系数值为9.31 mV/K;添加GO的凝胶玻璃化转变温度都比纯聚氨酯离子凝胶高;在初始条件冷热两端温差均为50℃的情况下,掺杂0.3%GO的凝胶器件在20 s内使得碳膜表面的红外温度下降9℃,表现出高效且稳定可靠的发射率调控能力。分子动力学模拟结果和实验结果相符。 展开更多
关键词 离子凝胶 氧化石墨烯 热电性能 发射率调控
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新型热界面材料-纳米银纸的性能研究
9
作者 余翠娟 叶益聪 +3 位作者 堵永国 王震 彭泳潜 徐元曦 《中国材料进展》 北大核心 2025年第4期373-379,共7页
第三代半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高等优异性能,满足大功率器件向微型化、高性能、高组装密度、高可靠性方向发展的性能要求,但传统的界面材料已无法满足器件的高散热需求,研究与之匹配的新型热界面材料迫在眉睫。... 第三代半导体材料具有禁带宽度大、击穿电场高、热导率高等优异性能,满足大功率器件向微型化、高性能、高组装密度、高可靠性方向发展的性能要求,但传统的界面材料已无法满足器件的高散热需求,研究与之匹配的新型热界面材料迫在眉睫。采用湿法造纸技术将均匀分散的银纳米线溶液制备成一种兼具高纯度、高导热和高强度的纳米银纸,研究了纳米银纸热压烧结后的导热性能和与基体的粘接强度,分析了热压烧结后纳米银纸的微观形貌及剪切断口形貌。结果表明,纳米银纸在250℃/10 MPa/10 min的条件下热压烧结后,组织致密,孔隙率<5%,热阻≤0.8 mm^(2)·K·W^(-1),与基体间的室温剪切强度高达39 MPa,400℃高温条件下剪切强度高达13 MPa。纳米银纸作为一种新型低温烧结(≤250℃)、宽温域服役(常温~800℃)的热界面材料,在大功率半导体器件的封装中具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 纳米银纸 新型热界面材料 湿法造纸 低温烧结 宽温域服役 大功率半导体
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高熵碳化物陶瓷材料研究进展
10
作者 解陈一 刘荣军 +2 位作者 王衍飞 李端 缪花明 《材料工程》 北大核心 2025年第8期44-57,共14页
高熵陶瓷因其优异的综合性能,相较于传统陶瓷材料更能适应极端服役环境的需求,近年来受到国内外学者的广泛关注。得益于“高熵效应”,高熵碳化物陶瓷在力学性能、抗氧化性能和高温稳定性等方面具有更出色的表现。本文简要介绍了高熵陶... 高熵陶瓷因其优异的综合性能,相较于传统陶瓷材料更能适应极端服役环境的需求,近年来受到国内外学者的广泛关注。得益于“高熵效应”,高熵碳化物陶瓷在力学性能、抗氧化性能和高温稳定性等方面具有更出色的表现。本文简要介绍了高熵陶瓷的研究现状,归纳和总结了高熵碳化物陶瓷粉体和块体的制备方法;对高熵碳化物陶瓷的力学性能、导热性能、抗氧化性能、高温稳定性、耐烧蚀性能的相关研究进行了综述与讨论,并简述了机器学习在高熵陶瓷体系开发中的应用;最后针对目前高熵碳化物陶瓷材料研究中存在的问题,对新体系开发、制备方法、高温性能测试、机器学习与理论计算等方面进行了总结与展望。 展开更多
关键词 高熵陶瓷 碳化物 制备工艺 力学性能 抗氧化性 机器学习
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银纳米线电极的制备与性能研究
11
作者 王震 余翠娟 +2 位作者 王维宇 叶益聪 堵永国 《贵金属》 北大核心 2025年第3期1-7,共7页
针对传统微米级银粉电极比容量较低的不足,以银纳米线作为原材料,经过模压和烧结制备了银纳米线电极,研究模压压力和烧结温度对银纳米线电极微观形貌、物理性能和电性能的影响。结果表明,当模压压力为1 MPa,烧结温度为250℃时制备的银... 针对传统微米级银粉电极比容量较低的不足,以银纳米线作为原材料,经过模压和烧结制备了银纳米线电极,研究模压压力和烧结温度对银纳米线电极微观形貌、物理性能和电性能的影响。结果表明,当模压压力为1 MPa,烧结温度为250℃时制备的银纳米电极,微观为银纳米线搭接结构,比表面积高达2.86 m^(2)/g,孔隙率为75.42%,电阻率为0.27μΩ·m,组装的锌银电池具有良好的电化学性能,充电后获得纳米级AgO,比表面积高,在200 mA/cm^(2)电流密度下放电,其容量为434.2m Ah/g,活性物质利用率可达87.4%,显著提高了银电极的比容量。 展开更多
关键词 银电极 银纳米线 比表面积 比电容
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对流边界条件下超临界流体层流边界层相似解
12
作者 李桢 杨瑞 +1 位作者 赵玉新 汪元 《推进技术》 北大核心 2025年第1期50-59,共10页
在超燃冲压发动机中,燃烧室和尾喷管内的高温燃气使再生冷却通道中的流体达到超临界状态,即在对流边界条件下形成超临界流体边界层,但其基本特性尚未明晰。为此,本文通过相似性解法计算了具有对流边界条件的超临界二氧化碳(SCO_(2))平... 在超燃冲压发动机中,燃烧室和尾喷管内的高温燃气使再生冷却通道中的流体达到超临界状态,即在对流边界条件下形成超临界流体边界层,但其基本特性尚未明晰。为此,本文通过相似性解法计算了具有对流边界条件的超临界二氧化碳(SCO_(2))平板层流边界层,来流压力为8 MPa。文中定义了热对流系数Mθ和局部对流换热常数c,它们分别与平板下表面热流体的温度及对流换热系数呈正相关,并分析了Mθ和c对边界层速度及温度剖面的影响。当c极小时,该问题可退化为绝热壁工况;相反,当c足够大时,它的表征类似于等温壁工况。随着Mθ和c的增大,壁面热流也增大;若来流温度为亚临界,此时边界层将出现跨临界机制,使壁面努塞尔数加剧降低。 展开更多
关键词 超临界流体 对流边界条件 层流边界层 相似解 壁面传热
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h-BN与纳米纤维素柔性导热膜的制备及性能
13
作者 李亚文 王洪磊 +1 位作者 余金山 周新贵 《材料工程》 北大核心 2025年第9期155-163,共9页
六方氮化硼(h-BN)由于其标准的六方晶体结构和较宽的电子带隙,具有优异的导热性能、电绝缘性能和化学稳定性,在导热绝缘领域具有广泛的应用前景。但纯h-BN具有一定的化学惰性。因此,采用液相超声剥离法,用支化聚乙烯亚胺(PEI)对h-BN进... 六方氮化硼(h-BN)由于其标准的六方晶体结构和较宽的电子带隙,具有优异的导热性能、电绝缘性能和化学稳定性,在导热绝缘领域具有广泛的应用前景。但纯h-BN具有一定的化学惰性。因此,采用液相超声剥离法,用支化聚乙烯亚胺(PEI)对h-BN进行表面功能化修饰以增加其表面活性。将修饰后氮化硼纳米片(PEI-BNNS)与纳米纤维素(cellulose nanofiber,CNF)共混,以PEI-BNNS为导热填料,CNF为基体,采用真空抽滤法制备了柔性复合导热膜。结果表明,氢键增加了导热填料与基体之间的相互作用力,使PEI-BNNS能够更好地分散在CNF基体中。CNF充当“桥梁”连接PEI-BNNS从而形成较为完备的导热网络,使柔性导热膜的导热性能和机械性能有了明显的提高,其中30%(质量分数)PEI-BNNS/CNF导热膜的热导率达到42.59 W/(m·K),弹性模量达到41.89 MPa。 展开更多
关键词 氮化硼纳米片 纳米纤维素 支化聚乙烯亚胺 热导率 电绝缘性
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超声速湍流边界层中微单孔渗流流动机理与传热特性研究
14
作者 赵普君 吴晓帅 赵玉新 《推进技术》 北大核心 2025年第7期191-204,共14页
微孔渗流具有在超声速湍流边界层中实现高效减阻降热的潜力。从多孔介质中提取单个微孔作为研究对象,应用直接数值模拟方法(DNS),开展微单孔渗流与超声速湍流边界层的相互作用机理研究。针对渗流压比进行参数化分析,主要关注渗流对主流... 微孔渗流具有在超声速湍流边界层中实现高效减阻降热的潜力。从多孔介质中提取单个微孔作为研究对象,应用直接数值模拟方法(DNS),开展微单孔渗流与超声速湍流边界层的相互作用机理研究。针对渗流压比进行参数化分析,主要关注渗流对主流域流场结构与传热特性的影响。结果表明,渗流显著提升了其下游流向雷诺正应力峰值,并进一步强化了边界层近壁区与湍流脉动相关的能量输运过程。渗流的法向输运作用使得微孔后缘位置出现低速条带、产生局部低温区,具有明显的减速降温效果。平均流场在低速条带与局部低温区的形成中起主导作用,而脉动流场的影响相对较小。微孔渗流上下游均存在低摩阻区,而低热流区仅存在于渗流下游。当选定积分区域与小孔域重合时,三组渗流压比下的区域减阻率大于50%,区域冷却效率超过70%。以5%作为临界值,相应临界减阻半径和临界冷却半径为单孔直径的3~4倍。 展开更多
关键词 超声速湍流边界层 微孔渗流 减阻 降热 直接数值模拟
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CNT/SiC微纳纤维电磁吸波性能
15
作者 吴笑涵 张晓山 +2 位作者 张松鹤 刘涛 王应德 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第3期580-587,共8页
新一代飞行器对耐高温吸波材料提出了迫切需求,SiC纤维具有耐高温、抗氧化、电磁吸收等优点,在高温吸波领域具有较好的应用前景。但SiC纤维自身组成结构调控有限,限制了其介电常数和吸波性能的优化设计。通过化学接枝法在SiC先驱体中引... 新一代飞行器对耐高温吸波材料提出了迫切需求,SiC纤维具有耐高温、抗氧化、电磁吸收等优点,在高温吸波领域具有较好的应用前景。但SiC纤维自身组成结构调控有限,限制了其介电常数和吸波性能的优化设计。通过化学接枝法在SiC先驱体中引入高比表面积、高电导率的碳纳米管(CNT),制备了CNT/SiC微纳纤维。在2 GHz~18 GHz范围内,CNT/SiC微纳纤维介电常数实部和虚部的分别在4.52~5.97和0.74~1.19范围内可调。当材料厚度为2.5 mm时,CNT/SiC微纳纤维最低反射损耗在14.24 GHz处达到−16.29 dB,有效吸收带宽为4.4 GHz,制备的CNT/SiC纤维在高温吸波领域具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 CNT/SiC纤维 静电纺丝 电磁波吸收 耐高温性能
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PMI泡沫夹层结构雷达天线罩间接热-结构耦合分析与实验研究 被引量：1
16
作者 刘钧 周远明 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期184-190,共7页
机载PMI泡沫夹层结构雷达天线罩在环境温度变化时将产生表面变形现象并影响其使用性能,但对天线罩热变形结果进行实时检测分析具有一定难度。通过ANSYS间接热-结构耦合法建立了分析模型,对天线罩进行了计算分析,采用热膨胀片状模型进行... 机载PMI泡沫夹层结构雷达天线罩在环境温度变化时将产生表面变形现象并影响其使用性能,但对天线罩热变形结果进行实时检测分析具有一定难度。通过ANSYS间接热-结构耦合法建立了分析模型,对天线罩进行了计算分析,采用热膨胀片状模型进行了理论分析,在此基础上,设计并开展了温度冲击实验研究。结果表明, PMI夹层结构天线罩的热-结构耦合变形综合应变趋势是棱边处膨胀程度最大,由边缘至天线罩透波面中心处,膨胀程度逐渐减小;间接热-结构耦合计算应变值与实测应变值之间平均相差35.08%,间接热-结构耦合分析方法与模型具有一定的可信性。 展开更多
关键词 PMI夹层结构 雷达天线罩 间接热-结构耦合 热膨胀片状模型 温度冲击实验
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高温环境下等离子喷涂56YSZ涂层CMAS腐蚀机制分析
17
作者 胡延浩 范习之 +2 位作者 黄文质 赵凯睿 毛卫国 《表面技术》 北大核心 2025年第12期61-71,共11页
目的阐明56%(质量分数)氧化钇稳定氧化锆(56YSZ)涂层1350℃条件下CMAS(钙镁铝硅酸盐)腐蚀行为,分析腐蚀产物及其演变规律,揭示等离子喷涂56YSZ涂层高温CMAS腐蚀机理。方法利用大气等离子喷涂方法制备56YSZ涂层,在1350℃条件下对表面涂敷... 目的阐明56%(质量分数)氧化钇稳定氧化锆(56YSZ)涂层1350℃条件下CMAS(钙镁铝硅酸盐)腐蚀行为,分析腐蚀产物及其演变规律,揭示等离子喷涂56YSZ涂层高温CMAS腐蚀机理。方法利用大气等离子喷涂方法制备56YSZ涂层,在1350℃条件下对表面涂敷CMAS(33Ca O-9Mg O-13Al O1.5-45SiO_(2))的56YSZ涂层进行CMAS腐蚀试验。结合X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS),表征经1350℃腐蚀不同时间后涂层物相结构与微观形貌,以分析1350℃条件下56YSZ涂层CMAS腐蚀行为。结果在1350℃高温环境下,涂层CMAS腐蚀速率随时间延长呈明显的下降趋势,8 h后涂层CMAS腐蚀速率最低(0.50μm/h),且经过50 h腐蚀后CMAS腐蚀深度由(150.9±11.0)μm增至(172.5±18.3)μm。在腐蚀初期,CMAS熔体快速渗透,与涂层反应生成了磷灰石相;然而,随着CMAS熔体中Si^(4+)/Al^(3+)比值逐渐降低,熔体与涂层反应生成了石榴石相,且c-ZrO_(2)包裹磷灰石相与石榴石相形成了致密的保护层;最终涂层腐蚀区反应产物主要为c-ZrO_(2)、磷灰石相及石榴石相。结论56YSZ涂层在1350℃条件下展现出优异的抗CMAS腐蚀性能,腐蚀反应生成的磷灰石相、石榴石相以及c-ZrO_(2)共同组成了致密保护层,有效阻滞了CMAS熔体的腐蚀渗透,并快速消耗CMAS熔体活性元素,在56YSZ涂层抗腐蚀过程中起到了积极作用。 展开更多
关键词 高氧化钇稳定氧化锆 CMAS腐蚀 热障涂层 腐蚀机理 热渗透 大气等离子喷涂
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气凝胶隔热材料制备及航天热防护应用研究进展 被引量：16
18
作者 柳凤琦 王鲁凯 +6 位作者 门静 刘兰芳 彭飞 冯军宗 姜勇刚 李良军 冯坚 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期26-47,共22页
我国航天事业的不断发展对航天器热防护材料提出了更高的要求,气凝胶作为一种纳米网络多孔材料,因其纳米尺度效应,具有超级隔热性能,是近年来超级隔热材料研究的热点和前沿。本文以航天热防护应用为背景,综述了气凝胶隔热材料近十年来... 我国航天事业的不断发展对航天器热防护材料提出了更高的要求,气凝胶作为一种纳米网络多孔材料,因其纳米尺度效应,具有超级隔热性能,是近年来超级隔热材料研究的热点和前沿。本文以航天热防护应用为背景,综述了气凝胶隔热材料近十年来的研究进展,包括无机氧化物气凝胶、有机气凝胶、炭气凝胶、碳化物气凝胶隔热材料等,以及其制备方法、隔热性能和热防护应用现状,结合当前航天领域需求和气凝胶隔热材料研究的难点问题,提出气凝胶隔热材料的未来发展方向。 展开更多
关键词 气凝胶 隔热材料 热导率 航天 热防护
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星光折射辅助惯性/天文紧组合高精度导航方法 被引量：4
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作者 王鼎杰 吕汉峰 吴杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期74-81,共8页
为了解决传统惯性/天文(SINS/CNS)组合导航无法在线精确估计加速度计零偏而导致SINS导航误差发散的难题,提出了一种动力学模型约束改进的捷联惯性星光折射组合导航方法。直接利用星敏感器观测的原始恒星像点坐标信息与约束改进的SINS导... 为了解决传统惯性/天文(SINS/CNS)组合导航无法在线精确估计加速度计零偏而导致SINS导航误差发散的难题,提出了一种动力学模型约束改进的捷联惯性星光折射组合导航方法。直接利用星敏感器观测的原始恒星像点坐标信息与约束改进的SINS导航动力学方程构建SINS/CNS紧组合模型,通过推导加速度计虚拟观测方程和适用于空天跨域飞行器导航的星光折射测量方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,实现了对加速度计零偏和陀螺零偏在线估计。典型弹道仿真结果表明,在不增添额外传感器的条件下,相对于传统的基于姿态测量SINS/CNS组合,所提方法导航定位、定速和定姿精度分别提升了97.84%、98.61%和78.70%;相对于传统的基于星光折射SINS/CNS组合,定位、定速和定姿精度分别提升了28.09%、67.72%和79.10%。所提方法有效克服了传统方法精度恶化问题,显著提升了传统SINS/CNS组合导航精度。 展开更多
关键词 飞行器设计 捷联惯导 星光折射 虚拟观测 组合导航 扩展卡尔曼滤波
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甲烷-空气低旋流火焰中自由基的辐射特性 被引量：2
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作者 刘瑶 谭建国 +1 位作者 王浩 高政旺 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2022-2029,共8页
为了研究低旋流火焰中CH*和OH*自由基的辐射特性,设计了开放式低旋流火焰燃烧器,对旋流数为0.45~0.60,甲烷流速为0.33m/s^0.83m/s的甲烷-空气低旋流火焰进行了实验研究。利用ICCD相机和相应滤光片获取了CH*和OH*的化学发光图像,对CH*中... 为了研究低旋流火焰中CH*和OH*自由基的辐射特性,设计了开放式低旋流火焰燃烧器,对旋流数为0.45~0.60,甲烷流速为0.33m/s^0.83m/s的甲烷-空气低旋流火焰进行了实验研究。利用ICCD相机和相应滤光片获取了CH*和OH*的化学发光图像,对CH*中的背景光干扰进行了消除,并研究了旋流数和气流速度对两种自由基辐射发光的影响。结果表明,CH*和OH*都主要分布在火焰锋面上,OH*更能表征化学反应的存在;旋流数对燃烧的反应程度、反应位置以及火焰的结构有明显影响,OH*的轴向峰值和旋流数的线性相关系数为0.975,要强于CH*;随气流速度增大,CH*的发光强度减小,而OH*的发光强度明显增大。 展开更多
关键词 化学发光 低旋流火焰 自由基 火焰结构 燃烧诊断
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