复合结构界面粘接质量的非线性超声检测

为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。 为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。     

多界面粘接检测界面回波的提取

多界面粘接的结构,由于结构复杂,界面层次多,界面回波信号不易分离给超声粘接检测造成很大的困难.文章针对这一情况,以多层钢/橡胶交替层叠而成的粘接结构为研究对象,研究多界面粘接检测回波信号的分离,采用常数分离法和自适应分离法对回波信号进行界面回波分离,并确定出各界面回波信号位置和幅值.这两种分离方法都能有效地分离出界面回波信号,将这两种方法结合使用,能够得到更好的效果.     

不同温度下固体火箭发动机粘接界面振动试验

为解决陆上运输过程中固体发动机推进剂/衬层粘接界面在温度、振动载荷同时作用下的损伤问题,以试验的方式研究振动载荷对粘接界面的影响.给出试验试件和不同温度下粘接试件的加速振动试验设计,确定不同温度下加速振动试验方案,总结试件失效规律,分析试件力学性能随振动时间、温度间的变化关系,并从细观角度解释温振载荷造成粘接界面性能下降的原因.结果表明,当环境温度越高,抗拉强度下降越快;当温度升高,振动时间增加时,界面处颗粒脱湿程度加剧,更易出现裂纹.     

硼/超细硝酸钾点火药配方设计及工艺

为研究新型安全点火药配方及制备工艺,基于典型的硼/硝酸钾(B/KN O3)点火药配方,选用超细硝酸钾对其进行改性,采用手工混药法进行造粒,同时添加酚醛树脂或氟橡胶作为粘结剂,制备出B/KN O3造型粉,并测试了其火焰感度和静电感度。结果表明:随硝酸钾质量含量的减少,火焰感度升高,尤其外加2.5%酚醛树脂粘结剂的B/KN O3(50/50)火焰感度最高;而静电感度则降低,当B/KN O3配比一定时,添加相同的粘结剂氟橡胶比添加酚醛树脂更钝感。     

衬层粘接性能的研究进展

对村层粘接界面的研究现状和进展作了综述,从组分迁移、水分吸温和工艺／配方等三个方面阐述了影响村层粘接界面粘接性能的因素,并介绍了提高粘接性能的技术途径。     

Al2O3/Y2O3复合助剂对常压烧结B4C陶瓷性能的影响

以B4C微粉为原料,聚乙烯醇(PVA)、酚醛树脂为黏结剂,Al_2O_3+Y_2O_3为复合烧结助剂,在2 250℃的烧结温度下,采用常压烧结工艺制备碳化硼陶瓷,研究复合助剂Al_2O_3+Y_2O_3的加入量对碳化硼陶瓷材料的显微组织、烧结性能以及力学性能的影响。结果表明,Al_2O_3+Y_2O_3的质量分数为0.75%时,常压烧结B4C陶瓷材料的性能最佳:烧结体相对烧结密度为96.4%,最大抗弯强度为360 MPa,硬度为26.47 GPa。显微组织显示气孔细小,分布均匀。     

埋入传感器对发动机界面粘接性能影响试验研究

针对固体火箭发动机健康监检测中埋入传感器后对发动机界面粘接性能的影响,自制埋入传感器的粘接试件,通过对粘接试件的CT无损探伤与力学性能试验,得到传感器的埋入方法可靠、埋入传感器对发动机界面粘接性能无明显影响;通过对自然贮存粘接试件的力学性能监测试验,得到粘接界面力学变化规律,进而确定埋入式传感器在发动机界面中至少可以稳定工作3个月以上.     

酚醛树脂对B/KNO3点火药激光烧蚀特性的影响

利用光电测试法、差热分析(DTA)和扫描式电子显微镜(SEM)分析方法,研究了B/KNO3和B/KNO3/酚醛树脂两种药剂激光点火过程中的烧蚀现象,分析了酚醛树脂对B/KNO3烧蚀特性的影响。结果表明,B/KNO3药剂中加入酚醛树脂后,化学反应的起始温度由556℃下降到548℃,反应放热量由1.86kJ·g-1增加到2.21kJ·g-1;酚醛树脂能明显降低药剂的烧蚀程度,提高药剂激光点火感度和降低点火延迟时间。加入酚醛树脂后,50%发火能量从17.95mJ降低到9.11mJ,点火延迟时间降低的程度随入射激光能量密度增大而减小。当入射激光能量密度为5J·cm-2时,点火延迟时间从17.5ms降低到7.2ms,当入射激光能量密度达到23J·cm-2时,二者点火延迟时间基本趋于一致。     

TC4钛合金/304不锈钢异种材料扩散焊研究

在真空条件下制备TC4钛合金/304不锈钢双金属复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计对结合区的显微组织和性能进行测试分析。结果表明:当温度为1 025℃、保温60 min时,扩散连接得到的TC4/304双金属复合材料过渡层界面清晰、焊接缺陷较少,结合区的硬度曲线呈先升后降的趋势,峰值硬度为613.5HV;当扩散温度高于975℃时,TC4/304界面处形成A、B、C新相层,A层为混合铁基固溶体,B层主要为Fe_2Ti、FeTi和TiCr_2多元复杂脆性金属间化合物,C层靠近TC4侧为β-Ti基的单相固溶体组织;并且过渡层的厚度随连接温度的升高而递增。     

ZnMn2O4陶瓷的固相法合成及其电性能

采用传统固相合成工艺制备ZnMn2O4陶瓷,借助XRD、SEM等分析手段确定制备ZnMn2O4陶瓷所需的最佳预烧温度和烧结温度,研究不同烧结温度对ZnMn2O4陶瓷交流阻抗谱的影响。介绍了ZnMn2O4薄膜的制备和阻变特性。结果表明:ZnMn2O4陶瓷的最佳预烧温度和烧结温度分别为750、1 100℃;在750℃预烧、1 100℃烧结温度条件下,几乎没有气孔;ZnMn2O4陶瓷模拟等效电路为(R(C(RQ))),低频区电荷扩散属于平面无限扩散过程,高频区界面阻抗近似无穷大;介电常数随烧结温度的增大而减小,介电损耗随烧结温度的增大而增大;磁控溅射可得到ZnMn2O4薄膜且具备阻变特性。     

环氧树脂和石墨对高氯酸钾类烟火药撞击感度的影响

为了揭示高氯酸钾类烟火药的安全性,制备了本工作称为样品1#～7#的7种50/50/m/n-KClO4/Al/环氧树脂/石墨混合物体系(m=n=0;m=3,n=0;m=5,n=0;m=5,n=1;m=5,n=2;m=5,n=3;m=5,n=4)。用GJB772A-1997-601.1,热重-差热分析(TG-DTA)和扫描电子显微镜(SEM)研究了环氧树脂和石墨对高氯酸钾类烟火药撞击感度的影响。结果表明:样品1#～7#的撞击感度爆炸百分数分别为0,60,76,40,12,2和0。与样品1#比较,样品1#中加入环氧树脂使样品2#和3#的撞击感度爆炸百分数升高,且随样品1#中环氧树脂含量的增加,撞击感度爆炸百分数升高。与样品3#比较,样品3#中加入石墨使样品4#～7#的撞击感度爆炸百分数降低,且随样品3#中石墨含量的增加,撞击感度爆炸百分数以4#>5#>6#>7#次序降低。探讨了环氧树脂对KClO4/Al二元体系起增感作用和石墨起减感作用的原因。     

CL-20与树形分子键合剂的粘附性能研究

通过使用扫描电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)技术来研究树形分子键合剂(DBA)对CL-20晶体的粘附性能及其界面相互作用机理。实验表明了树形分子键合剂可以在CL-20表面形成-层吸附层,具有良好的粘附性能,X射线光电子能谱的化学位移也表明了键合剂与CL-20的N元素发生诱导效应。     

添加MgB2对铝碳耐火材料抗氧化性能的影响

研究以MgB2为添加剂对铝碳质耐火材料抗氧化性能的影响,并探讨其抗氧化机理。结果表明:MgB2先与CO气体反应生成MgO、B2O3和C,生成的MgO与Al2O3反应生成MgAl2O4,B2O3与Al2O3反应生成Al18B4O33,其对铝碳质耐火材料的抗氧化起到至关重要的作用,原因在于MgAl2O4有一定的体积膨胀,使材料更加致密,限制氧气的侵入;Al18B4O33覆盖在基质表面,阻止材料的氧化。     

助烧剂对凝胶注模成型制备B_4C的影响

研究了采用凝胶注模成型制备碳化硼（B4C）时杂质、分散剂含量和固相体积含量对其浆料黏度及密度的影响。结果表明：添加石墨C粉对浆体的黏度影响不明显;当分散剂柠檬酸铵（（NH4）3C6H5O）含量为3vol%,固相体积含量为50vol%时,添加4wt%以上的ZrO2、Al2O3助烧剂可降低浆体黏度,提高流动性,且生坯密度达到52TD%以上。     

纯钛基材上环氧基涂层界面结合强度的研究

为了提高钛基体与Fe2O3(吸波剂)/环氧涂层的结合强度(即涂层的附着力),在经过恒压阳极氧化处理的钛基体上浸涂Fe2O3/环氧树脂涂料。研究了试验参数对涂层界面结合强度的影响以及阳极氧化状态参数对钛基体表面形貌的影响;并对阳极氧化多孔膜进行扫描电子显微镜(SEM)分析,对不同处理状态基体上的涂层进行界面结合强度测试。结果表明:经过有效阳极氧化处理的钛基体,表面呈现不同程度的多孔形貌;在阳极氧化多孔膜表面涂敷环氧涂料,涂层与基体的结合强度比涂层与未经阳极氧化处理的基板的结合强度有所提高;随电压的升高,涂层的结合强度先增大后减小,随时间的变化无明显变化。     

离子液体[BMIM][PF_6]对季戊四醇丙烯醛树脂的增塑性能影响

利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM][PF_6])作为季戊四醇丙烯醛树脂(123树脂)的增塑剂,研究了[BMIM][PF_6]含量为0~10%条件下其对123树脂增塑性能的影响。分别采用万能试验机和动态力学分析仪(DMA)研究了[BMIM][PF_6]对123树脂固化物综合力学性能的影响。结果表明,BMIM][PF_6]能提高123树脂预聚体的流动性,效果优于邻苯二甲酸二乙酯(DEP),加入10%的[BMIM][PF_6]能将123树脂预聚体50℃粘度降至185mPa·s。[BMIM][PF_6]含量越多123树脂固化物的断裂延伸率越大、拉伸强度越小,加入10%的[BMIM][PF_6]的123树脂固化物的断裂延伸率和拉伸强度分别为14.2%和38.2MPa。123树脂固化物的玻璃化温度随[BMIM][PF_6]含量增加而降低,韧性随[BMIM][PF_6]含量增加而增加。     

SiC/C遗态陶瓷的制备工艺研究

以苎麻纤维为生物模板,经溶胶-凝胶浸渍工艺获得苎麻/SiO2前驱体A和苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B,在真空炉中经1 500℃碳热还原反应制备得SiC/C遗态陶瓷。采用TG-DTG、XRD和SEM等技术分别对材料的热解行为、物相构成和显微结构进行分析与表征,利用阿基米德法测定试样的显气孔率。结果表明:SiC/C遗态陶瓷继承苎麻纤维的天然结构形貌,其物相中包含有β-SiC相和石墨化程度较低的C相;由苎麻/SiO2前驱体A制备的试样组织结构疏松,界面结合较差,显气孔率高,纤维形貌更为完整;由苎麻/酚醛树脂/SiO2前驱体B制备的试样组织结构致密,界面结合较好,显气孔率低。     

碳含量及类型对镁碳耐火材料弹性模量的影响

采用声频法测量经不同热处理温度后镁碳耐火材料的弹性模量,并测量了气孔率以及常温弯曲强度,同时进行了热震实验,用XRD和SEM并辅助EDX分析了试样的物相组成及显微结构的变化,评估碳含量及类型对镁碳耐火材料抗热震性的影响。结果表明：随着石墨含量的降低,材料的弹性模量不断升高;含炭黑试样的弹性模量低于含石墨试样,使其具有更好的热震稳定性。随着热处理温度的升高,气孔率不断升高并导致弹性模量的不断降低;抗氧化剂Al粉与电熔镁砂反应生成的MgAl2O4相使得弹性模量在1 000,1 400 ℃出现稍许增加。     

石蜡燃料的燃烧性能与其化学组成的关系

为了研究石蜡的燃烧性能与其化学组成之间的关系,针对54~#、58~#、62~#和66~#4种粗晶石蜡开展了气相色谱分析,并测试了4种石蜡的燃烧热和在氧气流中的瞬时退移速率,同时利用N ASA-C EA软件计算了4种石蜡燃料不同氧燃比下的能量特性。结果表明:54~#、58~#、62~#和66~#4种粗晶石蜡的平均分子式分别为C_(26.40)H_(54.80)、C_(27.59)H_(57.18)、C_(28.02)H_(58.04)和C_(32.11)H_(66.22),正构烷烃含量分别为92.79%、89.44%、88.36%和84.55%;平均碳数n越大、正构烷烃含量越小的石蜡其燃烧热越低;随着平均碳数n值的增大以及正构烷烃含量的降低,石蜡的退移速率降低。NASA-CEA程序计算得到4种石蜡的能量特性受其化学组成的影响很小,其最佳氧燃比均为2.7,对应的理论比冲约为354 s,绝热火焰温度约为3600 K。     

碳涂层对SiC纤维增强钛基复合材料界面显微结构及性能的影响

研究涂碳的SiC(C)/Ti-6Al-4V和无涂碳的SiC/Ti-6Al-4V材料的界面结构以及结合强度。结果表明:碳涂层阻止了径向纤维间的相互作用,该涂层界面反应物只是TiC,这些产物包含邻近碳涂层生成的细小晶粒和邻近金属基体生成的粗大晶粒;在无涂碳界面上,相邻纤维一侧产生的是TiC薄层,毗邻金属基体产生的是TiC和Ti5Si3晶粒组成的厚混合物,晶粒的大小从纤维到基体逐渐增大。涂炭和无涂碳复合材料的界面结合强度分别是(118.2±4.24),(230±6.28)MPa,证明碳涂层在纤维和基体之间提供了一个弱结合界面。涂碳纤维复合材料的界面结合发生在涂碳层和反应层之间,而无涂碳发生在纤维和反应层之间。