纺丝牵伸对PAN基碳纤维原丝性能影响及牵伸工艺研究 被引量：1

1

作者 王增加 周玉玺 +3 位作者 韩笑 王华 沈涛 李靖宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期143-146,共4页

对三元聚合、四元聚合和四元氨化聚合三种配方的纺丝液纺丝牵伸工艺进行了研究,利用金相显微镜、电子万能试验机、X射线衍射(XRD)等设备方法表征原丝的微观结构、力学性能和取向度等。结果表明:四元共聚纺丝液的可牵伸性最好,最大牵伸... 对三元聚合、四元聚合和四元氨化聚合三种配方的纺丝液纺丝牵伸工艺进行了研究,利用金相显微镜、电子万能试验机、X射线衍射(XRD)等设备方法表征原丝的微观结构、力学性能和取向度等。结果表明:四元共聚纺丝液的可牵伸性最好,最大牵伸倍率可达12倍,三元次之,四元经氨化后牵伸性明显下降较多。改变牵伸,对原丝断面基本无影响。提高原丝纺丝牵伸倍率,原丝的单丝强度、模量、单丝密度、沸水收缩呈上升趋势,断裂延伸率呈下降趋势。牵伸有利于提高原丝的取向度。水洗→牵伸、牵伸→水洗→牵伸和牵伸→水洗工艺3种纺丝工艺,水洗→牵伸相对可获得性能较好的原丝,炭化后碳纤维强度较高。 展开更多

关键词 PAN基碳纤维 原丝 纺丝牵伸 牵伸倍率 氨化 取向度

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无人机超轻碳纤维复合材料结构件成型技术研究 被引量：2

2

作者 孔娜 王增加 +2 位作者 王希杰 王华 师慧 《宇航材料工艺》 CSCD 北大核心 2024年第6期65-70,共6页

以国家某重点项目平流层长航时固定翼无人机项目为依托,研究无人机机翼结构件的成型技术。在保证无人机机翼结构强度、刚度、稳定性的前提下,通过外模压内气压的加压方式并结合热板烘箱加热技术固化成型碳纤维复合材料泡沫夹芯结构主梁... 以国家某重点项目平流层长航时固定翼无人机项目为依托,研究无人机机翼结构件的成型技术。在保证无人机机翼结构强度、刚度、稳定性的前提下,通过外模压内气压的加压方式并结合热板烘箱加热技术固化成型碳纤维复合材料泡沫夹芯结构主梁和前缘;对主梁产品进行加载试验和有限元分析,根据分析结果对主梁产品表面补强。结果表明,补强后的主梁产品可满足2.5倍额定载荷要求,同时可承受102 N·m扭矩,且总重7.2 kg,前缘产品重0.19 kg,实现机翼结构部件的轻量化;本文研制产品满足各项技术指标,为超轻碳纤维复合材料结构件的成型提供新的技术手段。 展开更多

关键词 无人机 超轻 碳纤维复合材料 成型技术

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碳纤维复合管-铝合金胶接接头拉伸性能研究 被引量：6

3

作者 王华 王希杰 王增加 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第6期95-97,104,共4页

以直径为80 mm,壁厚为1 mm的碳纤维复合管-Al合金胶接接头为研究对象,通过整体拉伸试验比较了不同胶接长度、胶层厚度、外加紧固件对接头破坏载荷的影响。结果表明:胶接面的破坏载荷随着胶接长度的增大先增大后减小,随着胶层厚度的增大... 以直径为80 mm,壁厚为1 mm的碳纤维复合管-Al合金胶接接头为研究对象,通过整体拉伸试验比较了不同胶接长度、胶层厚度、外加紧固件对接头破坏载荷的影响。结果表明:胶接面的破坏载荷随着胶接长度的增大先增大后减小,随着胶层厚度的增大而降低。随着胶接长度和厚度的增加,胶接面由复合材料分层破坏和部分胶层的剪切破坏转向胶接界面剥离破坏。在胶接面上施加紧固件能够抵消部分附加弯矩引起的剥离应力,从而提高接头的破坏载荷。胶接长度为100 mm,胶层厚度为0.01 mm^0.02 mm,施加三条非均布紧固件的胶接面能够承受最大为255 kN的破坏载荷。 展开更多

关键词 碳纤维复合管 胶接 拉伸性能 破坏载荷 复合材料

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衣康酸氨化对聚丙烯腈基碳纤维聚合和原丝性能的影响分析 被引量：4

4

作者 韩笑 王希杰 +3 位作者 王增加 王华 李崇俊 刘建军 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期142-147,共6页

为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸(IA)单体与丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和乙烯磺酸(AS)制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原... 为制备力学性能优异的聚丙烯腈基碳纤维,采用氨化度不同的衣康酸(IA)单体与丙烯腈(AN)、丙烯酸甲酯(MA)和乙烯磺酸(AS)制备聚丙烯腈(PAN)基碳纤维。通过聚合转化率的测定表征聚合反应速度,显微镜观察原丝断面形貌,广角X射线衍射表征原丝结晶取向度,动态热机械法表征原丝的玻璃化转变温度和热收缩率,电子万能试验机表征原丝及碳纤维的力学性能。测试结果表明,IA经氨化后制备得到β-衣康酸铵,以β-衣康酸铵作为共聚单体制备的PAN纺丝液的数均相对分子质量达到64100,相对分子质量分布指数为2.96,比粘为1.86;纺丝后原丝断面明亮整齐,氨化度为25%的原丝在12倍牵伸下,单丝拉伸强度为6.8cN/dtex,弹性模量为113.0cN/dtex;该原丝的玻璃化转变温度较未氨化原丝提高了3.19℃;该原丝经炭化后的碳纤维(1K)的拉伸强度达到4572 MPa,弹性模量249GPa,钩结强力62.4N,纤维的力学性能和韧性得到提高。 展开更多

关键词 衣康酸 β-衣康酸铵 聚丙烯腈基原丝 碳纤维

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碳纤维特性对C/C复合材料界面性能的影响 被引量：1

5

作者 白侠 唐辉 +1 位作者 肖春 李冬娟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期48-50,共3页

分别采用扫描电镜、比表面积与孔体积分析仪等手段对日丝(RS-Cf)和美丝(MS-Cf)两种碳纤维进行表面状态表征分析,通过纤维顶出试验、冲剪强度和弯曲强度对两种纤维制备的C/C复合材料界面性能进行了微观和宏观测试,研究了不同表观结构纤维... 分别采用扫描电镜、比表面积与孔体积分析仪等手段对日丝(RS-Cf)和美丝(MS-Cf)两种碳纤维进行表面状态表征分析,通过纤维顶出试验、冲剪强度和弯曲强度对两种纤维制备的C/C复合材料界面性能进行了微观和宏观测试,研究了不同表观结构纤维对C/C复合材料界面性能的影响。纤维表面形貌观察结果表明:圆形RS-Cf表面沟槽比腰果形MS-Cf明显,但沟槽数量少于MS-Cf,而MS-Cf的比表面积、孔体积和孔径均大于RS-Cf。RS-C/C、MS-C/C复合材料界面强度分别为2.98和3.80 MPa;RS-C/C复合材料的弯曲和冲剪强度分别为55.9和32.0 MPa,低于MS-C/C复合材料的65.0和35.2 MPa,微观和宏观力学性能均表明MS-C/C复合材料的界面强度高于RS-C/C复合材料。 展开更多

关键词 RS-Cf MS-Cf C C复合材料 界面强度 弯曲强度 冲剪强度

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PIP+RMI复合工艺制备C/C-ZrC-SiC复合材料孔隙演变规律及其力学性能

6

作者 王首豪 张浩谦 +3 位作者 郑金煌 田新发 闫联生 张兆甫 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期461-469,共9页

采用先驱体浸渍裂解(PIP)与反应熔渗(RMI)的复合工艺制备了C/C-ZrC-SiC复合材料,研究了多孔C/C-ZrC复合材料孔隙结构随PIP周期数的演变规律以及复合材料力学性能变化规律,揭示了多孔C/C-ZrC的液Si熔渗机理。采用压汞法表征了多孔C/C-Zr... 采用先驱体浸渍裂解(PIP)与反应熔渗(RMI)的复合工艺制备了C/C-ZrC-SiC复合材料,研究了多孔C/C-ZrC复合材料孔隙结构随PIP周期数的演变规律以及复合材料力学性能变化规律,揭示了多孔C/C-ZrC的液Si熔渗机理。采用压汞法表征了多孔C/C-ZrC复合材料孔隙分布,采用SEM表征了多孔C/C-ZrC复合材料、C/C-ZrC-SiC复合材料的微观结构特征,采用三点弯曲法测试了C/C-ZrC-SiC复合材料弯曲性能并对其断口形貌进行了表征。结果表明:通过控制PIP周期数,可实现多孔C/C-ZrC孔隙特征的有效控制;8周期及更多次数PIP的多孔C/C-ZrC复合材料,其纤维束间大孔径孔隙基本消失;8周期PIP-ZrC结合RMI工艺制备的C/C-ZrC-SiC复合材料弯曲强度最高,为(194.8±7.5)MPa。ZrC基体包覆在纤维束周围形成有效的保护层且液Si熔渗过程未对纤维造成明显损伤是复合材料力学性能优异的主要原因。 展开更多

关键词 C/C-ZrC-SiC复合材料 PIP+RMI复合工艺 孔隙特征 力学性能 熔渗机理

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复合材料曲面结构件成型工艺对性能影响研究

7

作者 孔娜 王希杰 +2 位作者 李英志 苟凯 王增加 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期127-132,共6页

通过对无人机翼肋和隔框两种曲面结构件的研制及试验验证,研究成型工艺对复合材料曲面结构件的性能影响。为实现无人机轻量化需求,翼肋采用复合材料泡沫夹芯结构,其外轮廓为曲面,翼肋腹板有减重孔及连接孔,根据翼肋结构在复合材料泡沫... 通过对无人机翼肋和隔框两种曲面结构件的研制及试验验证,研究成型工艺对复合材料曲面结构件的性能影响。为实现无人机轻量化需求,翼肋采用复合材料泡沫夹芯结构,其外轮廓为曲面,翼肋腹板有减重孔及连接孔,根据翼肋结构在复合材料泡沫夹芯面板上加工预制体,对于预制体边缘泡沫裸露区域,分别采用无封边、碳布封边、胶膜封边三种成型工艺制得翼肋。分别在气动力载荷与蒙皮张紧力载荷的作用下进行试验,并通过ABAQUS有限元分析软件平台进行位移数值分析,获得三种成型工艺的翼肋在两种载荷作用下的变形对比。结果表明,碳布与胶膜可以对复合材料曲面结构件的泡沫芯材起到保护作用,其中碳布封边的翼肋,即整体包覆式复合材料泡沫夹芯结构翼肋的强度和刚度最高。通过对机身隔框结构件的研制,进一步验证整体包覆式复合材料泡沫夹芯结构件的技术可行性。 展开更多

关键词 复合材料 曲面结构 翼肋 隔框 成型工艺

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浆料浸渍法制备C/C-SiC-ZrB_2超高温复合材料及其烧蚀性能研究 被引量：12

8

作者 樊乾国 崔红 +3 位作者 闫联生 张强 孟祥利 杨星 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1014-1018,共5页

采用浆料浸渍法引入ZrB2微粉作为耐超高温相,以炭纤维为增强体,以热解炭和SiC为基体,制备了ZrB2含量不同的耐超高温C/C-SiC-ZrB2复合材料;通过电弧风洞考核材料的抗烧蚀性能,通过XRD、SEM和EDS分析材料的烧蚀机理。结果表明:在Ma 6电弧... 采用浆料浸渍法引入ZrB2微粉作为耐超高温相,以炭纤维为增强体,以热解炭和SiC为基体,制备了ZrB2含量不同的耐超高温C/C-SiC-ZrB2复合材料;通过电弧风洞考核材料的抗烧蚀性能,通过XRD、SEM和EDS分析材料的烧蚀机理。结果表明:在Ma 6电弧风洞条件下,C/C-SiC-ZrB2复合材料的抗烧蚀性能优于C/C-SiC,且随着ZrB2含量的增加,抗烧蚀性能随之提高;在高温阶段形成的ZrO2-SiO2玻璃态熔融层起到了抗氧化烧蚀的作用。 展开更多

关键词 超高温复合材料 C C—SiC-ZrB2 烧蚀性能 烧蚀机理

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不同机织结构碳布针刺后拉伸性能 被引量：10

9

作者 纪伶伶 嵇阿琳 +1 位作者 李飞 白侠 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期38-42,共5页

针刺后碳布拉伸强力的大小决定了针刺预制体的性能,研究针刺后碳布拉伸强力可以为针刺工艺参数优化、提高预制体性能提供重要参考。本文研究了不同机织结构碳布针刺前、后的拉伸性能及影响拉伸强力的主要因素。在3K平纹碳布、3K斜纹碳布... 针刺后碳布拉伸强力的大小决定了针刺预制体的性能,研究针刺后碳布拉伸强力可以为针刺工艺参数优化、提高预制体性能提供重要参考。本文研究了不同机织结构碳布针刺前、后的拉伸性能及影响拉伸强力的主要因素。在3K平纹碳布、3K斜纹碳布及3K缎纹碳布中,3K斜纹碳布具有较高的拉伸强力、较大的拉伸强力保留率,针刺工艺性最好。在一定的针刺工艺下,碳布各层拉伸强力可以用函数y=A1×e-x/t1+y0来模拟,其中A1、t1、y0为常数。针刺密度是影响针刺后碳布拉伸强力及强力保留率的主要因素,最终针刺密度决定了针刺后碳布拉伸强力的大小。3K斜纹碳布在针刺密度为26针/cm2时,经、纬向的拉伸强力与未针刺时相比分别下降了42.0%和49.1%;当针刺密度为32针/cm2时,其经、纬向拉伸强力则分别下降了71.4%和78.8%。 展开更多

关键词 机织结构 碳布 拉伸强力 针刺密度

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T800HB碳纤维复合材料壳体定量化等强度补强技术 被引量：6

10

作者 张世杰 王汝敏 +2 位作者 廖英强 周伟江 程勇 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期51-55,共5页

文摘T800HB碳纤维性脆,制备的复合材料壳体易在封头部位低压破坏。为克服传统补强方式给筒段纵向带来的冗余质量,采用等强度补强理念,以Φ150 mm壳体为研究对象,借鉴复合材料壳体应力平衡系数,通过应变分析与试验验证,定量化得出等强度... 文摘T800HB碳纤维性脆,制备的复合材料壳体易在封头部位低压破坏。为克服传统补强方式给筒段纵向带来的冗余质量,采用等强度补强理念,以Φ150 mm壳体为研究对象,借鉴复合材料壳体应力平衡系数,通过应变分析与试验验证,定量化得出等强度增强所需材料的厚度。研究结果表明,定量化等强度补强技术可行、可靠,制备的T800HB碳纤维壳体的爆破压力均达到设计值,筒段纵向材料强度不再富余,特别对提高大长径比壳体的PV/W值有积极作用。 展开更多

关键词 T800HB碳纤维 壳体 定量化等强度补强 纤维强度转化率

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径棒法编织C/C复合材料高温拉伸性能研究 被引量：4

11

作者 张波 贺平照 +1 位作者 肖春 周绍建 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A01期351-354,共4页

采用化学气相沉积、沥青浸渍-高压碳化混合致密工艺向径棒法编织的预制体内引入基体碳,实现高密度(≥1.94g/cm3)炭/炭复合材料制备。利用快速通电加热测试技术,模拟C/C复合材料的高温工作环境,研究不同温度下材料的环向拉伸性能。结果表... 采用化学气相沉积、沥青浸渍-高压碳化混合致密工艺向径棒法编织的预制体内引入基体碳,实现高密度(≥1.94g/cm3)炭/炭复合材料制备。利用快速通电加热测试技术,模拟C/C复合材料的高温工作环境,研究不同温度下材料的环向拉伸性能。结果表明:在2 300℃时,材料拉伸强度最大(80.3 MPa),断裂应变随着温度的升高而增加。采用扫描电镜对试样及断口形貌进行观察,发现测试温度、机加损伤及试样过渡区应力集中影响材料断裂特征。温度为1 800℃、2 300℃时材料在过渡区断裂;温度为2 800℃时,材料在标距区发生破坏,纤维与基体界面结合强度低,纤维拔出多,表现出假塑性断裂特征。 展开更多

关键词 C/C复合材料 径棒法编织 高温 拉伸性能 破坏机理

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碳布铺层方式对C/C-SiC薄壁喉衬性能的影响 被引量：2

12

作者 王玲玲 嵇阿琳 +2 位作者 纪伶伶 闫联生 韩明 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期51-53,共3页

通过CVI+PIP制备了准三维针刺C/C-SiC薄壁喉衬,预制体碳布铺层方式分别采用与喉衬内型面形状相同的仿形铺层以及与喉衬入口端角度相同30°铺层。研究了两种铺层方式对最终构件层间弯曲性能、整体承压性能以及抗烧蚀抗冲刷的影响。... 通过CVI+PIP制备了准三维针刺C/C-SiC薄壁喉衬,预制体碳布铺层方式分别采用与喉衬内型面形状相同的仿形铺层以及与喉衬入口端角度相同30°铺层。研究了两种铺层方式对最终构件层间弯曲性能、整体承压性能以及抗烧蚀抗冲刷的影响。结果表明,构件的弯曲强度分别为205和152 MPa;水压爆破压力分别为6.5和4.9 MPa。用与材料表面夹角为30°的氧乙炔气流考查材料的抗烧蚀及冲刷性能,同角度铺层成型材料抗冲刷能力明显较好,200 s其线烧蚀率为仿形铺层成型材料的70%。 展开更多

关键词 针刺 铺层方式 C C-SiC复合材料 性能

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炭纤维延伸率对壳体性能的影响 被引量：1

13

作者 张世杰 王汝敏 +2 位作者 廖英强 周伟江 程勇 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期683-686,710,共5页

针对T700、T800、T1000炭纤维壳体纤维强度转化率高低不等的现象,以炭纤维的延伸率为切入点,结合发动机壳体结构特点,分析不同延伸率炭纤维对发动机壳体性能带来的影响,通过试验验证后提出进一步提升壳体性能的改善措施。研究结果表明,... 针对T700、T800、T1000炭纤维壳体纤维强度转化率高低不等的现象,以炭纤维的延伸率为切入点,结合发动机壳体结构特点,分析不同延伸率炭纤维对发动机壳体性能带来的影响,通过试验验证后提出进一步提升壳体性能的改善措施。研究结果表明,延伸率较高的T700、T1000炭纤维壳体性能发挥优良,而延伸率较低的T800炭纤维壳体更易在封头部位产生复杂的应力状态,导致壳体低压封头破坏。通过采用金属接头结构优化与封头补强措施,使延伸率较低的T800炭纤维壳体的纤维强度转化率由65.7%提升至85.6%。 展开更多

关键词 复合材料壳体 延伸率 应变 补强 纤维强度转化率

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针刺C/C⁃SiC复合材料薄壁圆筒弯曲性能研究 被引量：1

14

作者 王玲玲 冯雁 +1 位作者 刘苏骅 闫联生 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期506-512,共7页

通过“化学气相渗透法+先驱体浸渍裂解法(CVI+PIP)”制备了三维针刺C/C⁃SiC薄壁圆筒,弯曲性能作为针刺薄壁圆筒类产品的关键性能,研究了不同试样尺寸、取样方法、测试方式对其的影响。结果表明,当试样跨厚比(l/h)≤10时,试样破坏形式为... 通过“化学气相渗透法+先驱体浸渍裂解法(CVI+PIP)”制备了三维针刺C/C⁃SiC薄壁圆筒,弯曲性能作为针刺薄壁圆筒类产品的关键性能,研究了不同试样尺寸、取样方法、测试方式对其的影响。结果表明,当试样跨厚比(l/h)≤10时,试样破坏形式为压缩破坏和层间剪切破坏;跨厚比(l/h)=10时,材料弯曲强度高、离散系数较小,且破坏形式以弯曲破坏为主;与取样部位曲率半径相等的弧形试样较平板试样测量结果数据离散性小,且为弯曲破坏断口,环向取样方向若与切线存在夹角将导致其弯曲性能一定程度的下降;弯曲试样弧面向下测试时,试样的弯曲强度一定程度的高于弧面向上测试时材料的相应强度,观察材料的弯曲断面,材料断口均有一定的纤维拔出,材料表现为一定韧性断裂方式。 展开更多

关键词 针刺C/C⁃SiC 薄壁圆筒 弯曲强度 试样尺寸 取样方法

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液体冲压发动机燃烧室C/C-SiC复合材料的烧蚀行为及力学性能 被引量：1

15

作者 王玲玲 姜韬 +2 位作者 高勇 闫联生 郭春园 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期118-124,共7页

采用固体粒子和不含固体粒子在不同含氧量下的液体冲压发动机对C/C-SiC复合材料燃烧室内层进行测试,研究两种实验条件下烧蚀严重区域和一般区域的烧蚀量、烧蚀行为及材料烧蚀后的力学性能。结果表明:在含固体粒子条件下,烧蚀严重区域烧... 采用固体粒子和不含固体粒子在不同含氧量下的液体冲压发动机对C/C-SiC复合材料燃烧室内层进行测试,研究两种实验条件下烧蚀严重区域和一般区域的烧蚀量、烧蚀行为及材料烧蚀后的力学性能。结果表明:在含固体粒子条件下,烧蚀严重区域烧蚀量较大,而一般区域也有一定的烧蚀量,均比不含固体粒子条件下相应区域烧蚀量大;C/C-SiC复合材料表面涂层先发生氧化反应,生成的SiO_(2)玻璃态膜覆盖在涂层表面,阻挡了氧气的进入,有效地保护了基体材料。随着温度不断上升,材料发生主动氧化,气流的剥蚀和冲刷会加速该过程,使得SiO_(2)难以附着在产品内表面上,SiC基体和碳纤维失去保护而被损耗。纤维变细,强度逐渐降低,纤维的增韧效果大幅减小,两种实验条件下C/C-SiC复合材料的弯曲强度和剪切强度均发生了下降,在颗粒冲刷下,材料的力学性能损失更加严重。 展开更多

关键词 C/C-SiC燃烧室 液体冲压 固体粒子 烧蚀行为 力学性能

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一种大型碳纤维复合材料桁架结构的设计与研制 被引量：8

16

作者 王增加 刘建军 +3 位作者 韩笑 王希杰 李辅安 周玉玺 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期71-74,共4页

从某临近空间浮空器的裙体复合材料桁架结构的需求出发,研发设计了一种大型环形碳纤维复合材料桁架结构,该桁架主体结构采用高性能碳纤维复合材料圆弧管,接头采用全复合材料设计,连接采用榫卯+粘结+螺栓连接的组合连接方式。同时,对复... 从某临近空间浮空器的裙体复合材料桁架结构的需求出发,研发设计了一种大型环形碳纤维复合材料桁架结构,该桁架主体结构采用高性能碳纤维复合材料圆弧管,接头采用全复合材料设计,连接采用榫卯+粘结+螺栓连接的组合连接方式。同时,对复合材料圆弧管和接头的制造工艺进行了研究,研发制作了直径4.5m、15m、30m的裙体复合材料桁架结构,并配合完成2万m平流层试飞,获得圆满成功。该桁架产品的结构设计和复合材料制作工艺应用于某载人飞艇的复合材料骨架的设计和研制中,获得良好效果。 展开更多

关键词 桁架 碳纤维复合材料 接头 成型工艺 通用航空器

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成型压力对碳化硼/芳纶防弹插板的性能影响 被引量：5

17

作者 王华 王希杰 +1 位作者 师慧 韩笑 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第3期104-107,共4页

由陶瓷和纤维制成的复合插板具有优异的抗冲击性能,被广泛应用于防弹衣插板。本文通过实弹靶试研究了碳化硼(B4C)陶瓷和芳纶预浸料复合过程中成型压力对插板防弹性能的影响。实验发现B4C陶瓷/芳纶复合插板通常可以经受一至两发子弹的冲... 由陶瓷和纤维制成的复合插板具有优异的抗冲击性能,被广泛应用于防弹衣插板。本文通过实弹靶试研究了碳化硼(B4C)陶瓷和芳纶预浸料复合过程中成型压力对插板防弹性能的影响。实验发现B4C陶瓷/芳纶复合插板通常可以经受一至两发子弹的冲击,体现出较强的防弹能力。同时高压复合插板具有较高刚度,可以降低中弹后弹痕的深度;而低压复合插板具有较高的韧度和拉伸变形能力,可以降低背板被击穿的概率。本研究对制作高性能陶瓷-纤维复合防弹衣插板具有重要指导意义。 展开更多

关键词 碳化硼 芳纶预浸料 防弹插板 防弹性能 复合材料

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低密度C/C隔热材料快速低成本制备及性能研究

18

作者 虎琳 王坤杰 +2 位作者 张宏亮 李杰 郭晓波 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期72-77,共6页

以轻质粘胶基碳毡为增强体,采用压力浸渍树脂/常压炭化工艺(PIC)引入树脂碳作为基体,从而制备出体密度、开孔率分别为1.05 g/cm^3和35.65%的C/C隔热材料,并对材料的力学性能、热物理性能和隔热性能进行了测试分析。结果表明,室温下C/C... 以轻质粘胶基碳毡为增强体,采用压力浸渍树脂/常压炭化工艺(PIC)引入树脂碳作为基体,从而制备出体密度、开孔率分别为1.05 g/cm^3和35.65%的C/C隔热材料,并对材料的力学性能、热物理性能和隔热性能进行了测试分析。结果表明,室温下C/C隔热材料的水平剪切强度和弯曲强度分别为2.97 MPa和11.7 MPa,其载荷 位移曲线呈典型的“抛物线”状,表明材料的韧性较好;随着温度的升高,C/C隔热材料的比热容和热导率均逐渐增大,但后者的增幅更小,1000℃时其值仅为0.922 W/(m·K);平均热膨胀系数则随着温度的升高呈现先升后降的趋势,RT^1000℃的平均热膨胀系数仅为1.326×10^-6/℃;通过氧乙炔静态烧蚀试验测试C/C隔热材料的烧蚀隔热性能,当烧蚀面的最高温度达到2450℃时,其背面温度仅为357℃,表明材料具有良好的隔热性能。 展开更多

关键词 粘胶基碳毡 C/C隔热材料 制备 性能

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弧形三角截面碳纤维复合材料桁架结构的研制 被引量：1

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作者 王增加 王希杰 +3 位作者 孔娜 师慧 王华 李博 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第10期116-119,128,共5页

复合材料桁架结构具有重量轻、比刚度和比强度高、载荷分布合理的特点。为适应飞艇等浮空器的弧形曲面结构,创新设计了弧形三角截面碳纤维复合材料(CFRP)桁架结构,并对其制备技术进行了研究。桁架弦杆管件采用外模内加压的成型方式,三... 复合材料桁架结构具有重量轻、比刚度和比强度高、载荷分布合理的特点。为适应飞艇等浮空器的弧形曲面结构,创新设计了弧形三角截面碳纤维复合材料(CFRP)桁架结构,并对其制备技术进行了研究。桁架弦杆管件采用外模内加压的成型方式,三角腹杆与接头为整体结构、一体化成型,整体单元桁架在专用工装上组装连接。通过本方法制备的单元桁架组件比强度和比刚度大,各项性能满足设计指标要求,具有轻量化和承载性良好的特点。最终通过单元桁架组件的连接组合形成环形或弧形整体复合材料桁架结构件,可实现在飞艇、高空气球等浮空器桁架结构上的应用。 展开更多

关键词 桁架 碳纤维复合材料 弧形 三角截面 成型工艺

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C/C多孔体对C/C-SiC复合材料制备及性能的影响 被引量：14

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作者 王玲玲 马文闵 +3 位作者 嵇阿琳 崔红 闫联生 黄剑 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期34-38,共5页

以准三维针刺碳纤维预制体,经化学气相渗透(CVI)法制备了4种密度的C/C多孔体,利用先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了C/C-SiC复合材料,研究了C/C多孔体对C/C-SiC复合材料制备和最终性能的影响。结果表明:C/C多孔体密度越低,最终得到的C/C-SiC... 以准三维针刺碳纤维预制体,经化学气相渗透(CVI)法制备了4种密度的C/C多孔体,利用先驱体浸渍裂解法(PIP)制备了C/C-SiC复合材料,研究了C/C多孔体对C/C-SiC复合材料制备和最终性能的影响。结果表明:C/C多孔体密度越低,最终得到的C/C-SiC复合材料开孔隙率及SiC含量较高。SiC的存在使C/C-SiC材料具有较高的弯曲强度,纤维和基体界面也是影响弯曲强度的关键因素,其中密度为1.35g/cm3的C/C多孔体所制备的C/C-SiC复合材料纤维和基体之间形成较好的结合界面,其弯曲强度最大。同时,SiC含量增加可显著提高C/C-SiC复合材料的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 C C多孔体 C C SIC复合材料 弯曲性能 抗烧蚀

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