夹层结构复合材料的吸波隐身技术研究进展

综述目前国内外夹层结构复合材料吸波隐身技术的特点、主要研究方向以及应用情况,包括蜂窝夹层结构和泡沫塑料夹层结构。介绍蜂窝夹层结构的吸波隐身技术的研究进展,指出影响蜂窝夹层结构吸波性能的主要影响因素,包括蜂窝本身的规格尺寸以及浸渍胶液体系等。分析聚氨酯和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)两种常用的泡沫夹芯吸波复合材料的吸波性能和力学性能,指出具有高力学性能、高耐热性的吸波性PMI泡沫塑料泡沫夹层结构是吸波隐身夹层结构技术未来的主要研究方向。     

高密度芳纶纸蜂窝的力学性能及应用前景分析

高密度芳纶纸蜂窝在飞机客舱及货舱地板上应用广泛,对其制作工艺和力学性能的研究具有重要意义。将树脂微观形貌与蜂窝宏观性能结合,研究了3种高密度蜂窝力学性能存在差异的原因,对比分析了芳纶纸蜂窝、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫和铝蜂窝作为复合材料夹层结构用芯材的优缺点。结果表明:高密度芳纶纸蜂窝的力学性能和节点胶柱面积均随着密度的增大而增大,其力学性能优于PMI泡沫,耐腐蚀性能和抗屈曲性能优于铝蜂窝,但高密度芳纶纸蜂窝工艺控制困难,在制备过程中易出现树脂分布不均匀的现象。     

湿热环境对PMI泡沫夹芯复合材料性能的影响

采用聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫、碳纤维增强环氧树脂（EW220/5258）复合材料面板制备了PMI泡沫夹芯复合材料,研究了PMI泡沫夹芯复合材料、EW220/5258复合材料面板及PMI泡沫芯材的吸湿特性,并讨论了湿热对PMI泡沫夹芯复合材料的压缩性能及介电性能的影响。结果发现：PMI泡沫夹芯复合材料的饱和吸湿时间...     

PMI泡沫夹芯复合材料共固化参数研究

在不同温度和压力的热压罐环境下，测试聚甲基丙烯酰亚胺泡沫(PMI)的尺寸稳定性，建立尺寸变化率与温度、压力、时间的关系，并结合不同固化参数下碳纤维增强树脂基复合材料的机械性能，得到外形和内部质量满足要求的PMI泡沫夹芯复合材料。     

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫制备及结构表征

以甲基丙烯酸、甲基丙烯腈和甲基丙烯酰胺为主要单体原料,在适当的发泡剂存在下,以过氧化物为引发剂引发单体共聚,制得甲基丙烯酸-甲基丙烯腈-甲基丙烯酰胺共聚物,并在高温下进行发泡和环化反应,制得聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫,并表征了PMI泡沫的结构.     

夹层结构复合材料低速冲击试验与分析

设计了聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫、 交联聚氯乙烯(X-PVC)泡沫、 NOMEX蜂窝、 缝合PMI以及开槽PMI泡沫等形式的玻璃布面板夹层结构复合材料, 研究了芯材种类和厚度、 面板玻璃布层数以及缝合和开槽等因素对夹层结构低速冲击性能的影响。结果表明, PMI泡沫芯较X-PVC泡沫芯和NOMEX蜂窝芯具有更高的冲击破坏载荷和吸收能量。随着泡沫密度及面板厚度的增加, 夹层结构复合材料的冲击破坏载荷和破坏吸收能量增大。合理的缝合和开槽, 能够增加PMI泡沫夹层结构的强度、 刚度及界面性能, 提高冲击承载能力。     

真空辅助树脂灌注工艺成型泡沫夹芯结构工艺设计与控制

采用无屈曲织物(NCF)、 CYCOM^® 890 RTM树脂体系和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫以及真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)成型泡沫夹芯复合材料平板, 结合力学性能测试和微观结构分析等手段研究了成型过程中抽胶对夹芯板界面质量以及纤维体积分数的影响, 分析产生的缺陷类型及原因, 优化了工艺参数。结果表明: 抽胶有利于提高泡沫夹芯板的纤维体积分数和力学性能, 在100～120 ℃温度范围内进行30 min的抽胶, 工艺稳定, 层间剪切强度和弯曲强度显著提高。     

真空辅助树脂灌注工艺成型泡沫夹芯结构工艺设计与控制

采用无屈曲织物(NCF)、CYCOM(R) 890 RTM树脂体系和聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫以及真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)成型泡沫夹芯复合材料平板,结合力学性能测试和微观结构分析等手段研究了成型过程中抽胶对夹芯板界面质量以及纤维体积分数的影响,分析产生的缺陷类型及原因,优化了工艺参数.结果表明:抽胶有利于提高泡沫夹芯板的纤维体积分数和力学性能,在100～120℃温度范围内进行30 min的抽胶,工艺稳定,层间剪切强度和弯曲强度显著提高.     

不同单体配比聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,通过加热结合超声的方法引发反应,快速制备了不同单体配比的聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫。通过傅里叶变换红外光谱、热重分析、动态力学热分析、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜对PMI泡沫结构、热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI泡沫的力学强度进行分析。结果表明,高温下氰基与羧基通过重排异构化反应生成酰胺键,制备的PMI泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,LOI随AN含量的增加而提高,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.3 mm之间。力学性能分析表明,PMI泡沫具有较高的力学强度,50.1 kg/m 3的PMI泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.85 MPa、2.71 MPa和3.74 MPa。     

“超材料”结构吸波复合材料技术研究

研究了"超材料"结构吸波复合材料的制备技术及其力学性能与电性能。通过突破不同尺寸金属周期结构单元制备、金属周期结构单元转移、含金属周期结构单元吸波复合材料工艺参数优化等关键技术,制备出电性能和力学性能批次间稳定性良好的含多层金属周期结构单元的"超材料"结构吸波复合材料,"超材料"结构吸波复合材料在2~18GHz频率范围具有宽频高吸收的特性。     

聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土泡沫的制备与性能

以甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)为单体,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,以有机改性蒙脱土(OMMT)为填料,通过单体原位插层聚合的方法,制备了聚甲基丙烯酰亚胺/有机蒙脱土(PMI/OMMT)泡沫。通过傅里叶变换红外(FT-IR)和X射线衍射(XRD)对OMMT的结构进行表征,通过热重分析(TGA)、动态力学热分析(DMA)、垂直燃烧、极限氧指数(LOI)和扫描电镜(SEM)对PMI/4OMMT泡沫热性能、燃烧性能和形貌进行表征,同时对PMI/4OMMT泡沫的力学强度进行分析。结果表明,十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)插层进入钠基蒙脱土(Na-MMT)层间,使层间距由1.25nm增加到2.20nm。制备的PMI/4OMMT泡沫具有良好的成炭性能和较高的玻璃化转变温度,OMMT的加入提高了PMI/4OMMT泡沫的LOI,泡沫呈蜂窝状结构,孔径在0.1~0.4mm之间。力学性能分析表明,PMI/4OMMT泡沫具有较高的力学强度,PMI60/4OMMT泡沫的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为1.45MPa、2.11MPa和3.15MPa。     

无反射层泡沫夹层结构设计及吸波性能研究EI北大核心CSCD

针对无反射层的电磁隐身需求,本工作对透波层/吸波泡沫/透波层的夹层结构的吸波性能进行仿真计算,据此制备不同电磁参数的吸波泡沫,对其进行电磁特性表征,并研究吸波泡沫夹层结构的雷达散射截面(RCS)性能。结果表明:在吸波泡沫介电常数为2.3~2.7,介电损耗为0.24~0.26时,无反射层的夹层结构在宽频范围内具有最优的吸波性能。加入炭黑吸收剂泡沫的介电常数和介电损耗具有明显的变化规律,吸波PMI泡沫的电磁特性与仿真计算最优吸波泡沫较接近。炭黑质量分数为8%时吸波PMI泡沫夹层结构在2~18 GHz频率范围内具有最优的隐身性能,与仿真计算结果相对应,其通过低频透波、高频吸波实现电磁波隐身。     

赢创亮相2016中国国际复材展,为复合材料行业提供创新解决方案

正8月31日到9月2日,赢创亮相2016中国国际复合材料工业技术展览会("中国国际复材展"),展示其与客户密切合作研发的创新产品和解决方案。40多年来,赢创公司的ROHACELL结构泡沫广泛应用于航空航天、汽车、医疗及其它领域,使用高性能复合材料制成的轻质结构零部件或产品具有非常广阔的应用空间。在此类应用中,聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫ROHACELL作为复合夹芯结构泡沫芯材,用于轻量化设计,具有出色的强度。     

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫夹层结构全生命周期的关键技术研究进展

聚甲基丙烯酰亚胺(Polymethylimide,PMI)泡沫夹层结构特有的性能优势使其广泛应用于航空航天领域。为推动PMI泡沫夹层结构的稳定化、系列化和高性能化,本文系统地综述了面向全生命周期的PMI泡沫夹层结构设计与制造技术的研究现状与发展趋势。首先,总结了PMI泡沫及其夹层结构的性能和应用现状,分析了PMI泡沫夹层结构的市场需求。然后,概述了面向全生命周期的PMI泡沫夹层结构关键技术现状,包括PMI泡沫研发、结构设计与分析、结构固化成型、维修及维护。最后,展望了PMI泡沫夹层结构的发展趋势,以期为该领域后续的研究工作提供参考。      

多级复合材料蜂窝结构的力学性能

根据多级结构设计思想,把高性能聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫加入到单向碳纤维增强树脂复合材料之间,制备多级复合材料蜂窝结构。对多级复合材料蜂窝结构的平压性能进行了研究,包括多级复合材料蜂窝结构平压性能的理论预报和试验验证。研究了多级复合材料蜂窝结构平压性能随结构等效密度变化的关系。并对多级复合材料蜂窝结构的三点弯曲性能进行了研究,主要包括理论预报和试验验证。通过理论研究对结构的失效模式进行了预报,绘制了失效模式机制图,并通过三点弯曲试验对理论预报结果进行了验证。      

基于增强内积矩阵的PMI泡沫夹层结构损伤检测

聚甲基丙烯酰亚胺(polymethacrylimide, PMI)泡沫夹层复合材料结构因其独特的力学性能而广泛应用于航空航天领域,如何快速、准确、低成本地检测面板与芯材的脱粘损伤对结构安全使用具有重大意义,然而传统的基于超声波的无损检测技术由于PMI泡沫的吸声特性难以有效地检测到此类结构的脱粘损伤,该文探索基于振动响应测试的方法在PMI泡沫夹层结构损伤检测中的可行性及有效性。以振动时域响应相关性分析建立的结构损伤特征——内积矩阵(inner product matrix, IPM)为基础,通过将不同激励点下计算得到的IPM进行堆叠,提出了增强内积矩阵(enhanced inner product matrix, EIPM)的概念,并以EIPM为卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的输入、PMI泡沫夹层结构的损伤状态为输出,建立了基于EIPM及CNN的结构损伤检测方法。PMI泡沫夹层悬臂梁结构的脱粘损伤检测仿真算例及实验验证结果表明,所提方法在3个及以上测点时的平均识别准确率均在99%以上,且与基于IPM的方法相比,EIPM方法具有更好的收敛...     

2,4,6-三溴苯胺阻燃聚甲基丙烯酰亚胺泡沫的制备及性能

通过自由基共聚合和热空气自由发泡两步法,制备阻燃聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫,其中功能单体为甲基丙烯酸(MAA)和丙烯腈(AN)、阻燃剂为2,4,6-三溴苯胺(TBA)、引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、发泡剂为甲酰胺(FA)。通过泡沫垂直燃烧和极限氧指数(LOI)研究了PMI泡沫的阻燃性能,通过锥形量热仪研究了PMI泡沫的燃烧行为,通过热重分析研究了PMI泡沫的热降解性能,通过扫描电镜对PMI泡沫的形貌进行表征,同时对阻燃PMI泡沫的拉伸、弯曲和压缩强度进行测试。结果表明,当添加8 phr TBA时,PMI50/8TBA泡沫燃烧的火焰高度明显降低,LOI高达26.3%;同时,峰值热释放速率和总热释放量相对于PMI50分别下降了25.5%,41.6%。TBA的加入,使得阻燃PMI泡沫泡孔壁变薄,从而降低了材料力学强度。     

新型吸波复合材料的SMC成型工艺及吸波性能研究

以E-51环氧树脂为基体,Fe78Si13B9粉体为吸波剂成功制备了性能优良的吸波复合材料板,并对其成型工艺以及性能指标进行了系统的研究。研究结果表明,所制备的梯度吸波复合材料板呈现出规整的铺层结构,各层间吸波剂含量分布均匀;复合材料具有优良的力学性能,测得其拉伸强度值为128.03MPa,弯曲强度值为253.04MPa;与此同时,测得吸波剂与环氧树脂不同质量比条件下所制得复合材料板的吸波性能,随着吸波剂含量的增加,反射衰减峰逐渐向低频偏移;当吸波剂与环氧树脂质量比为6∶1时,在2.7～18GHz很宽的频率范围内反射衰减均小于-4dB,表现出优良的吸波性能,从而为下一步的吸波复合材料设计提供有价值的参考。     

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料的制备及研究进展

聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫塑料目前已被广泛地应用在航空、船舶、铁路机车制造、天线等领域.综述了PMI泡沫塑料的制备方法和研究进展,探讨了其在生产过程和应用过程中存在的问题,并对今后PMI泡沫塑料的研究方向进行了展望.     

中国制造支线飞机成功采用高性能泡沫材料

据媒体报道,中国首架自行研发的新型支线飞机ARJ21-700,日前完美演绎了首次蓝天之旅。新支线飞机中成功采用了两种高性能泡沫材料:应用于夹层结构复合材料的ROHACELL聚甲基丙烯酰亚胺硬质泡沫,以及用作绝缘材料的S0LIMIDE聚酰亚胺软质泡沫。