遥感仪器光机系统用高体分SiCp／A1复合材料的疲劳研究

由于高体分铝基复合材料应用在空间遥感器的结构设计中可能会存在疲劳问题,对高体分SiCp／A1复合材料的疲劳破坏行为进行了研究。首先,介绍了疲劳试验方法,确定采用常规试验方法来研究高体分铝基复合材料的疲劳强度,并对疲劳试验进行了规划。然后通过用三参数幂函数模型处理实验数据获取了SN曲线中关键参数的数学模型,提出了振动试验中的振动频率选取方法。最后利用振动试验台对5个疲劳试件进行了试验,并用三参数幂函数模型对观测值进行了拟合。结果表明,高体分SiCp／A1复合材料的疲劳强度为161MPa。该研究结果能够有效地指导航天遥感器的结     

基于高体分SiCp/Al材料的空间相机主支撑结构研制

作为空间相机光学元件的载体,主支撑结构对于确保光学元件相对 位置的长期准确稳定具有决定性作用。由于具有比刚度高、热稳定性好等优点,高体分碳化硅颗粒增强铝基(SiC_p/Al)复合材料 非常适用于航天光机结构。利用超声波钎焊技术可以解决高体分SiC_p/Al材料的焊接问题,这 为其在空间相机主支撑结构上的应用奠定了基础。介绍了一种基于高体分SiC_p/Al材料的某空 间相机的主支撑结构。通过工程分析比较了同一主支撑结构分别采用TC4和高体分 SiC_p/Al两种材料时的力学性能差异。结果表明,采用高体分SiC_p/Al材料制成的主支撑结构在质量上轻了31.8%,在一阶频 率上高了25%。通过力热试验可知,该主支撑结构在焊缝强度和尺寸稳定性等方面均满足使用要求。     

遥感仪器光学系统用非球面反射镜的支撑结构设计

目前空间遥感仪器的非球面反射镜一般都是用支撑柔性结构加背板的支撑结构支撑的。由于支撑结构的质量占有较大比重,需要简化支撑结构的形式,降低支撑结构的质量。依据三点定位原理和双脚架挠性结构,设计了3个用于简化反射镜支撑结构形式的柔性铰链结构,并采用有限元软件对设计结果进行了分析。结果表明,这种支撑结构形式可以适应空间力热环境并能达到精度要求,实现了对大口径非球面反射镜的支撑。该支撑结构去除了传统结构中的反射镜背板,简化了支撑结构的形式,减小了支撑结构的质量,降低了组件加工和装配工艺的难度。     

电子封装用SiCp/Al复合材料的研究现状及展望

电子封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了更为严格的要求。文章介绍了电子封装用SiCp/Al复合材料的研究现状和进展,讨论了其制备工艺和性能。文中着重介绍了空气气氛下的无压自浸渗制备方法,并进一步提出了SiCp/Al复合材料存在的主要问题以及今后的研究方向。     

SiCp/6061Al金属基复合材料激光焊接研究

采用高能ＣＯ_２激光束对 ＳｉＣ颗粒增强 ６０６１铝基复合材料 ＳｉＣｐ／６０６１ＡＩＭＭＣ进行激光焊接、研究激光焊接工艺参数及填充材料对焊缝显微组织的影响。结果表明,对 ＳｉＣｐ／６０６１Ａｌ复合材料进行激光焊接,可以获得气孔很少、质量较高的焊接接头,但在激光直接熔化焊接焊缝中形成针状Ａｌ_４Ｃ_３脆性相,脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的数量与尺寸随激光束功率密度增加而增大,随焊接速度增大而减少。激光焊接时加入０．３ｍｍ厚的金属钛片作为填充材料,在焊缝中形成ＴｉＣ增强相,从而抑制了脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的形成。     

热循环对SiCp/Al复合材料性能影响的研究

SiCp/Al复合材料具有可调的热膨胀系数(CTE)、高热导率、低密度和良好的尺寸稳定性等优异性能,广泛应用于航空航天、军用电子等封装领域,由于SiCp/Al复合材料制成的组件工作环境较为苛刻,温度变化对其影响值得探讨。文章研究了热循环对SiCp/Al复合材料的CTE、热导率和弯曲强度的影响,并对其热膨胀行为作了分析。实验结果表明,热循环能有效降低SiCp/Al中的热残余应力,其热性能比铸态明显改善,弯曲强度有所降低;在低温阶段,经退火处理和退火处理+热循环处理后SiCp/Al的CTE基本重合,在高温阶段,经退火处理+热循环处理后的SiCp/Al具有更低的CTE。     

电子封装用低膨胀高导热SiCp/Al复合材料研究进展

随着微电子技术及半导体技术的快速发展,高封装密度对材料提出了更高的要求.SiCp/Al复合材料具有低膨胀系数、高导热率、低密度等优异的综合性能,受到了广泛的关注.作为电子封装材料,SiCp/Al复合材料已经在航空航天、光学、仪表等现代技术领域取得了实际的应用.文章介绍了SiC颗粒增强铝基复合材料的研究现状,详细阐述并比较了几种常用的制备方法,包括粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法、无压渗透法、压力铸造法等,进一步分析了各种方法的优缺点,并在此基础上展望了未来研究和发展的方向.     

SiCp/2024Al基复合材料的界面行为

采用真空热压烧结工艺在580℃下制备了35%(体积分数)SiCp/2024铝基复合材料,利用透射电镜(TEM)、能谱(EDS)、高分辨透射电镜(HRTEM)对复合材料中SiC/Al,合金相/Al的界面结构进行了表征,研究了增强体SiC和基体Al以及热处理前后合金相与基体Al的界面类型,取向结合机制。结果表明,SiC/Al界面清晰平滑,无界面反应物和颗粒溶解现象,也无空洞缺陷。SiC/Al界面类型包括非晶层界面和干净界面。干净界面中SiC和Al之间没有固定或优先的取向关系,取向结合机制为紧密的原子匹配形成的半共格界面。热压烧结所得复合材料中的合金相以Al4Cu9为主,与基体Al的界面为不共格界面,热处理后,合金相Al2Cu弥散分布于基体中,与基体Al的界面为错配度较小的半共格界面。     

SiCp/Al复合材料在电子封装应用中的基础研究

采用挤压铸造方法,制备了高体积分数的SiC增强铝基复合材料。经扫描电镜分析,复合材料颗粒分布均匀,材料组织致密。通过改变铝合金成分与SiC含量,SiCp/Al复合材料材料热膨胀系数介于(6.9~9.7)106℃1之间可调,热导率大于120 W/(m·℃),材料的比强度、比模量高。对材料表面涂覆性能进行了可行性研究,得到了实用的Ni和Cu镀层。     

SiCp/Al复合材料厚板皮秒激光制孔重铸层影响研究

为了探究激光加工高体积分数碳化硅颗粒增强铝基(SiCp/Al)复合材料厚板的成孔特征,采用激光旋切法对厚度为4mm的SiCp/Al复合材料进行直径为1mm的制孔实验,分析紫外皮秒激光制孔中重铸层及其表面裂纹的形成机理,获得了关键激光加工参数(激光功率百分比和扫描速率)对孔重铸层的影响规律.结果表明,SiCp/Al复合材...     

高体分铝基碳化硅表面镀镍钴合金非球面反射镜的光学加工

为了制造具有良好力学和热学性能的反射镜,对高体分铝基碳化硅镀镍钴合金反射镜的光学加工进行了研究;介绍了高体分铝基碳化硅SiCp/Al的物理性能;采用不同抛光磨料和抛光模对SiCp/Al镀镍钴合金样片进行抛光实验;在实验基础上,对SiCp/Al表面镀镍钴合金同轴抛物面反射镜表面进行精密抛光,实现了300 mm口径SiCp/Al表面镀镍钴合金同轴抛物面反射镜的光学加工,其面形精度均方根值为0.027λ(λ=632.8 nm),表面粗糙度Ra值优于2.1 nm。     

高体份SiC/Al反射镜在空间光学应用可行性的分析

简述了空间遥感器设计中反射镜材料选择的重要性及影响。对SiC和SiC/Al复合材料与常用光学材料的空间应用综合品质因子进行了比较,SiC材料的综合品质因子为8072.92,高体分SiC/Al复合材料的综合品质因子为1 687.50。并对高体分SiC/Al复合材料应用在反射镜上的光学性能进行了检测。检测结果得出材料的表面粗糙度能够达到1.49 nm,小于5 nm;反射率达到95%以上,能够满足反射镜的性能要求。对采用高体分SiC/Al复合材料作为反射镜和背板材料的相机结构进行分析。分析结果得出整体结构前三阶模态为115 Hz,120 Hz,203 Hz,满足空间遥感器大于100 Hz的技术要求,各反射镜的面形精度满足RMS≤1/50λ(λ=632.8 nm)的技术要求。各项测试数据和有限元分析结果表明,高体份SiC/Al复合材料作为反射镜在空间光学中应用是可行的。     

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料添加Ti-6Al-4V中间层激光焊接特性

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料由于大量增强相颗粒的存在,在熔化焊接过程中Al基体极易与SiC颗粒反应,生成Al4C3金属间化合物,严重降低焊缝的力学性能。以Ti-6Al-4V金属薄片作为中间层填充材料,采用氩气作为保护气体,对SiC体积分数为45%的SiCp/Al基复合材料进行激光焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接特性。结果表明,填充钛合金材料进行CO2激光焊接时接头组织致密,结合较好,在焊缝组织中获得了以Ti3Al为基体、Ti5Si3和TiC等反应产物为增强相的焊缝组织,所获得的最高抗拉强度为母材的50%左右。     

高体份SiC/Al复合材料在星载遥感器中应用

高体份SiC/Al复合材料因其性能优良而成为新一代星栽遥感器的理想结构材料.因星载遥感器设计中材料选择的重要性,对高体份SiC/Al复合材料与常用遥感器结构材料的空间应用综合品质因子进行了比较,高体份SiC/Al复合材料的综合品质因子为1 687.8,为传统遥感器结构材料的5～80倍.对遥感器的调焦机构支架进行力学分析...     

机载光电产品扫描反射镜结构优化设计

扫描反射镜广泛应用于机载光电产品中,其镜面变形直接影响着光学系统的光路及成像质量。另外,反射镜作为运动部件,需要在保证刚度的情况下尽量减轻重量,降低转动惯量。考虑过载和随机振动工况,运用OptiStruct、Nx.Nastran和UG软件对某机载光电产品扫描反射镜进行结构优化设计,获得了一种适于背部两点支撑的扫描反射镜结构构型。扫描反射镜优化前后的面型结果对比表明,改进构型与原始设计构型刚度基本一致,重量和转动惯量降低明显。在此基础上,反射镜材料选用高体积分数铝基碳化硅复合材料(SiCp/Al),重量进一步降低,刚度得到提高。     

洁净空调系统变新风量的节能控制研究

通过对洁净空调系统设计及运行分析,探讨系统变新风量的必要性和可行性,并利用某高校洁净空调系统在室内人员变化的情况下,通过实时监测室内二氧化碳浓度与余压状态,控制系统变新、排风量,通过理论分析及实验过程验证了洁净空调系统变新风量控制可行并具有很好的节能效果。     

通信局房高低压配电系统安全节能配置研究

在全业务背景下,随着通信技术和通信领域迅速发展,数据业务也在快速发展,大量的软交换设备和数据设备在现网中应用,导致通信设备的集成度越来越高,单机架耗电量大幅上升,通信集中化给局房动力的可靠性、动力容量等带来严重挑战。本课题研究主要包含四部分内容,一是分析目前移动通信局房高低压配电系统存在的问题,二是通过分析研究解决目前动力电源设计存在的问题,提出了新的高低压配电系统模块化配置标准,三是对各种类型的高低压配电系统进行分析,四是根据实例,对新标准下的系统和常规系统的各项性能指标进行比较。     

密闭式热场下<111>晶向Si单晶高晶转生长研究

在Kayex CG6000单晶炉上采用优化的350 mm密闭式热场,在23~25 r/min高晶转下用直拉法拉制出了Φ76.2~125 mm、n型高阻<111>晶向Si单晶,单晶的外形和径向电阻率均匀性良好。对<111>晶向Si单晶在高晶转下生长容易出现扭曲变形、棱面较宽现象的原因进行了分析。通过添加热屏,加强热场的保温和热屏的隔热作用,及缩小等径生长阶段熔Si液面与热屏间的距离,提高了晶体结晶前沿的温度梯度。从而避免了<111>晶向Si单晶的扭曲变形,减小了单晶棱面宽度,同时有利于消除晶体的漩涡缺陷。