固体/液体火箭发动机环境下3D C/SiC喉衬烧蚀性能实验

分别使用固体和液体火箭发动机实验系统对C/SiC陶瓷基复合材料的烧蚀性能进行了考核实验,主要研究了烧蚀时间、粒子和温度对材料烧蚀性能的影响。实验结果表明:随着烧蚀时间加长,材料烧蚀性能有明显下降趋势;温度高于2 973 K时,烧蚀明显加剧,且温度越高烧蚀越严重;强氧化燃气环境下,大量的H2O加剧了材料的热化学烧蚀。     

添加难熔金属碳化物提高C/C复合材料抗烧蚀性能的研究

高性能固体火箭发动机（SRM）对喉衬材料的烧蚀率提出了更高的要求,传统的炭／炭（C／C）材料有待于进一步发展,讨论了含有难熔金属碳化物（ZrC,TaC) 的多元基体C／C复合材料及其耐烧蚀性能,通过微观结构分析,探讨该种材料抗烧蚀性能提高的机理,展示了这种材料作为高温烧蚀材料的良好前景。     

航天飞机碳—碳端头罩的热防护计算方法

本文对航天飞机机头的碳-碳热防护层，在再入的气功加热条件下，采用气动热化学烧蚀模型建立烧蚀方程，采用单元体能量平衡法建立各向异性、变物性材料的瞬态热传导方程，通过坐标变换处理烧蚀移动边界，并从物理平面转换到计算平面中去，然后成功地进行了烧蚀和温度场的耦合求解，计算结果表明了航天飞机机头碳-碳热防护层中的烧蚀和温度分布规律。     

C/C复合材料制备过程中的有效弹性模量预报

为了对C/C复合材料在不同温度条件下的制备工艺提供实际指导,本文根据沥青基先驱体C/C复合材料制备过程中化学反应特征,利用Arrhenius方程建立了C/C复合材料液相制备工艺力学模型.根据制备工艺中各组分相的体积分数变化,结合均匀化方法和细观力学方法计算和分析了制备工艺过程中材料基体有效弹性模量及其变化规律,并且利用有限元方法预报了制备成型后的细编穿刺C/C复合材料的整体有效弹性模量.     

碳/酚醛复合材料烧蚀过程热应力分析

为了评价防热材料的烧蚀性能,利用有限元软件ANSYS对碳/酚醛复合材料烧蚀过程中热应力的分布与演化规律进行了数值模拟.计算了恒定热流边界条件下材料的瞬态温度场和热应力场,采用蔡-希尔准则对材料热解区进行了破坏分析.数值计算结果与试验测试及图像分析结果的比较表明,随烧蚀过程的进行,材料热影响深度逐渐增大,温度梯度减小;材料热解区存在因热膨胀引起的热应力峰值,并随烧蚀过程逐渐后移,热应力是导致材料裂纹产生并扩展的主要原因.     

C60晶体分子的取向结构

在C60晶体有序相两端的两个相变温度85K和260 K区间,C60分子为38°取向的概率可分别从1/6增大到3/8.在一个C60分子中,存在着富电子区域和贫电子区域,两种类型的区域影响了分子间的相互作用并产生电偶极子.研究表明C60分子在85～260K温度区间38°取向个别有规则的均匀分布,在概率为1/4和1/3具有较稳定的结构和较小的介电损耗,对应的温度分别为122.6K和194.3 K.此结论可以合理地解释介电损耗反常的实验结果.     

再入流场的局域化学状态判据和过渡控制分析

对再入飞行器再入过程中所经历的流场热－化学状态和过渡控制进行了研究,提出新的局域平衡判据和流场中控制方式的判据。利用这一新的判据,分析了流场中不同区域的化学状态和不同气体组元对烧蚀防热的影响。     

粒子侵蚀对C/C材料烧蚀性能影响研究

为了研究粒子侵蚀对C/C喉衬烧蚀性能的影响,文章首先对烧蚀发动机内流行数值模拟,获取粒子运动轨迹,得到粒子撞击收敛段及喉部的速度、角度和浓度,为粒子侵蚀提供表征参数;同时进行地面小型发动机含铝/无铝对比烧蚀试验。利用扫描电镜和三维微观成像等测量手段进行喉衬微观烧蚀形貌的研究。通过数值模拟和烧蚀试验结果分析:①在小喉径条件下有无粒子侵蚀对C/C材料的烧蚀率影响不大,热化学烧蚀后的纤维单丝比有粒子侵蚀的要尖锐,基体表面上未出现粒子侵蚀的明显痕迹;②粒子以碰撞的模式作用于喷管的收敛段,以磨蚀的模式作用于喷管的喉部及扩张段;且收敛段以粒子侵蚀为主,喉部和扩张段以热化学烧蚀为主。     

防热复合材料高温体积烧蚀模型

分析了防热复合材料在高温烧蚀过程中所发生的物理－化学变化;根据能量和质量守恒定律,建立了防热复合材料的体积烧蚀模型,并对某碳／酸醛复合材料的烧蚀过程进行了数值模拟。结果表明,材料的烧蚀不仅与温度而且与升温速率相关;升温速率越大,达到相同烧蚀温度时的烧蚀量减小,烧蚀过程中温度的渗透速度减慢,温度梯度减小。材料内部孔隙中气体的压力影响区域较温度的影响区域小,最大压力点随时间增加逐渐内移,最大压力相应增大。     

交联剂在碳／碳复合材料沥青基体中的作用

本文从C/C复合合材料的基体入手，分析了交联剂在沥青中的交联机理，并以此为基础对中温煤沥青在催化剂作用下进行交联反应。结果表明，交联剂在C/C复合材料基体中的交联作用非常明显，不仅基体本身的残碳率及耐热程度有很大提高，而且，以它制成的C/C复合材料的抗压强度也有显著增加。     

低碳供应链风险源的识别与控制策略

针对供应链低碳化转型中伴随的不确定性问题进行研究,构建了低碳供应链风险的识别框架模型,并对低碳供应链风险源进行了系统分析,提出了低碳供应链风险控制策略,为有效控制供应链转型风险提供了重要的理论依据与实践指导。     

国产高模量碳纤维缠绕成形参数控制方法

为提高缠绕机使用国产高模量碳纤维所生产产品的质量,解决缠绕过程中的纤维磨损和起毛等问题,研究纤维缠绕过程中张力和温度的控制方法,分析张力和温度两关键参数对缠绕制品质量的影响作用,给出相应的结构设计方案及控制算法。通过实验分别对缠绕过程中的张力和温度控制效果进行验证,结果表明该控制算法实现了不同温度参数下浸胶辊转速与张力变化之间的合理匹配和快速响应,消除了系统振荡,并实现了张力的稳定控制,提高了缠绕机的工作性能,从而大幅度提高了缠绕制品的质量。     

超临界循环流化床锅炉水煤比控制

本文在分析传统煤粉炉水煤比控制的基础上,针对超临界循环流化床锅炉具有很大的燃烧惯性和床料热惯性的特性,提出了利用风量、氧量构造热量信号,并将构造的热量信号引入给水系统中,作为给水流量指令的前馈信号,再用中间点温度或焓值修正作为给水流量指令。热量信号的引入克服了循环流化床锅炉由于床料热惯性、燃烧惯性、给煤量内部扰动和煤质变化对给水控制的不利影响。设计的水煤比控制系统不仅适用于循环流化床锅炉,同时也适用于煤粉炉。     

石墨微机自动配料系统研究

介绍了石墨生产中的二级多通道微机自动配料系统的原理，以及以８０３１单片机为核心的系统硬件设计和抗干扰设计。     

提高优质碳素结构钢（20#）钢板质量的研究

运用正交试验方法，确定优质碳素结构钢（２０＃）钢板热轧工艺参数，以便实现控制，提出２０＃钢板的综合机械性能和冷弯工艺性能，提高产品质量，阐述了正交试验方案的确定，以及试验方法和试验过程，对试验所得结果进行了科学的处理和分析。把所得到的最佳工艺参数，应用到２０＃钢板热轧生产的控制中去，使所得结论得到了进上步的验证。     

碳素试样焙烧炉控温系统的设计和使用

为了满足碳素制品种类项目的开发和生产的需要 ,自行设计、组装了一套高品质 ,使用、操作方便的碳素试样焙烧炉自动控温系统。对在该系统中使用的核心元件———具有模糊控制功能的SR5 3型PID过程调节仪的选择、技术特性 ,控温系统的设计原理和工作过程 ,系统使用情况等都做了较为详尽的介绍。并说明其实用性、可靠性及经济性。并且 ,还可以把岛电公司的SR5 0系列智能型PID过程调节仪用于其它实时控制系统中 ,诸如压力、流量、变频调速等方面的自动控制 ,也同样适用。     

用改进的低压渍浸碳化法制备C/C复合材料的工艺研究

本文采用＂二次抽气＂新工艺，对传统的ＬＰＩＣ法进行改进，制备出低成本高性能的Ｃ／Ｃ复合材料；提出了密度增量与浸渍次数之间的关系－２／３法则，使Ｃ／Ｃ复合材料的理论密度与实测密度非常接近；为定量预测Ｃ／Ｃ复合材料的宏观性能与制备条件之间的关系提供了新的工艺模型．     

生物医用碳/碳复合材料碳化硅涂层的研究

通过包埋法在医用碳／碳复合材料表面制备了碳化硅涂层，采用XRD、SEM、EDS等研究了碳化硅涂层形貌结构，并用MTT法对其进行细胞毒性评价，实验证实该工艺下碳化硅层表面疏松粗糙，具有多孔结构，硅成分成梯度变化，且细胞毒性评价表明该涂层无毒性，这些结果为后续进一步施加生物活性陶瓷涂层提供了实验依据。     

二氧化碳催化还原成碳的进展

本文介绍了二氧化碳催化还原成碳的最新研究成果和发展趋势，及基本反应原理和应用，并对这方面的开展研究提出了建议．     

高碳钢连铸圆坯碳元素偏析的控制

分析了圆坯连铸工艺的特点及高碳钢圆坯中碳元素分布特征,并对碳元素偏析形成原因进行分析和讨论。结合连铸圆坯的工艺特点和设备条件,从结晶器电磁搅拌、浇铸钢水过热度以及连铸冷却制度三个方面提出了优化改善措施,并进行工业对比试验,得出如下结论:采用结晶器电磁搅拌电流控制在200A左右、浇铸钢水过热度控制在20℃左右、适当增加连铸冷却强度能够有效地改善高碳钢圆坯中C元素偏析。