高功率连续波掺铥光纤激光器研究进展

掺铥光纤激光器(Tm-Doped Fiber Laser, TDFL)具有结构 紧凑、散热性能优良、光束质量好、非线性效应阈值高 等优点,其量子转换效率在理论上可达200%。TDFL产 生的1.7～2.1 μm激光在多个领域具有广泛应用。简 要介绍了Tm3 离子的吸收谱和能级结构、TDFL三种泵浦方式的优 缺点以及国内外高功率TDFL的研究进展,并就其未来发展给 出了初步看法。     

表面改性自金属化技术制备表面导电热固性聚酰亚胺复合材料

采用碱刻蚀/离子交换的方法对碳纤维增强热固性聚酰亚胺基复合材料进行了表面自金属化,制备了表面覆银导电聚酰亚胺复合材料。表征了聚酰亚胺复合材料表面酰亚胺五元环开环程度随碱液刻蚀条件的变化,研究了碱液刻蚀、酸洗、离子源和离子交换时间对复合材料表面导电性和力学性能的影响。当碱液刻蚀5 h、离子交换9 h时,热固性聚酰亚胺复合材料表面方块电阻可达0.26 Ω·sq?1,且基本力学性能得到保持。      

国产CCF300碳纤维单向织物液体成型工艺性及其复合材料力学性能

选取国产碳纤维CCF300所制备的2种单向织物,单向无纬织物U3160及单向无屈曲织物KUC160,分别对其预成型体进行压缩特性和渗透特性测试,以研究2种单向织物的液体成型工艺性,并采用树脂传递模塑(RTM)工艺制备2种单向织物/双马来酰亚胺树脂基复合材料,测试并对比其面内力学性能。结果表明:预成型体压缩试验中,嵌套效应受压力及织物层数影响较大,压力越高、层数越多,嵌套效应越显著。U3160织物的嵌套效应较KUC160织物更为明显,在较高压力下,KUC160织物预成型体的纤维体积分数较U3160织物的下降了约20%。渗透率测试结果表明:相比U3160织物,KUC160织物0°方向的渗透率较高,而90°方向的渗透率有所降低;这是由于经编线的绑缚作用能促进0°方向的宏观流动,而阻碍90°方向的微观渗透。此外,KUC160织物的经编线与U3160织物的纬向纱线的导流作用也对渗透率有影响。力学性能试验结果表明:相比U3160织物增强复合材料,KUC160织物增强复合材料0°方向的拉伸、弯曲和压缩性能均有所下降,拉伸强度和弯曲模量降幅最大,分别约为11%和21%;而层间剪切强度有小幅提高,增幅约为8%。      

原位聚合碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯基复合材料损伤与修复研究

基于热塑性复合材料易修复的特性,开展了碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基复合材料修复技术研究。研究了工艺温度、压力和时间对复合材料力学性能的影响规律。结果表明：在200℃、0.75 MPa压力下保持10 min可以获得优化的复合材料力学性能。引入低速冲击损伤,使用热压修复工艺修复碳纤维增强PMMA基复合材料的损伤。通过X射线断层扫描测试、超声波无损检测技术和断面摄像方法评估了此复合材料的损伤行为和修复效果。结果表明：低速冲击对碳纤维增强PMMA基复合材料的损伤分为低变形量区域的纵向开裂与分层和高变形量区域的纤维断裂与基体失效的混合模式。碳纤维增强PMMA基复合材料损伤试样经过热压修复后,损伤外形恢复良好,损伤区域大小显著减少,内部的开裂和分层等损伤恢复良好,复合材料压缩强度从140 MPa恢复至263 MPa,达到未损伤复合材料压缩性能(307 MPa)的85.7%。