关键词： 环境障涂层   SiC_(f)/SiC复合材料   水氧腐蚀机制   耐水氧腐蚀性能  

摘要： 随着新一代航空发动机推重比的不断提升,其内部燃气温度已经远远超过传统高温合金的承温极限,因此亟待研发新材料来满足先进航空发动机的发展需求。SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料具有优异的高温力学性能和高温抗氧化性能,且其密度较低,是下一代高性能航空发动机热端部件的理想结构材料。但是,SiC_(f)/SiC材料在实际服役环境中同样面临着严重的氧化腐蚀问题,因此需要使用能够阻隔水氧介质的环境障涂层(EBCs)来提高SiC_(f)/SiC材料的耐腐蚀性能,进而延长航空发动机热端部件的服役寿命。在阐明SiC_(f)/SiC材料水氧腐蚀机制的基础上,进一步总结了EBCs的设计原则和发展历程,并重点比较了各种涂层材料体系的优缺点及性能差异,为未来先进航空发动机陶瓷基复合材料热端部件用EBCs材料的研制提供借鉴。

关键词： 陶瓷基复合材料   氮化硼   电火箭发动机   成果应用   电推进系统   空间站   控制精度   等离子体  

摘要： 4月29日,空间站“天和”核心舱发射成功,中国科学院金属研究所(以下简称“金属所”)多项材料技术成果在“天和”核心舱获得应用。其中,首次应用于核心舱电推进系统中的霍尔推力器腔体采用了由金属所研制的氮化硼陶瓷基复合材料。电推进系统也称电火箭发动机,是一种先进的空间推进技术,其主要特点是比冲高、寿命长、控制精度高。霍尔推力器中等离子体的电离、加速均在由氮化硼陶瓷基复合材料做成的放电腔中完成,因此放电腔可以比喻成霍尔推力器的“心脏”。

关键词： 碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料   制备工艺   机械性能   氧化烧蚀  

摘要： 碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料能够在高温、高速粒子冲刷的极端环境下保持稳定的物理化学性质,因此被认为是火箭发动机和超高音速飞行器最具前景的热防护材料。本文系统综述了碳纤维增强超高温陶瓷基复合材料的不同制备工艺,分析了其优缺点,并且总结了近年来材料性能的最新进展,初步分析了碳纤维种类、预制体结构,碳纤维体积分数、超高温陶瓷种类和体积分数等因素对试样性能的影响规律,还分析了试样的氧化烧蚀行为,并提出了材料的进一步的发展方向,希望对材料的进一步研究和应用起到推进作用。

关键词： 课程思政   专业课教学   在线教学  

摘要： 随着中国特色社会主义进入新时代,我国的高等教育也进入了新时代。高校思想政治工作是否做好关系着教育的根本问题,坚持把立德树人作为核心,思想政治工作贯穿高等教育的全过程。专业课的思想政治教育旨在让思想政治理论在专业领域生根发芽、延伸拓展。要做好专业课程思政,主要从课程思政的实施主体(教师)、实施内容以及实施效果评价等方面进行。“陶瓷基复合材料”课程在融入思政元素之后,通过在线直播的方式进行,得到部分学生的认可。课程思政需要持续推进,为培养中国特色社会主义的建设者和接班人努力,为全面建成小康社会和中华民族伟大复兴贡献力量。

关键词： 陶瓷基复合材料   整体叶盘   固有频率  

摘要： 对陶瓷基复合材料整体叶盘结构振动特性仿真分析,首先对整体叶盘的叶片单独进行固有频率计算和模态分析,获得叶片的前4阶模态。其次对去除叶片的轮盘进行振动仿真分析,计算给出前4阶模态振型及对应的固有频率。最后对整体叶盘进行计算,得出整体叶盘的前8阶固有频率及其对应振型。由仿真计算结果可知:叶片对整体叶盘的振动模态有很大的影响。叶片与轮盘的耦合振动,使得叶盘形成的几个振型与轮盘本身的振型相同,但固有频率不一样的模态。

关键词： 金属基复合材料   聚合物基复合材料   层状复合材料   陶瓷基复合材料   复合结构   纤维增强塑料   航空航天   夹芯板  

摘要： 1 Abaqus中的复合结构及其建模方法有哪些?Abaqus提供多种途径对复合结构进行建模。根据复合材料的种类、对应的数据信息、边界条件等因素选择合适的方法,最终可得到理想的结果。复合结构是由复合材料制成的,其中层状复合材料比较常见,主要包括纤维增强塑料、层合板和夹芯板等。复合材料被广泛应用于航空航天等领域。根据组分不同可对复合材料进行分类,主要有聚合物基复合材料(polymer matrix composite,PMC)、金属基复合材料(metal matrix composite,MMC)、陶瓷基复合材料(ceramic matrix composite,CMC)、碳和石墨基复合材料(carbon and graphite matrix composite,CGMC)等。

关键词： 复合材料粘接构件   超声C扫描   时频分析   小波包阈值消噪  

摘要： 针对一种新型的陶瓷基多孔复合材料粘接结构件,利用超声C扫描系统对构件脱粘缺陷进行检测时,由于材料多孔性和各向异性导致超声数据产生强烈的声学噪声,造成重构图像边缘模糊。针对此问题,提出利用小波包时频域分析及能量谱分析的方法获取超声回波信号的频谱和能量谱特征。为增强回波信号的特征,采用自适应小波包阈值算法进行消噪处理,相较于传统的超声信号消噪方法信噪比提高了近20%,有效减小噪声信号对原始超声信号的干扰。在此基础上,对陶瓷基复合材料的粘接缺陷进行图像重建,对于直径为2 mm的微型脱粘缺陷也能够实现清晰表征。结果表明了所提超声信号处理方法的有效性,通过较大程度改善重构图像的质量,更清晰的反映了微小缺陷的边缘,从而提高了量化表征精度。

关键词： 单颗磨粒划擦   SiCf/SiC陶瓷基复合材料   纤维取向   划擦力   表面形貌  

摘要： 为研究SiC纤维(SiCf)增强SiC陶瓷基复合材料(SiCf/SiC)的磨削损伤机理,搭建试验平台开展单颗磨粒划擦试验,测量划擦力并观察其表面损伤形式,研究磨粒形状、划痕深度和SiCf取向对复合材料磨削机理的影响。试验结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料的划擦损伤形式主要有基体崩碎、纤维裂纹、断裂和拔出等。在SiCf/SiC陶瓷基复合材料划擦过程中,尖锐状磨粒的划擦力更小,且整条划痕的表面损伤范围较扁平状磨粒的小。用扁平状磨粒划擦但纤维取向γ=0°时,划痕形貌中纤维断裂、纤维拔出等损伤形式出现较少。

关键词： SiCf/SiC陶瓷基复合材料   超声振动辅助切削   磨头  

摘要： 开展了SiCf/SiC陶瓷基复合材料的超声振动辅助切削试验研究,对比研究超声振动辅助切削及普通切削条件下切削参数对切削力的影响规律。结果表明:SiCf/SiC陶瓷基复合材料超声振动辅助切削时优选钎焊金刚石磨头,超声振动辅助切削相较于普通切削的切削力降低了10%~20%,主轴转速、进给速度、切削深度都会影响超声振动辅助切削和普通切削时的切削力。为降低切削力、减小刀具磨损,超声振动辅助切削主轴转速应控制在4000 r/min。