复合材料/铝合金黏接-自冲铆接头力学性能

为探究碳纤维复合材料黏接-自冲铆复合接头力学性能,对厚度为1.5 mm的碳纤维复合材料及5052铝合金板材分别进行自冲铆接,结合dp460环氧树脂黏接-自冲铆复合连接及黏接3种不同工艺制作单搭式接头,通过剖面直观检测分析法对接头成形进行质量评价,由拉伸-剪切试验获得各组接头的静破坏载荷及失效位移,并计算相应能量吸收值。结果表明:黏接-自冲铆复合连接工艺可以实现对碳纤维复合材料与5052铝合金板材的有效连接,其复合接头静破坏载荷比自冲铆接接头增加160%,为5 425.2 N;与黏接接头相比,黏接-自冲铆复合接头能量吸收能力更强,是前者的2倍;失效模式为在铆接位置发生纤维层断裂,黏接处发生混合破坏,搭接区域的5052铝合金板上出现纤维层残留;失效机理为铆钉刺入破坏纤维材料的连续性,在黏接剂的作用下断裂的纤维层黏接在上板并与下板分离。     

碳纤维增强复合刹车材料的基体改性

刹车材料的成分和结构设计影响其性能及服役寿命。从碳纤维增强复合刹车材料的性能要求出发,对基体改性的应用现状、改性填料的引入方法进行系统详细的论述,并展望了新型复合刹车材料的发展思路及浆料法浸渗三维纤维预制体引入改性填料的发展方向。     

几种非连续纤维增强铝合金的制备

采用液态金属渗透法和复合铸造法制备了非连续纤维增强铝合金复合材料。液态金属渗透法是将液态金属挤压进纤维制成的预制块中;复合铸造法的特点是把粒子材料加入剧烈搅拌下部分凝固的合金浆料。这两种工艺和选用的增强剂成本低廉,并可沿用现有的工艺和设备。将多重增强剂与基体复合是提高复合材料性能的一条新途径。文章还介绍了复合材料发动机活塞的应用情况。     

挤压铸造工艺制备高功率微波发射用碳纤维复合阴极研究

介绍挤压铸造工艺在制备高功率微波发射用碳纤维复合阴极中的应用,对工艺参数进行了总结。样品的发射性能实验结果表明,用该工艺制备的阴极与通用的不锈钢阴极相比能较好改进微波发射性能。     

碳化硅纤维及其复合材料的进展

在美国第45届材料与加工工程促进学会年会与展览上展出了很多高性能纤维及其复合材料，包括碳纤维、碳化硅纤维、硼纤维及其复合材料等，简要介绍碳化硅纤维及其复合材料的现状与发展。     

基于三维梁理论的电磁轨道炮复合身管抗弯性能分析

基于复合材料的三维厚壁梁理论,考虑梁的三维应变、挠曲等效应,建立了圆形电磁轨道炮身管纤维缠绕复合外壳的等效抗弯刚度计算模型。采用组合梁的等效抗弯刚度计算法,对纤维缠绕的轨道炮身管的整体抗弯刚度进行了分析,并与层合板理论法、有限元法做了对比。结果显示,3种计算方法在缠绕角度较大时,计算结果一致性较好。分析了纤维缠绕角度的变化、不同径向位置的碳纤维缠绕角度变化以及不同内膛绝缘材料对身管轴向抗弯刚度的影响。研究结果表明：身管的轴向抗弯刚度在缠绕角度较小时,随着缠绕角度的增大,呈明显的下降趋势,并且其受内层碳纤维的缠绕角度影响要比外层碳纤维的要大;高密度、高弹性模量的内膛绝缘材料并不一定就能提高身管的轴向抗弯刚度。     

碳纤维在导弹发射器上的应用研究

文中以碳纤维增强树脂基复合材料研制导弹发射器为目的,通过对发射筒的结构和性能要求分析,提出碳纤维应用的必要性。介绍了碳纤维/玻璃纤维连续纤维缠绕研制导弹发射筒的成型工艺方法、性能试验手段和必要的试验数据。该研究成果已经成功地应用于某型号多用途导弹武器系统,为碳纤维在制导兵器结构部件上的应用提供技术支撑。     

金属基复合材料的模压铸造工艺

主要介绍连续纤维(如石墨、碳化硅纤维)增强金属基复合材枓的模压铸造工艺,讨论模压铸造的质量控制、材料性能及该工艺的优点和存在的问题;简要介绍模压铸造金属基复合材料在航空航天工业中的应用。     

碳纤维织物铜银复合镀覆及其3毫米波RCS特性

为制备一种新型毫米波无源干扰材料,采用化学复合镀覆技术在碳纤维织物表面沉积了铜银薄膜。并对复合镀层的微观形貌、导电性能及毫米波雷达散射截面(RCS,Radar cross section)性能进行了测试。结果表明:该化学镀工艺所得铜银复合镀覆碳纤维织物镀覆均匀、光泽性好,有较强的导电性能。RCS值随着金属镀覆碳纤维织物导电性能的增强而增大,铜银复合镀覆碳纤维织物的RCS值为其理论计算值的92.3%,是一种有效的毫米波干扰材料。     

三维编织碳纤维增强铝基复合材料的制备研究

以碳纤维的三维编织架构为增强体,经镀铜预处理后,置于铝合金熔体中施加压力成形,得到三维编织碳纤维增强铝基复合材料。探究大气和氩气气氛下不同三维纤维架构挤压成型的复合材料的界面特征与结构。通过拉伸试验及扫描电镜检测,对材料性能进行表征。结果表明:紧密编织的三维编织碳纤维较宽松结构的三维编织碳纤维,与铝合金基材的浸润性和相容性更好,铝合金在与三维编织碳纤维复合后拉伸强度与硬度均提升。     

碳纤维表面涂层的制造方法与功用

论述了碳纤维表面涂层的方法,分析了各种涂层方法的优缺点与适应范围。聚合物涂层法、溶液还原法、表面接枝法可提高碳纤维与树脂基体间润湿性,而电镀法、化学镀法、金属浴法、Sol-Gel法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子喷涂法都是为了改善碳纤维与金属基体间界面的碳纤维涂层方法;其中由金属浴法制造的涂层碳纤维增强复合材料性能不高,从而使其使用受到限制;而等离子喷涂法工艺尚不成熟,PVD与CVD法是制造碳纤维表面涂层最有前途的方法。     

用压力渗透法制备铝基复合材料

介绍了用压力渗透法制备铝基复合材料的工艺过程,包括陶瓷纤维的预处理,预制型的制做复合工艺等,并对复合材料的显微组织进行观察、分析。结果表明,纤维对复合材料组织有很大影响。     

短碳纤维复合材料中纤维均匀化技术的研究现状

短碳纤维在基体材料中的均匀化技术对短碳纤维复合材料的性能有显著的影响。总结了短碳纤维复合材料中纤维的几种均匀化技术及其工艺特点 ,并提出了评价纤维均匀化效果的几个表征方法。但由于目前碳纤维的均匀化技术始终未能同时解决好短碳纤维在均匀化过程中所面临的三个突出问题———分布要均匀、损伤程度最小、体积分数要高 ,因此 ,短碳纤维在基体材料中的均匀化技术仍然是未来大力推广低成本、高性能、多用途短碳纤维复合材料急需解决的一个重要课题     

线膛复合身管无座力炮内衬厚度影响分析

针对线膛复合身管无座力炮内衬厚度与疲劳寿命关系研究较少的问题,对线膛复合身管无座力炮内衬厚 度对火炮的影响进行研究。选择各向同性弹性材料模型,使用有限元软件ls-dyna 进行数值仿真,结合局部应力应变 法,分析了弹丸挤进、内压载荷对不同厚度内衬和纤维等级复合材料层的线膛复合身管裂纹形成寿命的影响。计算 结果表明：增加内衬厚度可以有效减小局部最大应变,高等级的碳纤维更加适合轻质量无座力炮的减重。     

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。     

国内简讯

碳纤维无纬布制作工艺及性能测定 159厂在研制碳纤维无纬布时,根据其技术要求,选用一台C630车床改成无纬布排布机,经试验确定了排无纬布的工艺参数,控制了无纬布纤维密度和树脂含量,保证了无纬布的质量。 1.无纬布排布装置     

C/C复合材料的ILSS与碳纤维表面状态的关系

采用液相氧化法对PAN系碳纤维进行了表面处理,研究了不同条件下,碳纤维表面状态对C/C复合材料中纤维与基体的结合程度的影响规律,并通过扫描电子显微镜观察其断口形貌,分析了影响因素与结合状态的关系。     

纤维增强复合材料在车辆上应用的进展

为促进现代汽车工业向着轻量化、低油耗方向发展,一个重要的措施是采用玻璃纤维、碳纤维、高性能聚合物纤维以及陶瓷或金属增强的复合材料。本文报道了它们在汽车、装甲车辆上应用的最新进展情况。     

基于网络理论的固伴火箭发动机纤维缠绕壳体优化设计

基于网络理论按爆破压强设计的纤维缠绕壳体基本方程,在结构、工艺等约束条件下,选取不同纤维材料,以壳体质量为目标,利用线性多步法和复合形法,优化设计纵向层平面缠绕、圆筒部分在环向缠绕的固体发动机纤维壳体的材料密度、纤维拉伸强度、缠绕角和极孔半径,并给出算例。计算表明,比强度是影响纤维壳体质量的最重要因素。     

陶瓷纤维的制造方法及其在复合材料中的应用

<正> 陶瓷纤维作为先进复合材料的增强纤维,与碳纤维和芳香聚酰胺纤维～样受到人们的重视。然而,碳化硅和氮化硅系陶瓷虽具有高强度和耐热、耐氧化的优点,但由于是难烧结性化合物,采用粉末烧结法难以制造陶瓷纤维。为此,在研究合成方法上颇费时间。目前,有两种方法可以合成各种陶瓷纤维,一是以硼纤维为代表的CVD(化学气相沉积)法,二是以碳纤维为代表的先驱物法。