关键词： 复合材料   电磁屏蔽性能   导电性   MXene   碳纤维毡  

摘要： 用喷涂雾化沉积工艺将MXene二维纳米片层结构涂覆在碳纤维毡(CFF)的表面制备MXene@CFF复合薄膜,研究了MXene含量对其微观结构、导电性以及电磁屏蔽性能的影响。结果表明,MXene的引入可显著提高CFF的导电性和电磁屏蔽性能,MXene的质量分数为2.37%的复合薄膜其表面电阻率从9.3Ω/sq降低到2.7Ω/sq;在X波段(8.2~12.4 GHz)复合薄膜的电磁屏蔽性能达到57.9 dB,比CFF提高了27.8%,且其主要机制是电磁波的反射(反射系数达0.95)。这些性能,可归因于MXene的高导电性、复合薄膜的多层次孔结构以及界面多重反射与吸收损耗的协同作用。

关键词： 复合材料   共胶接   热压实   褶皱  

摘要： 对于复合材料加筋壁板,在采用干长桁+湿蒙皮共胶接时,长桁缘条边缘处的蒙皮容易产生纤维褶皱,进而影响零件性能。本文面向大型飞机尾翼T型加筋壁板零件的制造需求,针对不同的蒙皮厚度,研究了温度、保温时间、压力等热压实参数对长桁与蒙皮胶接边缘褶皱的影响,为实际工程应用和产品接收标准的制订提供了数据支持。研究结果表明,蒙皮褶皱与厚度有关,采用蒙皮热压实的方法可以改善蒙皮褶皱,但不能完全消除,蒙皮厚度越大,产生褶皱的概率越大。

关键词： 酚醛树脂   复合材料   预浸料   力学性能   热性能  

摘要： 为研究固体火箭发动机喷管用酚醛树脂及其复合材料特性,本文制备了高硅氧/钡酚醛和碳纤维/氨酚醛复合材料。结果显示,2种树脂基体的固体含量和凝胶时间相近,但25℃下氨酚醛树脂黏度是钡酚醛树脂的2.8倍,且游离酚含量低6.15%。相比高硅氧/钡酚醛预浸布,碳纤维/氨酚醛预混料的含胶量和挥发份较低。相比高硅氧/钡酚醛复合材料,碳纤维/氨酚醛复合材料密度低10%,弯曲强度低29%,但层间剪切强度是其11倍,压缩强度高达3.6倍,在热性能方面,碳纤维/氨酚醛复合材料的氧乙炔烧蚀率低92%,且平均线膨胀系数、比热容、热扩散系数和热导率均高于高硅氧/钡酚醛复合材料,展现出轻质、高强、热性能优异的特点。

关键词： 碳纤维   弯曲性能   平纹织物   双轴向经编织物  

摘要： 文章聚焦于平纹织物和双轴向织物2种典型碳纤维织物,研究其结构差异对复合材料弯曲性能的影响。通过对2种织物增强复合材料进行三点弯曲测试等实验,发现平纹织物纤维在经纬向正交排列,但纱线交织致屈曲,影响弯曲性能;双轴向织物采用经编技术可避免纱线屈曲,纤维利用率更高,且各向同性特征更明显。双轴向织物较平纹织物而言,弯曲强度和模量显著提升,抗撕裂性能增强,说明编织角度对性能有重要影响。文章对比分析了2种织物增强复合材料的弯曲性能指标,如弹性模量、弯曲强度、应变等,并探讨了弯曲试样的损伤形貌,为优化复合材料设计及其在工程应用中的性能提供了参考。

关键词： 复合材料   孔挤压   挤压量   损伤   疲劳性能  

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)是先进飞行器中广泛使用的结构材料,其构件常通过机械连接应用于重要承力部位。这些结构在服役过程中需承受复杂的交变载荷,对其疲劳性能提出较高的要求。但CFRP构件中的结构孔在机械连接过程中易受螺栓的挤压作用,发生疲劳失效,影响飞行器的长期服役性能。针对上述问题,本研究提出一种CFRP孔挤压强化工艺,并通过仿真与实验结合的方式研究了挤压量对CFRP孔壁损伤和疲劳性能的影响,揭示了孔挤压工艺对CFRP/Ti连接件疲劳寿命的增益机理。研究结果表明,随着CFRP孔挤压量增加,挤压力不断增大,损伤也愈发严重。挤压量超过4%时发生严重损伤,损伤主要形式为0°层的纤维压缩断裂、90°层的纤维压弯断裂以及各层的基体压缩断裂损伤。孔挤压过程中压入的衬套可以降低CFRP/Ti连接件受载过程中螺栓对CFRP的挤压作用,减少应力集中,防止CFRP被压溃导致过早疲劳失效。挤压量为3%时,试样的疲劳寿命是普通试样的3.5倍,增益最为明显。挤压量过大所导致的过多初始损伤会使CFRP疲劳寿命增益受到抑制。

关键词： 二氧化硅纳米颗粒   碳纤维   热塑性聚氨酯   防滑性能   耐磨性能  

摘要： 为了增强摩擦制动材料的防滑性能和耐磨性能,采用具有高强度的碳纤维(CF)和优异增摩性能的二氧化硅纳米颗粒(SiO_(2) NPs)改性聚氨酯(TPU)并制备新型SiO_(2) NPs/CF/TPU复合材料,探究不同质量分数SiO_(2) NPs和CF对复合材料表面在水润滑条件下摩擦学性能的影响.结果表明:SiO_(2) NPs与摩擦副表面微粗糙峰之间的啮合作用将纯TPU材料的黏着磨损行为转变为磨粒磨损,摩擦系数从0.15增大到0.6,改善了复合材料的防滑性能,但降低了其耐磨性能.添加CF有利于改善复合材料在摩擦磨损过程中的失效行为,提高复合材料的耐磨性能.另一方面,由于SiO_(2) NPs和CF的疏水性,改性复合材料的水接触角从67.55°增大到了112.10°,将亲水性TPU转变为疏水性复合材料,降低了水分子在摩擦表面的吸附性,削弱了水的润滑作用,进一步改善其在湿滑环境下的防滑性能.当SiO_(2) NPs和CF的质量分数分别为3%和9%时,改性复合材料的摩擦系数稳定在0.5附近,平均摩擦系数增大了204.26%,与质量分数12%的SiO_(2) NPs改性复合材料相比,磨损率下降了96.28%,表现出优异的防滑与耐磨性能.该研究可为设计和制造在湿滑环境下具有优异防滑性能和耐磨性能的摩擦制动材料提供参考.

关键词： SiC p/Al复合材料   铣削参数   表面粗糙度   表面质量   切削力  

摘要： SiC p/Al复合材料作为一种典型的难加工材料,因颗粒失效导致的加工表面缺陷,是阻碍SiC p/Al复合材料广泛使用原因之一。本文通过铣削正交试验,以切削力、表面粗糙度、材料表面的凹坑、划痕等缺陷作为评价指标,探究铣削参数对SiC p/Al复合材料铣削质量的影响。试验结果表明,切削速度对轴向力的影响较大,切削深度和进给量次之;进给量对进给力的影响较大,切削深度和切削速度次之。在加工过程中,切削参数对表面粗糙度的影响依次为:进给量>切削深度>切削速度。随着切削速度和进给量的增加,SiC颗粒出现不同程度的破碎,产生凹坑、划痕等现象,导致表面缺陷增多,表面质量变差。在实际加工中应采用较小的切削速度和进给量加工SiC p/Al复合材料,通过优化铣削参数可以提升表面加工质量,对SiC p/Al复合材料高效加工有理论指导意义。

关键词： 爆炸焊接   金属物理学   爆炸复合材料  

摘要： 作者:郑远谋著出版发行:中南大学出版社书号:ISBN 978-7-5487-5380-3定价:398.00元金属爆炸焊接是介于金属物理学、爆炸物理学和焊接工艺学之间的一门边缘学科,爆炸焊接又是用炸药作能源进行金属间焊接和生产金属复合材料的一种很有实用价值的高新技术。它的最大特点是在一瞬间能将相同的、特别是不同的和任意的金属组合,简单、迅速、强固地焊接在一起。

关键词： 界面自组装   纳米复合材料   聚合物基   传感器  

摘要： 基于界面自组装工艺制备的聚合物基纳米复合材料(PBNCs)因具有强度高、韧性大、制造成本低、制备流程简单、适用性广等优点而得到广泛研究。简要介绍了界面自组装工艺的原理及PBNCs的种类,综述了PBNCs在传感器、电容器和光电探测器等领域的应用进展,并展望了PBNCs的发展前景。

关键词： 钛基复合材料   SiC纤维   致密化   残余应力   有限元模拟  

摘要： 基于ABAQUS有限元软件系统探究热等静压制备SiC_(f)/Ti2AlNb复合材料过程中的致密化演变特征,分析纤维排布方式、体积分数以及热等静压参数对复合材料致密化动力学行为的影响,探讨成型后材料内部残余应力场的空间分布以及热压参数对残余应力的影响规律。结果表明,复合材料的热等静压致密化过程呈现出5个阶段;相比四方纤维排布,六方纤维排布达到完全致密化的速度更快,但热等静压结束后,两种排布方式下的相对密度趋于相同;当SiC纤维体积分数为45%时,复合材料相对密度最低;热等静压温度和压力与复合材料的相对密度呈正相关;随着热等静压温度和压力升高,基体的径向热残余应力增加;适当提高热等静压压力,可有效降低基体的环向残余拉应力。