关键词： 特氟龙增强复合材料   高温环境   力学性能   氧化稳定性   复合增强  

摘要： 本文研究了特氟龙增强复合材料在高温环境中的力学性能改进方法,选择与优化增强填料、复合材料配方设计及表面处理技术,显著提升了特氟龙复合材料的抗拉强度、耐磨性和抗冲击性能。实验结果表明,碳纤维与氧化铝的复合增强效果最佳,能在300℃的条件下保持较高的结构稳定性和力学性能。表面涂层和等离子体处理有效降低了高温氧化速率,减少了体积膨胀,提高了材料的高温稳定性,该研究为特氟龙复合材料在高温环境中的应用提供了理论支持与技术参考。

关键词： 涡轮叶片   陶瓷基复合材料   阵列式铠甲   气膜冷却   燃气入侵   温度裕度  

摘要： 基于金属与非金属材料组合式结构的设计思想,设计了一种采用阵列式陶瓷基复合材料(CMC)铠甲的涡轮叶片冷却方案。通过在叶片前部高热负荷区覆盖铠甲并代替原有叶型,以及在其间隙中通少量冷却气的方式,来加强对叶片金属基体的热防护。采用了三维流热耦合数值仿真方法,以及与典型气膜冷却对比的方式,对方案的强化冷却机理和可达到的效果开展了研究,并对部分设计方法进行了总结。方案在冷气用量降低了24.2%的同时,还可将金属区域冷却效果大幅度提高69.2%,达到了0.95,热防护效果显著。而此时CMC铠甲仍有不低于130 K的温度裕度,表明燃气温度在2000 K基础上还可以进一步提高。在设计方法和原则上,为避免出现前缘燃气入侵,应保证冷气压比不低于1.03。可通过使铠甲间缝隙交错和倾斜的优化方式来加强冷却效果。

关键词： 球形二氧化硅   硅微粉   制备工艺   集成电路  

摘要： 球形二氧化硅微粉具有许多优异的物理和化学性能,作为大规模集成电路封装和IC基板行业的关键材料,球形硅微粉可用于芯片封装的环氧塑封料以及高性能基板等多个领域。本文介绍了国内外球形硅微粉的制备工艺,并对其主要应用进行了阐述。

关键词： Carbon/phenolic composites   Machine learning   Linear ablation rate   Surfaceroughness  

摘要： In thermal protection structures,controlling and optimizing the surface roughness of carbon/phenolic(C/Ph)composites can effectively improve thermal protection performance and ensure the safe operation of carriers in high-temperature *** paper introduces a machine learning(ML)framework to forecast the surface roughness of carbon-phenolic composites under various thermal conditions by employing an ML algorithm derived from historical experimental ***,ablation experiments and collection of surface roughness height data of C/Ph composites under different thermal environments were conducted in an electric arc wind ***,an ML model based on Ridge regression is developed for surface roughness *** model involves incorporating feature engineering to choose the most concise and pertinent features,as well as developing an ML *** ML model considers thermal environment parameters and feature screened by feature engineering as inputs,and predicts the surface height as the *** results demonstrate that the suggested ML framework effectively anticipates the surface shape and associated surface roughness parameters in various heat flow *** with the conventional 3D confocal microscope scanning,the method can obtain the surface topography information of the same area in a much shorter time,thus significantly saving time and cost.

关键词： 聚对苯二甲酸–己二酸丁二醇酯   聚碳酸异丙酯   复合材料   力学性能   热性能  

摘要： 通过添加增容剂异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)对聚对苯二甲酸–己二酸丁二醇酯(PBAT)/聚碳酸亚丙酯(PPC)复合材料进行改性,探究了PBAT切片、PPC切片和TGIC的不同配比对PBAT/PPC力学性能、热学性能与相容性特征的影响。结果表明:随PBAT含量的增加,PBAT/PPC复合材料的拉伸强度增加,加入少量的TGIC可提升复合材料的拉伸强度。加入TGIC后,C=O峰强度明显增加,且峰值位置发生了偏移,形成支化或交联结构,TGIC在2种聚合物之间起到桥梁作用,两者之间的界面相容性得以改善。TGIC加入后,复合材料的熔点和结晶温度降低,结晶率提高。复合材料热稳定性随PBAT含量的增加而增加,而加入TGIC可进一步提升复合材料的热稳定性。

关键词： 螺旋铺层   冲击损失   数值分析   复合材料   落锤冲击  

摘要： 为研究不同螺旋角度铺层对复合材料层合板抗冲击性的影响,使用了有限元软件ABAQUS对不同螺旋角铺层的复合材料层合板进行数值模拟,使用VUMAT子程序,运用三维Hashin失效准则对复合材料面内损伤进行模拟,使用cohesive单元对层间强度进行仿真,失效模型损伤准则使用二次名义应力准则,使用10 J和25 J的冲击能量对螺旋角度铺层的复合材料层合板进行数值模拟,得到复合材料损伤云图及落锤的能量变化等数据。结果表明,在纤维铺层总数相同的条件下,当螺旋角度小于10°时,随螺旋角度的增大,复合材料层合板的抗冲击性下降,受到冲击破坏的层合板能量吸收能力也随之下降,但螺旋角度过小导致纤维分布过于集中会使材料的变形程度加大;当螺旋角度大于10°时,由于纤维均匀分布到各个方向上,使应力可以沿纤维均匀传到到基体中,避免由于纤维铺设方向集中导致的应力集中,从而产生大变形;增加螺旋周期可以使冲击力在多周期的作用下均匀分散,避免某一方向的应力集中,减少大变形。当铺层层数固定时,在保证纤维方向足够均匀时,螺旋角度越小,复合材料层合板小能量的能量吸收率越高,增加螺旋周期可以减少复合材料层合板的冲击破坏变形。

关键词： SiC_(p)/Al复合材料   尺寸稳定化   冷热循环处理   强化相  

摘要： 以高模量、低膨胀为特征的高体积分数SiC_(p)/Al复合材料在航空航天精密仪器领域极具应用潜力,深化该材料的尺寸稳定性研究并进一步提高构件精度稳定性至关重要。分别对平均粒径(D50)为14、76μm及14μm与76μm级配3种SiC颗粒增强高体积分数(55%)铝基复合材料进行固溶时效和不同温度参数的固溶后冷热循环处理以及单纯的冷热循环处理等不同的尺寸稳定化处理,处理完成后与制备态试样同时进行5次180℃的低温热载荷环境的尺寸稳定性测试。结果表明:相较于14μm增强相颗粒试样,76μm及14μm与76μm级配的增强相颗粒试样均表现出更好的尺寸稳定性,制备态试样尺寸变化率(dV/V)可稳定在1×10-3左右;在5种尺寸稳定化处理制度中,固溶后进行-196~191℃(4次)冷热循环处理的尺寸稳定化效果最为显著,处理后的试样尺寸变化率(dV/V)可稳定在10-4数量级;通过X射线衍射谱图对比,固溶后冷热循环处理对强化相Al2Cu析出有明显促进作用。

关键词： 表面活性剂   二氧化硅气凝胶   常压分级干燥   低导热系数  

摘要： 采用表面活性剂模板化的溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅(SiO_(2))气凝胶,并通过常压分级干燥进行干燥。研究了表面活性剂对SiO_(2)气凝胶的微观结构、导热性和热稳定性的影响。结果表明,加入表面活性剂可以避免常规溶胶-凝胶法合成时的溶剂交换过程,表面活性剂的引入可调控SiO_(2)气凝胶的孔结构,制备的SiO_(2)气凝胶具有低导热系数[0.018~0.035 W/(m·K)]、高比表面积(469.56~692.07 m^(2)/g)和良好的疏水性(接触角为136.7°~151.8°)。本研究提供了一种低成本制备优异性能SiO_(2)气凝胶的有效方法,制备的气凝胶可作为建筑和工业节能领域的隔热保温材料。

关键词： 针刺陶瓷基复合材料   X射线显微镜   孔隙缺陷表征   多尺度建模   弹性性能  

摘要： 针刺陶瓷基复合材料在航空航天等热端结构上具有广泛应用前景,但在预制、沉积等过程中产生的制造缺陷导致其性能分散性大,难以准确预测其力学行为。本文基于X射线显微镜和三维图像重构技术,结合概率拟合方法,对材料孔隙缺陷的尺寸和结构特征进行参数化表征,发现与单向层相比,网胎层孔隙率高,且孔隙等效直径大,但长宽比小。采用椭球拟合和多尺度建模方法,对材料的弹性性能进行了预测和分析,预测结果与实验结果相差约3.1%,具有较好的准确性。通过对孔隙参数的讨论发现:单向层孔隙在分布方向上具有较好的统一性,对纤维束长度方向弹性性能的削减程度低于对其他方向弹性性能的削减程度;相较而言,网胎层具有较高的孔隙率,通过改善工艺参数降低网胎层孔隙率,有利于进一步提高材料整体的弹性性能。

关键词： 玄武岩纤维   玄武岩石粉   玻璃砂   力学性能  

摘要： 为解决传统工程水泥基复合材料造价高且力学性能较低的问题,本文在玻璃骨料工程水泥基复合材料的基础上研究了一种新型掺玄武岩石粉的聚乙烯醇-玄武岩混杂纤维工程水泥基复合材料(PVA/BF-ECC)。通过使玄武岩石粉与玻璃砂、聚乙烯醇纤维和玄武岩纤维产生协同效应,从而达到提升工程水泥基复合材料的强度和韧性,并有效降低其生产成本。结果表明,当分别以不同比例的玄武岩纤维和玄武岩石粉替代聚乙烯醇纤维和玻璃砂时,工程水泥基复合材料的各项力学性能均得到了显著提高,为相关领域的研究提供了重要参考。