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T型复合材料-铝合金混合带筋壁板结构分析
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作者 范欣愉 朱智 +4 位作者 莫春立 史吉鹏 任建楠 张波 徐荣正 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第6期942-947,共6页
T型复合材料-铝合金混合带筋壁板在航空航天领域具有广泛的应用潜景。为探究上述结构设计在力学性能及减重方面的优势,选择典型的T型构件为研究对象,采用有限元方法通过静力学分析和屈曲分析方式,对单一复合材料壁板和复合材料-铝合金... T型复合材料-铝合金混合带筋壁板在航空航天领域具有广泛的应用潜景。为探究上述结构设计在力学性能及减重方面的优势,选择典型的T型构件为研究对象,采用有限元方法通过静力学分析和屈曲分析方式,对单一复合材料壁板和复合材料-铝合金混合结构壁板的刚度和稳定性进行对比分析,并进一步探索腹板宽度和立筋壁厚对混合结构刚度、稳定性和质量的影响。结果表明,在本文涉及的壁板结构尺寸范围内,与单一复合材料壁板相比,复合材料-铝合金混合结构壁板在结构刚度和稳定性方面均具有一定优势,且合适的腹板宽度和立筋壁厚能够在显著提高结构刚度和稳定性的基础上,实现结构减重。综合考虑结构刚度、稳定性和质量因素,腹板宽度10 mm、立筋壁厚2 mm的复合材料-铝合金混合结构更为合理。 展开更多
关键词 T型带筋壁板 混合结构 力学性能 减重 有限元分析
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嵌入碳纳米薄膜传感器的复合材料结构裂纹扩展监测
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作者 马强 汪英 +2 位作者 卢少微 刘新华 李鹏云 《航空制造技术》 北大核心 2025年第17期116-121,共6页
对嵌入碳纳米薄膜传感器的复合材料进行静态拉伸试验,以验证碳纳米薄膜传感器具有监测复合材料裂纹扩展的能力。以玻璃纤维复合材料为例,研究了裂纹产生各个阶段的碳纳米薄膜传感器的电阻响应特征。通过电阻变化率来预测裂纹产生的阶段... 对嵌入碳纳米薄膜传感器的复合材料进行静态拉伸试验,以验证碳纳米薄膜传感器具有监测复合材料裂纹扩展的能力。以玻璃纤维复合材料为例,研究了裂纹产生各个阶段的碳纳米薄膜传感器的电阻响应特征。通过电阻变化率来预测裂纹产生的阶段,从而实现对复合材料裂纹的监测。将复合材料试件分别拉伸至裂纹的起始、扩展及试件断裂阶段,观察碳纳米薄膜传感器电阻变化率的变化。传感器电阻变化率随裂纹发展阶段的不同而呈现不同的变化趋势。通过截面金相显微试验获得传感器附近的截面图像,直观证明了碳纳米薄膜传感器具有监测复合材料裂纹扩展的能力。 展开更多
关键词 静态拉伸 碳纳米薄膜传感器 裂纹监测 金相显微试验 复合材料健康监测
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通用航空碳纤维复合材料火灾危险性评价 被引量:9
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作者 陈松华 徐艳英 +1 位作者 王志 王静 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第12期1645-1648,共4页
利用锥型量热仪测得碳纤维层压板及其泡沫夹芯复合材料、碳纤维夹层板的热释放速率峰值及峰值出现时间、比消光面积、质量损失速率和CO产量等火反应特性参数。运用层次分析法,通过对火势增长指数、放热指数、发烟指数、毒性气体生成速... 利用锥型量热仪测得碳纤维层压板及其泡沫夹芯复合材料、碳纤维夹层板的热释放速率峰值及峰值出现时间、比消光面积、质量损失速率和CO产量等火反应特性参数。运用层次分析法,通过对火势增长指数、放热指数、发烟指数、毒性气体生成速率指数的算法进行优化,使其适用于材料的热释放速率呈多峰值以及不同材料有焰燃烧的时间呈较大差异的情况。建立典型通用航空碳纤维复合材料的火灾危险性综合评价模型,克服了单项火反应特性参数评价的不足。结果表明,泡沫夹芯复合材料的火灾危险性最高,碳纤维夹层板的火灾危险性最低。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 层次分析法 火灾危险性
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碳纤维复合材料高温界面性能研究进展 被引量:11
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作者 王静 李闯 +2 位作者 耿闻 何相明 周杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期163-171,共9页
碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、质量轻、抗疲劳等优良特性被广泛应用于航空航天及国防军工领域。然而,航空航天用复合材料结构部件在高温、湿热环境中会发生界面损伤和失效。上浆剂是碳纤维复合材料界面相的重要组成部分,研制可以... 碳纤维复合材料以其强度高、耐腐蚀、质量轻、抗疲劳等优良特性被广泛应用于航空航天及国防军工领域。然而,航空航天用复合材料结构部件在高温、湿热环境中会发生界面损伤和失效。上浆剂是碳纤维复合材料界面相的重要组成部分,研制可以增强界面强度和耐高温的上浆剂对提高复合材料的热力学性能具有重要意义。文中从碳纤维表面上浆剂的角度出发,重点介绍了碳纤维复合材料界面特性、上浆剂的作用机理以及高温下复合材料界面的破坏机制。最后,针对环氧上浆剂耐热性差的缺点,阐述了碳纤维耐高温涂层改性和纳米粒子改性,重点介绍了聚酰亚胺、聚醚醚酮、生物活性多巴胺及氧化石墨烯、多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)纳米粒子等类型改性上浆剂的研究进展。指出发展环境友好型上浆剂和POSS纳米粒子改性将是下一步工作的重点。 展开更多
关键词 上浆剂 碳纤维 复合材料 界面性能 高温
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双模CNT/Al复合材料变形过程的代表性体积单元模拟
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作者 石礼硕 朱智 +3 位作者 吴迪 张峻凡 肖伯律 马宗义 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期71-78,共8页
目的研究双模CNT/Al复合材料在塑性加工过程中的微观结构演变行为。方法通过ABAQUS/Python二次开发,对双模CNT/Al复合材料代表性体积单元(RVE)进行参数化建模,并基于显式动力学求解器和欧拉-拉格朗日耦合技术,对双模CNT/Al复合材料RVE... 目的研究双模CNT/Al复合材料在塑性加工过程中的微观结构演变行为。方法通过ABAQUS/Python二次开发,对双模CNT/Al复合材料代表性体积单元(RVE)进行参数化建模,并基于显式动力学求解器和欧拉-拉格朗日耦合技术,对双模CNT/Al复合材料RVE模型的单向压缩过程和挤压过程进行数值模拟分析。结果单向压缩模拟结果显示,结构心部异质区两侧的等效塑性应变较大,结构边缘基体区域的等效塑性应变相对较小;最大等效应力位于结构边角处的基体区域,而结构心部异质区的等效应力则相对较小。通过对异质区材料和形态的影响规律进行分析发现,当异质区为粗晶材料时,其变形后的形态更趋于扁平,而当异质区为细晶材料时,其变形后的形态更接近椭圆。通过挤压过程的模拟,实现了对变形过程中双模组织结构变化的分析,模拟结果显示,材料表面与模具贴合良好,异质区随变形的进行被不断拉长,部分异质区由于拉伸程度过大,甚至出现了分离的情况。结论提出的模拟方法为双模CNT/Al复合材料的挤压变形工艺设计和变形后组织结构预测提供了有效手段。 展开更多
关键词 双模CNT/Al复合材料 RVE自动化建模 塑性变形 数值模拟 欧拉-拉格朗日耦合技术
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镍夹层添加对激光熔丝增材制造钛/钢金属复合材料界面组织与性能影响研究 被引量:3
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作者 程建 徐荣正 +1 位作者 丁冬 张鹤天 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第6期37-42,共6页
针对钛/钢复合材料增材制造过程中易形成脆性Ti-Fe金属间化合物、恶化界面性能的问题。选择镍(ERNi-1)作为夹层,采用激光熔丝增材制造技术实现了TC4/309L复合材料的一体化制备。重点分析了Ni夹层添加对于界面组织与性能的影响,结果表明... 针对钛/钢复合材料增材制造过程中易形成脆性Ti-Fe金属间化合物、恶化界面性能的问题。选择镍(ERNi-1)作为夹层,采用激光熔丝增材制造技术实现了TC4/309L复合材料的一体化制备。重点分析了Ni夹层添加对于界面组织与性能的影响,结果表明:添加Ni夹层的钛/钢复合材料的界面主要由Fe/Ni界面和Ti/Ni界面组成。其中,对于Fe/Ni界面Fe和Ni形成了无限固溶体,且未发现明显的裂纹和气孔等缺陷,实现了良好的冶金结合;在Ti/Ni界面中含有TiFe、TiNi_(3)、TiNi、Ti_(2)Ni等多种脆性金属间化合物,界面最大硬度达到670.1 HV。界面结合强度的微区拉伸试验显示,其结合强度为30.5 MPa,断裂于Ti/Ni界面位置,呈脆性断裂特征。 展开更多
关键词 激光熔丝增材制造 TC4/309L复合材料 Ni夹层 金属间化合物 组织 力学性能
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基于薄膜传感器的复合材料/金属混合连接结构健康监测研究 被引量:1
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作者 张皓 农智升 +2 位作者 卢少微 汪英 刘新华 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第23期121-125,共5页
飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异,导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管(CNTs)和MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的... 飞机复合材料壁板与金属壁板的连接是机身结构设计的重要研究内容。由于复合材料与金属之间性能存在差异,导致混合连接件服役状态下的应力难以预测。以碳纳米管(CNTs)和MXene薄膜为代表的新型纳米碳材料具有独特的纳米尺度结构和优异的物理性能。本文通过改进MXene/CNT复合薄膜传感器制备工艺,并将其应用于复合材料/金属连接结构健康监测,对服役过程中的混合连接结构进行全过程跟踪测试。结果表明,薄膜传感器在全过程监测响应与混合结构连接件时间应变曲线吻合,并且能够对混合连接结构失效精确预警,具有一定的工程意义。 展开更多
关键词 连接结构 薄膜传感器 结构健康监测 失效预警 循环加载
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基于MXene/CNT薄膜传感器阵列的复合材料冲击定位及损伤监测
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作者 汪英 卢少微 张璐 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第13期92-98,共7页
复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材... 复合材料层合板在服役过程中易受到冲击损伤,对结构产生不利影响。冲击引发的复合材料内部结构损伤能够缩短复合材料的使用寿命。因此,对于复合材料层合板冲击定位及损伤监测是必要的。以碳纳米管(CNT)和MXene薄膜为代表的新型碳纳米材料具有独特的纳米级结构和优良的物理性能。将MXene/CNT薄膜传感器阵列布置于监测范围内,提出了一种适用于传感器阵列的定位算法,该算法可以准确地计算和定位到监测区域的冲击位置。同时,可根据传感器相对电阻变化率判断试件损伤情况。最后,使用超声C扫描设备对结果进行对比验证。试验结果表明,传感器阵列响应计算结果与实际冲击位置吻合,且传感器相对电阻变化率与损伤严重程度相关。 展开更多
关键词 复合材料 冲击定位 损伤监测 MXene/CNT薄膜传感器 冲击定位算法
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钐铁氮(SmFeN)含量对等离子喷涂SmFeN/LaMA复合材料涂层组织及电磁损耗性能的影响
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作者 张千喜 刘春忠 +4 位作者 张洪宁 邹兵林 卢天倪 李娜 黄震威 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期10102-10111,10120,共11页
观察并分析了在35 kW条件下等离子喷涂的不同质量比(2∶1,1∶1,1∶2)Sm_(2)Fe_(17)N_(X)(SmFeN)/LaMgAl_(11)O_(19)(LaMA)复合吸波涂层样品的相结构以及样品在0~18 GHz电磁波频率波段内的电磁参数(ε′、ε″、μ′、μ″)和电磁波反射... 观察并分析了在35 kW条件下等离子喷涂的不同质量比(2∶1,1∶1,1∶2)Sm_(2)Fe_(17)N_(X)(SmFeN)/LaMgAl_(11)O_(19)(LaMA)复合吸波涂层样品的相结构以及样品在0~18 GHz电磁波频率波段内的电磁参数(ε′、ε″、μ′、μ″)和电磁波反射率RL值,并对其电磁损耗机理进行了研究。结果表明,SmFeN含量会对喷涂样品的相组成和吸波性能产生较大影响。喷涂样品包含Fe_(8)N、Fe_(16)N_(2)、Al_(2)O_(3)、AlN、Fe_(12)Sm、La_(3)MgAlO_(7)、LaMgAl+(11)O_(19)多种相,SmFeN质量比增大使Fe_(8)N、Fe_(16)N_(2)相相对含量升高,使Fe_(12)Sm、La_(3)MgAlO_(7)、LaMgAl_(11)O_(19)相相对含量降低,AlN相相对含量较为稳定;高温下出现非晶相,温度上升使非晶相的相对强度增大,导致样品在高温下吸波性能变差。LaMgAl_(11)O_(19)相对含量升高使样品的ε′,ε″降低,优化了喷涂样品的阻抗匹配;AlN相对含量升高使样品ε′的波谷、ε″的波峰向高频方向移动。性能最佳的喷涂样品质量比为m(SmFeN)∶m(LaMA)=1∶2:在4.24 GHz,4.83 mm下反射率达到-40.31 dB,达到有效吸收(RL<-10 dB)的带宽和厚度范围分别为3.61~6.94 GHz,2.93~5 mm和8.4~12.2 GHz,1.98~3.45 mm。40,400,700℃下1∶1比例喷涂样品在8~18 GHz波段内最低反射率分别为-5.46,-3.62,-0.37 dB,经弓形梁室温测试值与计算值对比证实,计算值与测试值较为符合。 展开更多
关键词 钐铁氮 吸波涂层 电磁参数 反射率
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连续纤维增强PEK-C复合材料缠绕成型工艺及性能研究 被引量:13
10
作者 李伟 高维佳 +1 位作者 陈平 李阔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期261-264,共4页
利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性... 利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性能良好的NOL环缠绕构件。SEM断口形貌分析表明,树脂和纤维分布均匀,界面粘接良好。该方法的研究,为高性能热塑性树脂基复合材料的缠绕成型提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 缠绕成型 热塑性复合材料 PEK-C 在线浸渍 原位固结
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航空发动机薄壁机匣疲劳裂纹修复焊接变形控制 被引量:10
11
作者 高双胜 曲伸 +4 位作者 杨烁 李晓光 陆善平 李英 周冠男 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期95-97,123,共4页
分别采用恒定直流TIG焊、脉冲直流TIG焊、微束等离子弧焊等方法对航空发动机材料K4169试板进行了焊接试验,经测试脉冲直流TIG焊接头力学性能最优,采用该方法对机匣支板头通气孔附近的裂纹进行了修复试验,测试了裂纹所在支板头对应的内... 分别采用恒定直流TIG焊、脉冲直流TIG焊、微束等离子弧焊等方法对航空发动机材料K4169试板进行了焊接试验,经测试脉冲直流TIG焊接头力学性能最优,采用该方法对机匣支板头通气孔附近的裂纹进行了修复试验,测试了裂纹所在支板头对应的内外环安装边的径向距离和距基面的距离,分析了热处理对焊接变形的影响.结果表明,机匣支板头通气孔附近的疲劳裂纹修复,导致机匣发生了径向伸缩和周向扭曲变形.热处理对于薄壁机匣疲劳裂纹修复后焊接应力的消减起到重要作用,可有效地减小焊接变形,保证装配精度. 展开更多
关键词 机匣 疲劳裂纹 修复 焊接变形 热处理
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异种材料连接界面弱信号缺陷的提取与量化 被引量:3
12
作者 高双胜 迟大钊 刚铁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期81-84,共4页
采用基于形态学增强和面积重构预处理的分水岭变换方法,对异种材料连接界面的超声检测图像进行了自适应分块阈值化分割处理.为了验证无损检测处理结果的可靠性,根据铜钢堆焊界面检测图像特征,对堆焊接头进行抽样破坏检测.结果表明,通过... 采用基于形态学增强和面积重构预处理的分水岭变换方法,对异种材料连接界面的超声检测图像进行了自适应分块阈值化分割处理.为了验证无损检测处理结果的可靠性,根据铜钢堆焊界面检测图像特征,对堆焊接头进行抽样破坏检测.结果表明,通过形态学增强和面积重构的预处理可有效抑制经典分水岭算法的过度分割,实现了检测图像按缺陷的分布特征进行自适应分块,进而通过阈值化分割,达到了超声弱信号缺陷的有效提取与量化的目的.经破坏性试验验证,该方法具有较高的检测可靠性. 展开更多
关键词 异种材料连接 C扫描图像 弱信号缺陷 分水岭变换 面积重构
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钛/钢层状复合板的激光熔丝增材制造修复技术研究 被引量:1
13
作者 郑守峰 张鹤天 +1 位作者 郑雨亮 徐荣正 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期361-367,共7页
针对钛/钢层状复合板在服役过中钛复层易遭受腐蚀,减低其使用寿命的问题,以轧制成形的TA1(3 mm)/Q235(7 mm)层状复合板中钛复层(1.5 mm)的缺陷修复为对象,研究采用激光熔丝增材制造技术对其进行修复的可行性,分析修复区组织与性能,以及... 针对钛/钢层状复合板在服役过中钛复层易遭受腐蚀,减低其使用寿命的问题,以轧制成形的TA1(3 mm)/Q235(7 mm)层状复合板中钛复层(1.5 mm)的缺陷修复为对象,研究采用激光熔丝增材制造技术对其进行修复的可行性,分析修复区组织与性能,以及修复过程对于钛-钢界面的影响。结果表明,当修复参数采用激光功率1 300 W、离焦量-40 mm、送丝速度2.5 m/min、扫描速度1 mm/s时,可以有效实现复合板钛复层缺陷的修复。修复过程几乎对钛-钢复合板原始界面过渡层组织未产生明显影响。组织分析发现,修复区组织主要由针状马氏体、魏氏体和少量锯齿状α晶粒组成,热影响区由粗大α晶粒、粗大锯齿状α相、以及针状α晶粒构成,母材区是由均匀的等轴α晶粒组成。修复区的最大显微硬度达到201.8 HV,修复的钛-钢复合板抗拉强度为461 MPa,断裂于钛复层热影响区处,呈现韧性断裂特征。 展开更多
关键词 激光熔丝增材制造技术 钛/钢复合板 修复技术 微观组织 力学性能
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AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金电子束焊接头的组织和力学性能研究 被引量:1
14
作者 苏侃 顾泽昊 +1 位作者 农智升 徐荣正 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期19-23,共5页
AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金是一种兼顾良好强韧性和高温性能的合金。为了探究电子束焊接在该合金使用中的潜力,研究了电子束流对3.5mm厚接头形貌的影响,分析了焊接接头的微观结构和力学性能,获得了最优的电子束焊工艺参数。结果表明... AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金是一种兼顾良好强韧性和高温性能的合金。为了探究电子束焊接在该合金使用中的潜力,研究了电子束流对3.5mm厚接头形貌的影响,分析了焊接接头的微观结构和力学性能,获得了最优的电子束焊工艺参数。结果表明,与母材相比,焊缝区的层状组织更为细小但具有一定取向。由于焊缝区的元素富集减弱,并且晶粒尺寸减小,因此硬度也比母材高。焊接接头的抗拉强度和伸长率分别为873MPa和21.8%,在熔合线处发生断裂,这是因为该处存在软化现象。 展开更多
关键词 高熵合金 电子束焊 微观结构 力学性能
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高能球磨工艺对SmFeN合金粉末组织结构和电磁损耗性能的影响
15
作者 董宇航 刘春忠 +3 位作者 邹兵林 卢天倪 朱明伟 刘兴民 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期60-66,共7页
研究了球磨3、6、9 h后,SmFeN合金粉末的形貌和相结构及其在2~18 GHz电磁波频率范围内的电磁参数(ε',ε'',μ',μ'')和电磁反射率RL值,进而分析了其电磁损耗机理。结果表明,球磨对粉末的相组成没有影响,粉末... 研究了球磨3、6、9 h后,SmFeN合金粉末的形貌和相结构及其在2~18 GHz电磁波频率范围内的电磁参数(ε',ε'',μ',μ'')和电磁反射率RL值,进而分析了其电磁损耗机理。结果表明,球磨对粉末的相组成没有影响,粉末的粒径随球磨时间的延长而减小;球磨能够影响SmFeN的光频介电参数,导致介电实部下降,进而增大阻抗值。随着球磨的进行,介电参数实部回升,阻抗值降低,在13~15 GHz处存在介电参数实部下降而磁导率实部上升的介电性能向磁性能的转换,使得阻抗数值在该频宽下降。球磨前,SmFeN粉末的电磁损耗机制为介电驰豫极化损耗和较弱的自然共振损耗;球磨后,两种损耗机制得到增强,并改变了损耗频率,仍然以介电损耗为主。球磨使样品在12~15 GHz改善了电磁匹配,使球磨9 h样品在频率为13.3 GHz下,实现最佳的反射率19.04 dB。 展开更多
关键词 吸波 球磨 电磁参数 反射损耗
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铸态及退火态高Cu含量CuNiCrMnAl合金的组织和拉伸性能研究
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作者 刘起睿 金城焱 杜兴蒿 《热加工工艺》 北大核心 2025年第11期63-66,共4页
研究了(Cu_(75)Ni_(10)Cr_(10)Mn_(5))_(95)Al_(5)多主元合金的组织和拉伸性能的关系。研究发现,铸态合金由面心立方结构(FCC)和体心立方结构(BCC)双相组成,经过900℃/1 h退火后,合金的抗拉强度为516 MPa,总伸长率也达到了22%。退火态... 研究了(Cu_(75)Ni_(10)Cr_(10)Mn_(5))_(95)Al_(5)多主元合金的组织和拉伸性能的关系。研究发现,铸态合金由面心立方结构(FCC)和体心立方结构(BCC)双相组成,经过900℃/1 h退火后,合金的抗拉强度为516 MPa,总伸长率也达到了22%。退火态合金宏观上具有FCC以及BCC结构的双相组织,而FCC结构区域的组织从细观上又析出了微米级BCC结构相,使得合金具备一定的强度,说明该合金微观组织具有一定的稳定性。 展开更多
关键词 多主元合金 微观组织 拉伸性能
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复合熔铸法制备短碳纤维增强铝基复合材料 被引量:1
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作者 范瑞龙 赵玉华 +3 位作者 刘世龙 吕鹏飞 任强 曹勇 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第18期127-128,共2页
对碳纤维进行预处理后与铝粉机械混合,用压力机制备预制块,将过热铝液与预制块混合并浇注试样。结果表明行星球磨机转速300 r/min,混制时间20 min的条件下,可获得分散度较好的预制块粉末;压强为20 MPa、保压为2.5~3 min的工艺条件下,... 对碳纤维进行预处理后与铝粉机械混合,用压力机制备预制块,将过热铝液与预制块混合并浇注试样。结果表明行星球磨机转速300 r/min,混制时间20 min的条件下,可获得分散度较好的预制块粉末;压强为20 MPa、保压为2.5~3 min的工艺条件下,获得了较好的预制块,并与860℃的过热铝液混合后浇注试样;经过激光刻蚀、高温灼蚀、化学镀铜预处理的短碳纤维比未经过预处理的碳纤维在铝基体中的分散效果好。 展开更多
关键词 铝基复合材料 分散性 润湿性 镀铜
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CF/PEI复合材料超声焊工艺优化及机理研究 被引量:1
18
作者 王静 贾松 +4 位作者 袁媛 夏蕾 王富帅 任荣 熊需海 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期42-49,共8页
碳纤维复合材料(CFRP)广泛应用于航空航天领域,高效连接技术是影响CFRP构件制造成本和使用安全的关键因素之一。利用超声焊技术对碳纤维增强聚醚酰亚胺树脂基复合材料(CF/PEI)进行焊接,采用单搭接剪切强度(LSS)测试研究了超声焊接压力... 碳纤维复合材料(CFRP)广泛应用于航空航天领域,高效连接技术是影响CFRP构件制造成本和使用安全的关键因素之一。利用超声焊技术对碳纤维增强聚醚酰亚胺树脂基复合材料(CF/PEI)进行焊接,采用单搭接剪切强度(LSS)测试研究了超声焊接压力和焊接时间对复合材料超声焊接头强度的影响,利用扫描电镜对断面微观形貌进行表征;并对实验数据进行线性拟合分析,结合BP神经网络与遗传算法对时间和压力参数进行优化并预测接头强度;最后研究了保压时间对接头强度的影响机理。结果表明:当焊接时间为2.5 s,焊接压力为0.45 MPa时,LSS达到最大值为25.6 MPa,较高的焊接强度是由于接头表面形成致密稳定的结构所致;BP神经网络将实验数据细化,遗传算法模拟出的LSS值为24.8 MPa,与实验结果误差仅为3%;随着保压时间的增加,超声焊接头强度呈现先快速增大后趋于稳定的变化趋势,当保压时间为5 s,时焊接界面处的熔融树脂基本固化完全,PEI树脂与碳纤维形成致密结构,焊接头强度达到稳定。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 超声焊 焊接压力 单搭接剪切强度 保压时间 BP神经网络
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真空热循环对T700/5224复合材料力学性能的影响 被引量:8
19
作者 陈永务 张庆利 +1 位作者 高禹 陶文斌 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期31-37,共7页
为了揭示T700/5224复合材料在真空热循环作用下的力学性能演化规律,本文在10-5Pa,-140~140℃条件下,对T700/5224复合材料的质损率和力学性能进行了表征,并采用SEM分析方法对试样表面形貌、断口特征及表层化学结构进行了研究。研究结果... 为了揭示T700/5224复合材料在真空热循环作用下的力学性能演化规律,本文在10-5Pa,-140~140℃条件下,对T700/5224复合材料的质损率和力学性能进行了表征,并采用SEM分析方法对试样表面形貌、断口特征及表层化学结构进行了研究。研究结果表明,随真空热循环次数的增加,T700/5224复合材料的质损率升高,经29次真空热循环后上升幅度降低,而经157次真空热循环后趋于平缓。随着真空热循环次数的增加,T700/5224复合材料90°拉伸强度首先降低,48次热循环后开始升高,198次热循环后趋于平缓;弯曲强度在48次真空热循环前变化不明显,48次真空热循环后开始上升,95次真空热循环后开始降低,经198次真空热循环后趋于平缓;层剪强度变化不明显。 展开更多
关键词 T700/5224复合材料 真空热循环 力学性能 断口形貌
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热塑性复合材料感应植入焊技术研究进展 被引量:5
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作者 任荣 李文强 +2 位作者 陈浩 张承双 刘思扬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期22-32,共11页
热塑性复合材料(TPC)感应植入焊(IIW)是一种利用TPC层合板搭接区域植入的电磁感受加热元件在高频交变磁场作用下自发热,使界面区域热塑性树脂熔融黏合,从而实现TPC结构连接的新技术。该技术具有操作简单、绿色高效、非接触等优点,近30... 热塑性复合材料(TPC)感应植入焊(IIW)是一种利用TPC层合板搭接区域植入的电磁感受加热元件在高频交变磁场作用下自发热,使界面区域热塑性树脂熔融黏合,从而实现TPC结构连接的新技术。该技术具有操作简单、绿色高效、非接触等优点,近30年来受到工业部门的广泛关注。本文围绕TPC的IIW焊接工艺,系统地介绍产热机理、加热效应、工艺参数等对焊接头质量的影响;重点阐释了引起焊接区域温度不均匀的原因,提出了调控焊接区域温度分布的方法,揭示温度场均匀性与焊接头质量的关系;最后讨论了在参数优化中缺少准确的产热传热温度场模型以及实际生产中缺少适配大型TCP结构焊接专门设备的问题,为IIW技术的未来发展方向提供了一定的指导。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 感应植入焊 产热机理 温度场均匀性
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