碳复合材料钻孔加工性研究

从刀具材料,几何角度,切削用量等几个方面分析了碳复合材料钻孔工艺性和表面质量,给出了改善复合材料钻孔质量的工艺参数。     

碳／铜复合材料研究进展

简要回顾了碳／铜复合材料的发展过程,综述了在基体合金化,碳增强的表面处理、制备工艺,性能及应用等方面的研究进展。     

碳碳复合材料的水射流钻孔技术研究

针对磨料水射流加工碳碳复合材料的冲孔过程,结合Fluent分析高压磨料水射流的射流压力、靶距对碳碳复合材料冲孔深度的影响;利用ANSYS/Ls-dyna有限元分析软件建立磨料和水的射流冲击模型,针对射流压力是冲孔分层的的主要因素进行仿真,得出材料失效时最大的应力和整个射流过程中应力的变化规律,由最大应力所在位置的层间y向位移变化确定分层情况;根据仿真结果进行相应的试验研究,并将仿真结果与实验结果进行对比分析,验证了射流仿真模型的可行性和有效性。     

液相气化法制备碳/碳复合材料工艺研究

探索了一种快速制备碳 /碳复合材料的新工艺——液相气化 CVI法。该工艺在沉积温度 80 0～ 14 0 0℃内 ,沉积时间 3h,多孔材料表观密度可达到 1.6 8g/ cm3,致密化速率达到 1.4～ 1.7mm/ h,致密化效率比报道的常规等温 CVI工艺要快 2个数量级以上。本文根据多孔介质传质传热学理论初步分析了该工艺快速致密的根本原因 ,采用偏光显微镜及扫描电镜观察了材料的微观组织结构及热解碳的生长特征 ,并测定了材料的表观密度及力学性能     

一类复杂燃气轮机循环的热力学研究

对一类复杂的燃气轮机循环进行了热力学分析和研究,导出了循环输出功、热效率、熵产和火用效率的解析式;通过数值算例,分别讨论了各个性能目标与中冷压比和总压比的关系,并对中冷压比进行了优化;分析了回热度、循环温比、压气机和涡轮机内效率、中间冷却终点温度等循环参数,对性能目标的影响,所得结果对实际燃气轮机装置的参数选择和优化设计具有一定的参考作用。     

碳锌复合材料的摩擦磨损性能

研究了碳纤维增强模用锌合金复合材料在干摩擦条件下的摩擦磨损特性。试验结果表明:该复合材料的摩擦磨损性能比单一锌合金的有明显改善,且碳纤维取向明显影响着该复合材料的这些特性,其中以Ⅱ型纤维取向的性能为最佳。扫描电镜对磨痕观察发现,磨痕上裸露的纤维数目与该材料的摩擦磨损性能有直接的关系。本文还对影响该材料摩擦磨损性能的因素进行了分析和讨论。     

碳/碳复合材料机轮刹车盘机加工工艺探讨

简述了碳/碳复合材料坯体组成、增密原理、机械性能及材料使用特性.并以飞机机轮刹车盘为例,对该材料主要机加工工序（车削加工、钻削加工）进行工艺探讨.通过对坯体受力情况和破坏形式的分析,采取相应防范措施,有效地解决了该材料机加工中出现的问题.     

碳/碳复合材料抗烧蚀涂层工艺与性能研究

采用等离子喷涂方法在碳/碳复合材料上制备了钨/碳化钛复合涂层并进行了涂层抗烧蚀性能研究.结果表明：碳/碳复合材料表面等离子喷涂制备碳化钛涂层时,喷涂工艺参数中净能量是影响涂层组织致密性的主要因素,净能量为15～16 kW时涂层较为致密.碳化钛涂层具有较好的热化学稳定性,烧蚀后没有明显的氧化现象.碳化钛涂层高温烧蚀以机械剥蚀为主,高温、高速的焰流气动力是产生这一现象的主要原因.焰流中加入Al2O3颗粒烧蚀后,机械剥蚀加剧并有裂纹产生.     

沥青基碳/碳复合材料的弯曲性能

采用三点弯曲法测试了单向和三维四向碳纤维增强的两种沥青基碳/碳(C/C)复合材料(1D-C/C和3D-C/C)在室温及1 800℃高温时的弯曲性能,分析了增强体结构、温度对C/C复合材料弯曲性能的影响,并探讨了其弯曲断裂时的界面机制。结果表明:3D-C/C的弯曲模量高于1D-C/C的,但其抗弯强度却明显低于1D-C/C的;1D-C/C的弯曲断裂呈脆性断裂,而3D-C/C的弯曲断裂则表现出明显的假塑性特征;对同一种增强体结构的沥青基C/C复合材料,在1 800℃时的弯曲性能高于其在室温时的。     

碳碳复合材料快速沉积炉石墨加热系统设计

本文以开发的碳碳复合材料快速沉积炉为依托,详细介绍碳碳复合材料快速沉积炉(CVI:Chemical Vapor Infiltration)石墨加热器的设计过程,根据设备和工艺使用要求,重点介绍加热保温系统中的加热器设计、加热器表面负荷校核、加热器应力校核。实验结果表明:所设计的石墨加热器满足生产工艺要求;项目在实际生产过程中取得了1mm/h的碳沉积速度;产品在硅单晶炉热场使用中达到了预期使用寿命,成本价与同规格石墨价格接近,满足使用要求。     

钢背衬碳纤维织物/环氧复合材料干摩擦特性研究

研究了钢背衬碳纤维织物/环氧复合材料在环-环端面干摩擦状态下的摩擦学特性,考察了MoS2与石墨粉及其配比、衬层厚度、法向载荷对衬层干摩擦性能的影响,用扫描电子显微镜对衬层的磨损表面及对偶件45^#钢环表面进行了观察与分析。结果表明：厚度为1.5mm的试环衬层在摩擦过程中主要表现出粘结磨损特性,而含20%（质量分数）MoS2粉的0.6mm衬层表现出疲劳磨损与磨粒磨损特性。摩擦因数-时间特性曲线表明MoS2粉在降低衬层摩擦因数的同时能够抑制环氧树脂向对偶钢环表面的粘结;石墨对衬层的减摩效果优于MoS2粉,但摩擦温升引起树脂向偶件表面转移增多使得减摩效果大大降低;质量分数为33%的MoS2与石墨粉衬层表现出最佳的摩擦学性能,衬层摩擦因数具有随载荷先减小后上升的趋势。     

碳纤维复合材料专用CVD金刚石涂层刀具的制备及试验研究

碳纤维增强复合材料(简称碳纤维复合材料)是以石墨纤维或碳纤维为增强材料的复合材料,具有耐磨性好、耐高温、强度高、密度小、比刚度高和低温性能好等优点,但在钻削过程中易使普通的硬质合金刀具磨损。而金刚石涂层刀具在钻削较硬金属材料和非金属材料时,具有良好的切削加工性。通过CVD金刚石刀具与普通的硬质合金刀具对碳纤维复合材料的钻削试验对比以及两种刀具的磨损研究可以得出,CVD金刚石涂层刀具的钻削性能明显好于普通的硬质合金刀具。     

轻质复合材料天线辐射梁单元研究

为解决传统钢制大型天线辐射梁单元重量大、重复安装精度差、易腐蚀等问题,采用钢制球形接头与碳纤维复合材料管材胶接组合的方式,对复合材料管材和胶接接头进行了合理设计,成功制造出某大型天线轻质复合材料辐射梁单元。对此辐射梁单元进行了有限元分析与实测研究,能够很好地满足天线使用要求。结果表明：与传统的钢制辐射梁单元相比,复合材料天线辐射梁单元减重50％左右,辐射梁刚度好、强度大,安装一致性好、精度高,特别适合重复安装的大型天线。     

铝钢复合材料冷轧变形规律的研究

研究了铝钢复合材料冷轧变形特性,对试验结果进行理论分析和回归分析,得出了一个描述变形特性的方程.研究结果表明,在冷轧过程中,铝钢复合材料的塑性变形、厚度和变形抗力相互影响,对于双金属轧制计算以及双金属冷轧生产过程具有指导意义.     

基于布拉格光纤光栅的碳纤维壁板损伤监测研究

针对大型的碳纤维复合材料机翼盒段壁板结构,提出使用光纤布拉格光栅测量结构应变场分布,通过神经网络判别结构损伤的方法,对典型的飞机碳纤维复合材料盒段壁板结构进行健康监测研究。研究了损伤对机翼盒段壁板结构应变场的影响,研究结果表明,光纤布拉格光栅作为传感器可以较好地应用于航空材料的结构健康监测中,采用神经网络的判别方法可以较准确地判别出结构损伤的位置和程度。     

格构增强型复合材料板材设计与试验研究

复合材料板材有质量轻和结构强的特点,可用于活动房、方舱和厢式车辆,替代传统的铝合金面层及金属骨架的板材。本文设计了一种格构增强型复合材料夹层结构板材,芯材为硬质聚氨酯泡沫,面层为玻璃纤维/不饱和聚酯树脂复合材料,采用整体模压共固化成型工艺。该板材经过拉伸强度、拉伸模量、拉伸延伸率、线膨胀系数、氧指数及其在规定的高、低温条件下的相关力学性能试验表明,保温隔热性能、力学性能和构造要求满足相关应用要求。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料研究

将碳纳米管加入到环氧树脂中，经超声分散处理制得复合材料。研究了碳纳米管的加入量与分散程度对材料抗拉强度的影响。研究表明：碳纳米管的加入量小于3％时可有效提高复合材料的抗拉强度，加入量为1．7％，抗拉强度达到最高值52．38MPa，比纯环氧树脂(26．40MPa)提高98．4％。     

光纤智能复合材料结构的研究

本文介绍了一种光纤智能复合材料结构的研究情况。在这种智能复合材料结构中,采用了偏振型光纤传感器构成了载荷自诊断系统、液芯光纤组成了损伤自诊断自修复系统。此外,在结构中还埋置了形状记忆合金丝网络,对增强结构强度、改善自修复的质量均起到了良好的作用。     

碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展

综述了碳纳米管增强铜基复合材料的预处理和制备方法,探讨了复合材料的组织、力学性能与摩擦学性能、电学性能和热学性能;最后指出了碳纳米管增强铜基复合材料今后的研究方向。     

复合材料布铺放缠绕机设计与控制技术研究

复合材料布铺放缠绕机是实现某型火箭筒布铺放与布带交叉复合缠绕的关键工艺装备,是集机械、电子、气动、控制、软件和数控等技术于一体的多学科交叉综合应用的复杂设备[1]。本文针对某复合材料绝热层缠绕制品成型工艺的结构特点,详细地介绍了复合材料布铺放缠绕机的结构、组成及实现方式,并对成型工艺及物理参数控制进行了深入研究。该设备的开发,极大地提高了某型火箭筒复合材料缠绕制品质量,解决了该型复合材料零部件成型过程中的关键性制造技术难题。