脉冲FCVI制备炭/炭复合材料的微观结构及力学性能

采用脉冲强制流动热梯度化学气相渗透（IFCVI）法制备了毡基炭／炭复合材料。借助偏光显微镜及扫描电子显微镜观察了基体热解炭的微观组织结构及断口形貌特征；用弯曲实验测定了材料的力学性能。结果表明：采用脉冲FCVI，经1000℃～1250℃，100h致密化，2300℃热处理后，炭／炭复合材料的密度可达1．7g／cm^3，弯曲强度为125．4MPa，挠度为0．61mm。该工艺致密化速率快，所制备材料的密度分布均匀、力学性能好。研究表明，温度是影响材料组织结构的主要因素，高温条件下有利于粗糙层热解炭组织的生成，而低温有利于光滑层热解炭组织的生成，一般因沉积环境复杂多变，常得到混合型组织。     

CaO-P2O5-SiO2溶胶凝胶玻璃在模拟体液中HCA层形成的研究

采用溶胶凝胶法制备了高硅含量的CaO-P2O5-SiO2系统玻璃.组成范围为(mol%)CaO13～18,P2O5 3～6,SiO2 78～83.样品采用体外溶液实验(in vitro)方法,在模拟体液(SBF)内浸泡不同时间.通过测定样品在SBF浸泡不同时间的溶液pH值变化,并对样品采用XRD、SEM等测试技术,研究了样品表面碳酸羟基磷灰石(HCA)层的形成机理及形貌变化.结果表明SiO2含量达78～83 mol%时玻璃仍具有很高的生物活性.玻璃表面在SBF中24 h内已开始形成HCA层,第3天已呈稳定态并布满整个表面,浸泡10d后的HCA由粒径在0.5～2.0 μm的球形颗粒构成.球形颗粒是纳米级HCA微晶聚集而成的多晶体.     

混合前驱体制备高织构三维C/C复合材料的微观结构及疲劳行为

以乙醇和甲烷为前驱体,采用化学气相渗透工艺制备了三维五向编织C/C复合材料。利用偏光显微技术分析了复合材料的微观结构,考察了复合材料的静态弯曲性能和疲劳行为,研究了不同循环加载周期对复合材料弯曲强度和力学行为的影响。结果表明:采用混合前驱体可成功制备高织构3DC/C复合材料,材料的平均弯曲强度为379.2 MPa,其疲劳极限为静态弯曲载荷的80.3%。加载循环应力后, C/C复合材料的弯曲强度在不同周次均有所提升,循环105周后弯曲强度的增幅达16.8%。材料弯曲承载时的"屈服区"随着循环次数的增加出现先增大后减小的变化趋势,这与材料疲劳过程中纤维与基体、基体与基体的结合状态有关。     

[装配技术]九级盘装配连接螺栓预紧力评估与分析

为探明航空发动机九级盘装配中螺栓重复使用有效预紧力范围,以螺纹摩擦试验机为测试手段,搭建九级盘连接模拟装配环境,研究航空发动机螺栓重复拧紧预紧力大小及其变化规律。开展了重复15次拧紧扭拉关系试验,试验设置了充分润滑、局部润滑与无润滑对比组,分析不同润滑条件下重复拧紧对螺栓预紧力变化规律及目标载荷的影响。试验结果表明,润滑对减小接触面的摩擦因数值并提高摩擦因数的稳定性具有积极意义,进而能够提高扭矩转化为预紧力的效率和稳定性;重复拧紧会改变预紧力的转化效率及稳定性,且不同的润滑条件下所表现出的规律也不尽相同。研究结果为九级盘螺栓重复使用预紧力评估提供一定参考。     

沥青基C/C复合材料及其研究现状

介绍了沥青的组成、性能、热解过程及其作为基体前驱体制作碳 /碳复合材料的工艺过程 (常压浸渍 -碳化工艺和高压浸渍 -碳化工艺 )。指出了沥青基碳 /碳复合材料在抗氧化方面的研究现状、存在的问题及以后的研究方向     

短芳纶纤维增强聚苯硫醚复合材料的性能研究

本文研究了短劳纶纤维增强PPS／PEK－C复合材料树脂体系的力学性能。主要讨论了短芳纶纤维的长度、含量及若纶纤维的表面处理方法和压制温度对复合材料体系力学性能的影响。     

短芳纶纤维增强聚苯硫醚复合材料的性能

研究了短芳纶纤维增强ＰＰＳ／ＰＥＫ－Ｃ复合材料树脂体系的力学性能。主要讨论了短芳纶纤维的长度、含量及芳纶纤维的表面处理方法和压制温度对复合材料体系力学性能的影响。结果表明：纤维的长度和含量对力学性能有显著影响,在相同纤维含量下,纤维长度增加可使纤维末端数减少,减少了应力集中点,有利于拉伸强度和冲击强度的提高。芳纶纤维不需经过表面化学处理即与ＰＰＳ有良好的界面特性。随加工温度升高,复合材料冲击强度降低,拉伸强度提高     

C/C复合材料层间裂纹扩展研究

作为一种耐高温高性能复合材料,Ｃ／Ｃ复合材料具优异的高温力学性能,但是材料本身的脆性是其弱点之一,其中,对于二维碳碳复合材料而言,层间裂纹扩展是其主要损伤机理,本文针对Ⅰ型和Ⅱ型层间裂纹扩展进行实验研究,深入分析了不同密度及加入填充剂填充的二维碳／碳复合材料的层间裂纹扩展方式,测试了Ⅰ型和Ⅱ型层间裂纹扩展能,发现裂纹扩展能随密度的增大而增大,加入石墨粉或热解炭粉可以有效提高材料的裂纹扩展能．     

腐蚀时间对45钢金相组织观察的影响

对45钢试样进行不同时间的腐蚀处理,并使用光学显微镜观察试样的显微组织,记录不同放大倍数下金相组织分辨率最高时对应的腐蚀时间。通过对大量实验数据进行拟合,绘制了45钢组织分辨率与腐蚀时间之间的关系图。结果表明:最佳腐蚀时间与显微镜放大倍数有关。放大倍数越大,试样所需腐蚀时间越少;当放大倍数为1000时,试样最佳腐蚀时间为6 s。     

不同预制体炭/炭复合材料在髋关节模拟试验机中的磨损颗粒表征(英文)

采用髋关节模拟试验机检测穿刺碳布预制体和碳毡预制体炭/炭复合材料的磨损行为。分离提取产生的磨损颗粒,检测颗粒形貌和尺寸分布并提出颗粒的演化过程。结果表明:炭/炭复合材料磨损颗粒的尺寸分布在亚微米至数十微米之间,颗粒形貌呈现破损纤维状、纤维碎片状、片状和球状。穿刺碳布预制体炭/炭复合材料比碳毡预制体炭/炭复合材料的磨损颗粒尺寸分布范围更广泛,磨损颗粒中的破损碳纤维状和片状形貌较多。热解碳颗粒的演变主要是其表面的规则化过程,而碳纤维颗粒的演变主要与髋关节模拟试验机提供的应力方向有关。