石墨改性热塑性聚酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能

采用热压成型工艺制备石墨填充热塑性聚酰亚胺复合材料,考察了复合材料的力学性能及干摩擦和三种油润滑条件下的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析材料磨损表面形貌和元素分布.结果表明:石墨的加入降低了复合材料的弯曲强度和拉伸强度,干摩擦条件下复合材料摩擦系数随着石墨含量的增大稳步降低最终保持在0.1左右;石墨含量为30%时复合材料磨损率仅为纯树脂的2.9%;油润滑条件下复合材料的摩擦系数相比干摩擦降低了一个数量级;三种润滑油均能在偶件表面形成稳定吸附膜,由于润滑油性质的差异导致材料摩擦磨损性能有所不同.     

碳纤维改性热塑性聚酰亚胺材料摩擦磨损性能

通过正交实验设计和方差分析,系统考察了工况（温度、速度及载荷）对碳纤维改性热塑性聚酰亚胺（TPI）摩擦磨损行为的影响。用电子显微镜（SEM）观察其磨损面形貌分析材料磨损机制。研究表明：随着温度升高,分子链相对滑移增强,体现出良好的自润滑特性,材料的摩擦因数和磨损率均有所下降;排除摩擦热的干扰,方差分析表明载荷、速度及其交互作用对材料摩擦磨损行为影响不显著。根据粘着摩擦理论,载荷的改变对材料抗剪切强度无明显作用,表现为材料摩擦磨损性能稳定。随速度的增加,材料抗剪切强度呈现下降趋势,同时考虑到受力中的塑形硬化现象,摩擦因数出现先增后减的变化。     

偶联剂处理玻纤改性热塑性聚酰亚胺

分别选用KH550、KH560、KH570三种有机硅烷偶联剂处理无碱玻纤粉（GF）,采用热模压成型技术制备玻纤增强聚酰亚胺复合材料,对复合材料的力学性能进行了分析和研究。结果表明：以KH550处理30％玻纤得到的复合材料力学性能最好,当其用量为GF质量的0．5％时,拉伸强度提高了35％,弹性模量提高了21．8％,弯曲强度提高了42．1％,冲击强度提高了52．5％。SEM显示KH550处理GF与聚酰亚胺基体之间形成了良好的界面,界面层起到很好的应力传递作用,达到良好的增强、增韧效果。     

基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测

研究针对航空发动机剩余寿命预测中的特征选择问题,提出一种基于特征优选的航空发动机剩余寿命预测方法。首先,基于长短时记忆网络建立单序列监测数据预测模型,预测不同工况下发动机测试样本的数据集。其次,基于特征融合与相似性匹配法,计算剩余寿命预测评价指标,并基于非劣分层遗传算法进行特征优选。最后,对基于特征优选的剩余寿命预测效果进行验证,结果表明：1）在同一非劣层中,随着特征数量的增加,剩余寿命评价指标会先变优,再变差。这种现象说明过多的特征数量会影响优化结果,证明特征优选的必要性。2）以不同工况的样本集分别用于特征多目标优选和剩余寿命预测研究,其预测误差均值相差小于16%,表明所提方法的正确性和鲁棒性。     

基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料

针对损伤自修复研究领域中有壁型载体与双组分修复体系存在的力学兼容性不佳、自修复实时性差的不足,提出了基于无壁型微脉管的光能损伤自修复复合材料研究,旨在保证微脉管载体与材料力学兼容性的条件下,以实现对复合材料光能损伤的实时自修复.研究首先以管密度、沿程水头损失和微脉管体积分数为目标函数,采用非劣分层遗传算法对微脉管的直径和数量进行优化;其次,采用真空辅助树脂传递模塑成型工艺和失模法,研制无壁型微脉管,并以单组分的短波光固化粘结剂作为光修复剂,设计了自修复复合材料;最后,以疲劳寿命作为评价自修复复合材料的力学兼容性和光修复性能指标.结果表明:通过载体的拓扑结构优化和无壁型设计,可降低微脉管埋入对材料原始性能的影响(平均疲劳寿命下降6.19％,平均最大静拉力下降4.48％),有助于改善材料的力学兼容性;光能损伤自修复不仅可保证理想的损伤自修复性能(平均疲劳寿命提高37.86％),而且具有良好的实时性,可快速完成损伤自修复(修复时间短于11.62 min).     

低介电聚倍半硅氧烷/聚酰亚胺共聚膜的制备与性能表征

通过水解缩合法制备末端为氨基的多面体低聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS),并以此多面体低聚倍半硅氧烷(NH₂-POSS)作为聚酰亚胺的“二胺”,混合4,4′-二氨基二苯醚(ODA),均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐，以原位聚合法制备二元共聚聚酰胺酸溶液(PAA)。以二分法确定了NH₂-POSS在共聚PAA溶液中提供的氨基比例，通过热亚胺化制备成膜。探究了不同比例下NH₂-POSS对共聚膜的性能影响，通过红外光谱、热重分析仪、万能试验机和宽频介电阻抗谱仪对共聚膜进行性能表征。结果表明：共聚膜具有媲美纯聚酰亚胺膜的热稳定性(545℃,5%)和力学性能(拉伸强度90～122MPa),并且具有更低的介电常数(25%POSS-PI膜，10⁶Hz介电常数2.8)。