关键词： 3D打印   SiO_(2)气凝胶   NaNbO_(3)   热释电性   有机染料  

摘要： 使用直写型3D打印技术制备了兼具吸附及催化降解功能的SiO_(2)/NaNbO_(3)复合材料,并对材料的微观形貌、多孔结构进行表征,测试其对于高浓度罗丹明B(RhB)的吸附及催化降解性能,研究冷热循环作用下NaNbO_(3)热释电性对催化性能的辅助作用。结果表明,循环测试5次后,在紫外线光照下3D打印SiO_(2)/NaNbO_(3)复合材料对RhB(100mg/L)的去除率可以达到78.87%,相比在黑暗条件下仅以吸附为主的情况下提高了23.12%,而在冷热循环下去除率进一步提升到了89.31%。NaNbO_(3)的负载为3D打印复合材料提供了热释电辅助的催化降解RhB的功能,并且有效提高了对RhB的去除效率。

关键词： 炭纤维复合材料   复原   关键技术   预浸料  

摘要： 随着国产炭纤维复合材料在新型装备上的广泛应用,针对炭纤维复合材料制件在使用和周转过程中产生的局部磕伤、压坑、分层、脱粘等问题,开展炭纤维复合材料的复原技术研究,结束了复合材料损伤无法修复而必须整件更换的历史。该技术对于降低修理成本、缩短修理周期意义重大,特别在战时抢修和战训损伤快速修理方面具有广泛的应用价值。

关键词： 沿面闪络   环氧/ZnO涂层   表面陷阱   表面电荷   非线性电导  

摘要： 盆式绝缘子气-固界面的沿面闪络是引发特高压GIS/GIL故障的关键问题,也是制约先进输变电系统发展的技术瓶颈。为提升SF_(6)/N_(2)混合气体中盆式绝缘子的直流沿面闪络特性,本文在环氧树脂中添加不同含量的氧化锌(ZnO)纳米粒子得到环氧/氧化锌(EP/ZnO)涂层,将EP/ZnO涂层涂覆于环氧材料表面,并对其表面输运参数及沿面闪络性能进行测试。结果表明:EP/ZnO涂层增大了环氧复合材料的浅陷阱密度,并降低浅陷阱能级,使载流子迁移率增加。ZnO质量分数为15%和20%的EP/ZnO涂层涂覆环氧材料的电导率呈现出非线性特征,涂层的存在可减少电场畸变,促进表面电荷的消散。EP/ZnO涂层可显著均匀电场分布并有效抑制环氧材料表面的电荷积聚,且提高了直流闪络性能。当ZnO质量分数为20%时,环氧复合材料的直流闪络电压提升了15.42%。

关键词： 邻苯二甲腈树脂   耐高温   碳纤维   复合材料   耐烧蚀  

摘要： 制备了邻苯二甲腈树脂,通过示差量热分析研究了该树脂体系的固化动力学特性,利用流变仪表征了树脂体系的粘温曲线与粘时曲线。制备了邻苯二甲腈树脂/碳纤维复合材料,对其力学性能与耐烧蚀性能进行了测试,结果表明该复合材料具有优异的力学性能与耐烧蚀性能,在航空航天等耐高温应用领域上具有较高的工程应用潜力。

关键词： 钛基复合材料   显微组织   服役性能   构型设计   先进制造技术  

摘要： 随着航空航天领域新型超高速飞行器及高推比发动机等装备的开发应用,颗粒增强耐热钛基复合材料由于具有轻质、耐热、高强、加工变形性能优异等特性受到研究人员的广泛关注。通过向钛合金基体中添加多元、多尺度的颗粒增强相,以控制其形成特定构型的微观组织结构是提高该类材料耐热性的有效途径之一。本文从钛合金基体选择、增强相调控方式、复合材料的制备技术等方面综述了目前国内外颗粒增强耐热钛基复合材料的研究现状,并结合先进制造技术提出该类复合材料的研究展望。

关键词： 复合材料铺层优化   形状优化   二级多点近似算法   遗传算法(GA)  

摘要： 提出了一种层合复合材料铺层顺序与结构形状参数综合优化的方法。首先,采用形状基向量定义形状变量,建立了包含层合板铺层顺序变量和形状变量的综合优化模型,形成包含连续变量和离散变量的优化问题。其次,改进了二级多点近似遗传算法,在一级近似问题中加入了形状变量及其灵敏度,将形状变量融入外层的遗传算法中,通过改进混合编码、初始种群、个体适应度以及各类算子,实现了形状变量与铺层顺序变量的同时寻优,并开发了相应的优化系统。将优化系统应用于二维平板模型和三维圆筒模型优化算例,结果验证了该方法的可行性和有效性,综合优化的减重效果均优于单一的铺层顺序优化结果。该系统进一步应用于简化卫星结构,表明了该方法在工程应用中的可行性。

关键词： 聚酰亚胺气凝胶   芳纶纤维   阻燃性能   隔热性能   复合材料  

摘要： 聚酰亚胺(PI)是一类主链含酰亚胺基团的大分子聚合物,具有高力学性能、低导热性和良好的加工性能,被广泛用作微电子、个人热管理和航空航天等领域的隔热材料。为拓展PI气凝胶材料在热防护服领域的应用,选用3,3,4,4-联苯四甲酸二酐和4,4-二氨基二苯醚为单体合成了聚酰胺酸,再用三乙胺和丙酮进行后处理得到聚酰胺酸盐(PAAs),并以芳纶毡为增强纤维,采用冷冻干燥与热亚胺化相结合的方法制备了不同PAAs固含量的PI气凝胶/芳纶复合材料。通过调控PAAs的固含量,研究了其对复合材料形貌、分子结构、阻燃性能、隔热性能及热稳定性的影响。结果表明,随着PAAs固含量的增加,复合材料内部形成了更为致密的三维网络结构,有效锁定了纤维间的空气层,从而显著提升了隔热性能。其中,PAAs固含量为2.0 g的PI气凝胶/芳纶复合材料在氮气气氛下800℃时的残炭率达到44.8%,极限氧指数为31.6%,垂直燃烧测试中炭化长度仅为1.0 cm,展现出良好的阻燃特性;同时,该样品可有效隔绝232.6℃的高温,总热释放量低至8.5 kJ/g,表明其具有出色的热防护性能。

关键词： 双马来酰亚胺   附着力   胶粘剂   树脂基复合材料   共固化  

摘要： 提出了一种基于界面微观化学与多种界面力学表征相结合的方法来研究共固化胶接复合材料界面。以聚砜增韧的双马树脂结构胶粘剂/复合材料共固化胶接界面为研究对象,通过显微红外、显微XPS等分析手段发现,胶粘剂增韧剂含量的增加会促进各组分向共固化界面流动,同时抑制界面处双马来酰亚胺与二烯丙基双酚A的化学反应。当聚砜含量为10%时,界面上各组分呈梯度增加;聚砜含量达到20%时,增韧剂在界面上的流动促进和抑制界面化学反应最大化,使拉伸剪切强度达到最大值。对固化过程中增韧剂对界面产生的规律进行力学追踪,对双马树脂胶粘剂搭接单丝碳纤维、单簇预浸料和铝合金进行拉伸测试,结果显示,在熔融阶段双马树脂胶粘剂体系拉伸强度就得到了显著提升,说明聚砜在熔融阶段下对固化反应开始产生了影响。这一发现有望在相关工程和材料领域中应用,提高界面流体的流动性并控制界面反应的发生。

关键词： 光学器件   硫系玻璃   光纤传像束   红外成像   温度分辨率  

摘要： 采用复丝工艺制备了As40S60/As38S62/PEI中红外光纤传像束,测试了传像束的断丝率、空间分辨率、串扰率和温度分辨率。该红外光纤传像束成像清晰,无黑丝及暗丝现象,其空间分辨率达到14.25 lp/mm,与理论计算值接近。利用飞秒激光在铝箔上打孔制成光阑,测试了传像束在串扰方面的表现,该结构的光纤串扰结果性能优异,在保障低串扰的同时减小了单丝包层壁厚,将传像束的填充系数提高至54%。研究了光纤传像束的引入对成像系统的影响,成像系统原本的温度分辨率为0.25 K,引入传像束后该值降至0.50 K。本研究分析上述现象的产生原因,并进一步提高了光纤传像束成像系统的温度分辨率。

关键词： Reinforcement  

摘要： Additive manufacturing of continuous fiber reinforced composites, as a key advanced technology developing rapidly in recent years, is having a profound impact on the development and production of aviation composites and components. The basic concept and general situation of continuous fiber additive manufacturing were introduced, and the research and application progress of this technology in the aviation field at home and abroad were elaborated. Considering the needs of application in the aviation field, the methods of improving the mechanical properties of continuous fiber reinforced composite additive manufacturing were discussed from different aspects including materials, design, and manufacturing. The research progress of digital simulation technology in the design, manufacturing, and mechanical properties simulation of continuous fiber reinforced composite additive manufacturing was analyzed in detail. The development prospect of the technology was summarized. Finally, the impact of continuous fiber reinforced composite additive manufacturing on the development and production of aviation composites and components was discussed. This technology is expected to provide significant support for the composite component research and aeronautical development. © 2025 Aeronautical Manufacturing Technology Magazine Office. All rights reserved.