功能助剂对DNAN/RDX熔铸炸药界面黏结强度的影响

为了提高2,4?二硝基苯甲醚(DNAN)/黑索今(RDX)熔铸炸药的力学性能,用分子动力学的方法模拟了功能助剂N?甲基?4?硝基苯胺(MNA)、吐温60(Tween60)、三?(β氯乙基)磷酸酯(CEF)、乙酸丁酸纤维素(CAB)对界面结合能的影响规律;采用粉体接触角法和白金板法测定接触角及表面张力,通过计算黏附功对模拟结果进行了验证;采用巴西实验及扫描电镜(SEM)分别从宏观及微观尺度对黏附功实验进行验证。结果表明,功能助剂对DNAN/RDX界面结合能改变能力大小由高到低排序为CABCEFTween60MNA,试验结果与数值模拟结果吻合;功能助剂CAB、CEF、Tween 60、MNA可使DNAN/RDX炸药的抗拉强度分别提高58.37%,47.85%,29.71%,5.83%;随着黏附功的增加,药柱断裂模式由穿晶/沿晶混合断裂向纯粹穿晶断裂转变。     

湿热老化环境对环氧树脂性能影响研究

研究环氧树脂在80℃、RH 90%湿热老化环境中吸湿性能、力学性能和动态热力学性能随老化时间的变化。环氧树脂的吸湿行为符合Fick第二定律,平衡吸湿量为5.15%,水分在复合材料中的扩散系数约为1.65×10-6 mm2/s;树脂的力学性能下降趋势与吸湿率的增加趋势相对应;树脂的湿热老化机理主要是水分子的扩散及湿热对材料的塑化作用,没有明显的后固化和物理老化作用。     

石英纤维复合材料作为高频透波雷达天线罩的研究

玻璃纤维增强树脂基复合材料是一种广泛应用的雷达天线罩材料,其应用频段主要在10 GHz范围内,对于高频波段(10~20 GHz),需要采用具有更好介电性能的石英纤维作为增强材料。以石英纤维布为增强材料,以环氧树脂为基体,利用真空灌注成型法制备石英纤维增强环氧树脂复合材料和玻璃纤维增强环氧树脂复合材料,并用微波矢量网络分析仪测量样品在高频波段的介电性能,以及利用电子万能拉伸机测试样品的拉伸性能。结果表明:在相同体积分数条件下,石英纤维增强复合材料的介电常数(3.82)和损耗角正切(0.003 4)远远优于玻璃纤维增强复合材料,适用于制作高频波段的雷达天线罩。     

造型粉的包覆度与其表面张力和表面积的关系

通过表面热力学,建立了造型粉的包覆度与其表面张力、比表面积的数学模型,并模拟了典型的球形粒子在不同包覆度下的比表面积的变化趋势,为采用表面张力和比表面积法测试造型粉的宏观包覆度奠定了理论基础。     

载荷加载速率对碳纤维镁合金层合板层间断裂韧性的影响

分别采用镁合金和碳纤维代替工程中常用的玻璃纤维增强铝合金层合板中的铝合金和玻璃纤维,通过将单向碳纤维/环氧树脂预浸料交替层压,得到复合材料板,并用环氧树脂将复合材料板与镁合金薄板加压黏结在一起,得到碳纤维增强镁合金层合板。采用单悬臂梁测量载荷速率对碳纤维增强镁合金层合板层间断裂韧性的影响。结果表明:层间裂纹在低载荷速率时以稳定的方式扩展,而在高速率时裂纹的扩展变得不再稳定;在低速率(1~1 000 mm/min)载荷下,载荷速率对层间断裂韧性有轻微的影响;层合板在高速率载荷下的层间断裂韧性大于低速率下的层间断裂韧性。     

功能助剂对2,4-二硝基苯甲醚基熔铸炸药性能的影响

为了获得适用于2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药的功能助剂体系,改善其装药性能,通过黏附功确定功能助剂为吐温60和醋酸丁酸纤维素(CAB);采用巴西实验、静态剪切实验、撞击感度爆炸概率法实验、摩擦感度爆炸概率法实验、小隔板实验和液体静力称量法,研究了功能助剂对DNAN 20/奥克托今80(HMX 80)熔铸炸药的拉伸强度、剪切强度、撞击感度、摩擦感度、冲击波感度和装药密度的影响规律。实验结果表明:功能助剂使得DNAN 20/HMX 80熔铸炸药在-40℃、20℃、60℃下的拉伸强度分别增大6.25%、10.3%、47.8%,剪切强度分别增大23.5%、27.8%、45.1%;摩擦感度、撞击感度和冲击波感度分别降低14.29%、4.76%、3.11%;相对密度提高0.2%.因此,功能助剂吐温60和CAB可以用于改善DNAN基熔铸炸药的力学性能和安全性能。     

球磨-液相氧化短碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

采用球磨鄄液相氧化法制备了表面改性的短碳纤维(SCF),选用改性后不同尺寸的短碳纤维增环氧树脂(EP),通过挤出成型法制备短碳纤维/ 环氧树脂(SCF/ EP) 复合材料. 利用原子力显微镜(AFM)检测和接触角测定等方法研究了改性短碳纤维的表面形貌及其与环氧树脂浸润性能的变化;借助扫描电子显微镜(SEM)观察及拉伸和冲击测试等手段表征SCF/ EP 复合材料的微观组织和力学性能,分析了其增强机制。结果表明:球磨鄄液相氧化法改善了纤维与树脂的浸润性能,SCF/ EP 复合材料拉伸强度和冲击强度最大值分别达到了71.2 MPa 和27.75 kJ/ m2,比纯环氧树脂提高了103.4%和63.9%. 短碳纤维增强SCF/ EP 复合材料的机制主要有脱粘和拔出机制、裂纹偏转机制和桥联机制。     

美M1坦克用复合材料负重轮

<正> 美陆军M1 Abrams主战坦克的复合材料负重轮已计划进入批量生产。该负重轮采用了先进的 E-玻璃纤维/环氧树脂复合材料。制造时先进行浸湿纤维缠绕。而后在高温下模压坚实,最后使基体凝固。为防止负重轮与车体间螺栓固定的界面产生腐蚀蠕     

抗核爆炸辐射的屏蔽结构

本发明的屏蔽罩能异蔽来自核爆炸的辐射。这个异蔽罩由下面几个部分组成:铝制壳体结构;胶接到铝壳外表面上的锡箔;围绕锡箔材料缠绕的玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料;热烧蚀绝热材料构成的外层。锡箔材料上缠绕玻璃纤维可以使锡箔起到有效屏蔽材料的作用,在暴露于核辐射时它能使锡箔保持一个整体。     

锌基/(C、Si)复合材料的界面结合特征

锌基 /( C、Si)复合材料由石墨和硅粉在 60 0～ 70 0℃加入锌基合金熔体获得。结果表明 :C、Si颗粒可加入锌基合金且分布均匀。热力学计算得出 ,C、Si与锌基合金基体不发生界面反应 ,为机械结合。     

铝合金表面处理对玻璃纤维-铝合金叠层板性能的影响

对铝合金表面经化学法、机械-化学法或化学-阳极氧化法预处理后,再经铺设玻璃纤维布、浸渍环氧树脂、静置固化等过程,获得玻璃纤维-铝合金叠层板;观察分析了铝合金表面和叠层板界面微观形貌,并测试叠层板力学特性。结果表明:3种预处理方法相比较,铝合金表面微孔孔径依次增大、孔数依次增多、分布依次更均匀;化学-阳极氧化法处理的铝合金制备的叠层板界面缺陷少、力学特性好。     

环氧树脂高压平面固体开关研究

本研究首先使用Maxwell仿真软件对环氧树脂固体开关的可行性进行分析,然后利用微电子机械加工技术,使用环氧树脂作为开关的固体材料制得固体开关。对环氧树脂固体材料的热稳定性,以及开关的静态自由击穿电压、开关延迟时间进行测试,并对触发后的空气开关与固体开关形貌进行对比。结果表明:环氧树脂可以承受300℃的高温;在主电极和触发电极距离0.08mm、触发电压2 000V条件下,高压固体开关可被触发;相同尺寸的固体开关比空气开关耐压400~600V,开关延迟时间约20ns;触发后的固体开关损伤严重,不能重复使用。     

耐高温对位芳纶纸基材料增强工艺的研究

对位芳纶纸基材料因其分子链刚性结构以及纤维表面化学惰性导致其力学性能较差,即使通过环氧树脂增强,其综合性能仍然不能达到航空航天等耐高温结构材料的要求。为了获得优异力学性能和耐高温性能的纸基材料,高强,高模及耐高温树脂聚酰亚胺作为增强树脂被采用,而其制品的力学性能受到成型加工工艺的影响。采用100℃预固化,250℃,20MPa热压成型的工艺将获得最佳力学性能,其裂断长达到8350m。通过DSC及TGA分析,其玻璃化转变温度及初始分解温度分别为275、550℃,有望作为航空航天等领域耐高温结构材料使用。     

化学微推冲阵列传热过程数值模拟

根据燃烧传热原理,建立了阵列单元燃烧传热过程的一维有限差分模型,运用此模型对装填斯蒂酚酸铅的7740玻璃、环氧树脂、微晶玻璃和硅药室单元燃烧40～80 ms过程中室壁温度成长和温度分布进行了数值模拟.结果表明,药室材料的导热系数和单元燃烧时间是影响温度成长和推冲单元分布的主要因素.低导热系数和短燃烧时间有利于提高相同面积上推冲单元的分布数.其中单元燃烧时间影响更大,导热系数增加100～1000倍时,热量传导的临界距离增加3.3～6.3倍,而燃烧时间增加一倍时,临界距离增加3～5倍,但都在微米级,硅药室为150～450 μm,其余三种为20～160 μm.     

金属树脂复合模具材料的研究

为获得性能较好的金属树脂快速模具材料,通过3因素3水平正交实验研究了固化剂、稀释剂和石英粉用量对快速模具材料抗拉强度、抗弯强度和硬度的影响。对材料力学特性数据的极差分析得出:以E-44环氧树脂为基料、铝粉、玻璃纤维等为填料的金属树脂快速模具材料的较优配方;当固化剂为16.5 g、稀释剂为25 mL、石英粉为15 g,该组快速模具材料的综合性能最佳。     

碳纤维复合材料构件干磨削砂轮研制及其加工性能研究

碳纤维复合材料(CFRP)具有硬度高、各向异性、非均质的特性,是典型的难加工材料之一,磨削中极易发生分层和砂轮堵塞现象.结合碳纤维/环氧树脂复合材料构件干磨削的加工需求,研制了磨料群可控排布超硬磨粒电镀砂轮.并以常规单层电镀砂轮为参照,对碳纤维/环氧树脂复合材料进行了干磨削加工试验.结果表明:新型的磨料群可控排布砂轮在...     

碳/环氧树脂复合材料吸湿水分浓度场的有限元分析

采用ABAQUS有限元软件的质量扩散模块,对碳纤维增强环氧树脂基(CFL/EP)复合材料在湿热环境下吸湿后的水分浓度场进行了分析计算。计算在环境温度T=37℃及T=80℃的条件下进行。计算结果和试验结果吻合得较好,为后续的CFL/EP复合材料湿热残余应力的分析打下了初步基础。     

电爆管失效模式及影响因素研究

采用加速老化试验技术,在温度为71℃和温度为71℃、相对湿度分别为50%和80%条件下,对某电爆管在老化过程中的失效模式进行了研究。结果表明,老化后,该电爆管压敏电压值均较老化前降低,尤其是经含有湿度的双因素加速老化试验后,其压敏电压值下降更明显,而其电阻、发火时间、输出气体压力等性能指标却无明显变化。通过对电爆管压敏电压下降影响因素研究,结果发现,灌封胶配制不均是导致其压敏电压值在湿度环境中下降的主要原因。