三维机织复合材料拉伸性能有限元分析与试验验证

正三维机织复合材料是三维增强结构复合材料的一种,和传统层合板相比具有良好的层间性能和抗冲击能力,在建筑、交通、国防、航天航空等领域具有广泛的应用前景。三维机织复合材料在实际应用中主要承受拉伸、弯曲和冲击载荷的作用。目前对于三维机织复合材料力学性能的预测方法主要包含解析法和有限元法,解析法的优点在于能够将材料力学性能的计算参数化,通过调整不同的结构和织造参数可以得到相应参数对材料力学性能的影     

无损检测新的机遇与挑战:连续纤维增韧陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料(CMC)是一种重要的超高温材料,具有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化和抗烧蚀等优异性能,可以用作发动机高压压气机叶片和机匣、高压与低压涡轮盘及叶片、燃烧室、加力燃烧室、火焰稳定器及排气喷管等发动机热端材料[1-2].然而,在诸多优点显现的同时,其最致命的弱点——脆性阻碍了这一材料的应用.为克服这一缺点,已发展了多种强韧化途径来制备陶瓷基复合材料,目前应用广泛,研究较为热门,并且性能最好的一种是连续纤维增韧陶瓷基复合材料(CFCC).它是以陶瓷材料为基体,以连续纤维作为增强体,通过界面层来调节二者的匹配关系,从而达到兼顾材料的强度和韧性的目的.     

碳纤维表面化学处理

碳纤维是一种具有优良性能的新型纤维。它不仅强度高、重量轻、弹性模量高而且具有耐高温、耐腐蚀、反射中子射线能力强等优点。碳纤维的出现是材料科学史上一个飞跃,它为工业生产和科学技术上的新工艺、新技术的建立提供了优异材料。三向编织的碳纤维复合材料比其它复合材料具有更突出的性能,因此已广泛地应用到航天、火箭导弹及电机工业等各个领域。     

大型复合材料构件数字化加工工装与装置的开发与应用

复合材料是由2种或2种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合而成的一种综合性能优于原各组成材料性能、能克服单一材料缺陷的新型材料.根据材料的结构、性能或组成,复合材料可分为多种类型.其中,碳纤维/树脂复合材料(简称C/E复合材料)作为一种典型的先进复合材料,具有重量轻、模量高、比强度大和耐腐蚀等一系列优点,在诸如飞机机翼、大型运载火箭舱段、航天飞行器舱体等航空航天与国防军工产品的研制与生产中得到越来越广泛的应用.例如,波音787"梦想"飞机为大幅度减轻结构重量,大量采用了复合材料,所用复合材料占50％左右,提高燃油效率20％[1].     

激光加工非金属复合材料的研究与应用进展

非金属复合材料是一种低密度、高强度、高模量的高性能材料，目前已经成为航天卫星上不可或缺的关键结构材料。但与此同时，该类材料也是一种极难加工的各向异性非均质材料，采用传统的接触式方法加工易产生崩边、分层、起毛、撕裂等问题。激光制造技术作为一种开始逐步走向实用化的先进制造技术，具有材料去除能力强、加工精度高、损伤可控等一系列优点，是一种实现非金属复合材料高性能加工、满足现有和未来需求的理想方法。本文围绕航空航天领域应用较为广泛的碳纤维复合材料、芳纶纤维复合材料和陶瓷基复合材料，系统地综述了国内外激光加工非金属复合材料的研究与应用进展。其中技术分支涉及切割、制孔、铣削刻蚀、清洗等实体减材制造技术。最后对非金属复合材料激光加工方法的未来研究重点和工程应用前景进行了总结与展望。     

复合材料高效加工刀具技术

复合材料具有高比强、高比模、耐疲劳等诸多优点,因而,已越来越广泛地被应用在航空航天制造业中,如波音787飞机复合材料的应用量已达到50％.我国飞机上复合材料的应用比例也大幅度增加.但是,复合材料是一种非常难加工的材料,其主要原因是复合材料是2种或2种以上的材料通过物理方法形成的,不同于晶格结构的金属,因而材料的塑性变形难,散热性也差,因此,复合材料铣削加工性能差、效率低、刀具寿命短,被加工表面粗糙度值高,易出现分层或抽丝现象.传统的复合材料加工刀具的切削刃不足够锋利、切削阻力大,加剧了刀具的磨损,而且刀具的切削进给速度很低,很难满足复合材料优质高效的加工要求.     

复合材料的材料设计问题

前言 复合材料(主要是纤维增强复合材料)近年来在航天结构中得到较广泛的应用。一般认为,复合材料作为结构材料的主要优点在于具有较高比强度和比模量值。实际上这种看法并不全面。由于复合材料各向异性严重,各方向性能相差悬殊,但出于宣传目的,一般过分强调最高的性能数据,而忽视了较差或很差的性能数据。复合材料最主要的优点,也是最主要的特点,应该说是在于材料的可设计性。     

高强度玻璃纤维研究与应用

高强玻璃纤维是特种功能玻璃纤维中应用最广的一种,具有强度高、耐高温、抗冲击、透波高、耐腐蚀等优异的综合性能,在高性能复合材料及耐热材料领域应用广泛.     

碳纤维复合材料机械连接接头的设计

碳纤维复合材料是一种比较理想的材料,它的比强度和比刚度大,抗疲劳性能和减振性能好,摩擦系数小,耐高温,因此,近年来在航空、航天上的应用越来越广泛。碳纤维复合材料和金属材料一样,既可以铆接、螺接,又可以销接、胶接。我厂采用这     

SiC/Al铝基复合材料在惯性器件上的应用研究

近年来,SiC/Al复合材料在现代军事型号中的应用日益广泛.以某型号平台台体为研究对象,先后用ZL107传统材料、SiC/A1复合材料加工了两种台体,并进行了对比试验,结果表明,SiC/A1复合材料台体较ZL107传统材料台体结构性能显著提高.     

航天用超耐热梯度功能材料

梯度功能材料是基于一种全新的材料设计概念合成的新型复合材料。它以金属、陶瓷和塑料等为原材料通过控制材料组成和显微结构的梯度分布来消除传统金属-陶瓷涂层复合材料的宏观界面,使材料性能也呈梯度变化。这种材料由于能够缓和热应力,是未来航天飞机器用的理想耐热、隔热材料。本文着重介绍了梯度功能材料的研究开发背景、设计思想、研究现状和有关合成方法。     

金属有机高分子材料国内外研究现状

金属有机高分子材料是一种应用广泛且易于加工的材料,其独特的性能使之成为先进有机高分子材料的补充。本文系统总结了这类材料在发光、光伏、导电、信息存储、液晶材料、功能陶瓷材料、纳米光刻与纳米科学以及刺激响应材料等领域的研究进展,最后对该类材料未来可能发展的方向和应用做了分析和展望。     

石墨烯-高分子复合材料的制备及在航空领域的应用

实现航空器轻量化可有效减少资源浪费,提升经济效益和使用性能。目前,使用复合材料替代传统金属材料是减轻航空器质量最主要的手段,国际市场中一些先进机型的复合材料用量可达50%以上。高分子材料来源广泛,加工性能好、耐蚀性好,质量远低于金属材料,将其作为复合材料基体应用到航空领域可有效减轻航空器质量。石墨烯是目前已知的强度最高的材料之一,具有极好的韧性、导电性,当其作为分散相加入到高分子材料基体后,可有效提升其力学及电学性能。所以,石墨烯高分子航空复合材料被视为传统金属材料的理想替代品,在航空器功能、结构材料领域都有巨大的研究价值。介绍了石墨烯高分子复合材料的原料制备方法、成型技术及其在航空领域应用的研究。     

氧化对碳-碳复合材料杨氏模量、抗弯强度、断裂韧性和断裂功的影响

碳-碳复合材料是一种高级宇航材料,由于它具有卓越的烧蚀性能、力学性能和耐磨性能,而且重量轻、比重较小、热物理性能也较好,因此已经广泛地被用作战略核武器的再入防热材料,特别是州际导弹的鼻锥材料、火箭发动机的喷管喉衬材料,以及飞机的刹车片材     

复合材料制件成形用模具材料研究

复合材料以其优良的性能而在航天、航空领域得到日趋广泛的应用。为满足复合材料成形工艺的特定要求，一些新型模具材料及其制模工艺相继出现。本文对复合材料制件成形模具的特点及国外使用的新型模具材料进行了综述，并对其中的可喷镀的低熔点合金－锌基合金的组分及其热膨胀性能作了初步探讨性研究，以期找出一种可喷镀的低熔点、低热膨胀合金用于复合材料制件成形用模具。     

碳纤维表面电子能谱的分析

引言碳纤维增强聚合物的复合材料是一种轻质高强的材料,它的比强度和比模量高、耐化学和耐热性能良好。因此,它是一种很有发展前景的材料,在宇航等工业上得以应用。但由于碳纤维表面比较惰性,致使它与树脂粘结得不好,所以这种材料抗剪性能要     

石墨烯基磁性吸波复合材料的研究进展

石墨烯作为一种新型碳材料,具有诸多优异性能,在吸波材料研究领域显示出了潜在的应用价值。传统吸波材料由于存在吸收强度弱、吸收频带窄及密度大等缺点,很难达到"薄、宽、轻、强"的性能目标,为获得轻质高效的吸波材料,众多学者将石墨烯与磁性粒子相结合来制备兼具有介电损耗和磁损耗复合材料,既可增强吸波性能,又能降低材料密度,是当前吸波复合材料的研究热点之一。为了推动吸波材料的发展,本文对石墨烯基磁性吸波复合材料的最新研究进展进行了综述介绍。     

三维编织C/SiC复合材料结构的固有特性分析

三维编织复合材料克服了传统层合板复合材料所固有的厚度方向的刚度和强度低、面内和层间剪切强度低、易分层的弱点,从而受到了广泛的重视和应用.C/SiC三维编织复合材料不仅具有出色的强度性能,而且耐高温性能好,能满足结构-防热一体化的需要,是航空、航天发动机燃烧室、尾喷管等热结构的理想材料.     

北京材料工艺研究所研制成功碳/酚醛防热层材料

碳/酚醛复合材料是继玻璃/酚醛,高硅氧/酚醛复合材料之后的又一代新型防热材料,它具有密度小、纯度高,有效烧蚀热高等优良性能,不仅在正在服役的美国民兵Ⅱ弹头MK-12上得到应用,而且将应用在80年代末投入使用的MX导弹     

嵌入式共固化耐高温阻尼复合材料制备及老化前后力学性能

嵌入式共固化阻尼复合材料的耐高温性能对其在极端环境下的应用至关重要。本文在正交实验的基础上提出一种具有优异耐高温性能的黏弹性材料组分,探索使用四氢呋喃溶剂将其溶解成胶浆,研究采用刷涂工艺在复合材料预浸料(T700/QY260)上制成阻尼薄膜,并与不带阻尼薄膜的复合材料预浸料一起根据设计要求铺设,利用预浸料的固化工艺曲线在热压罐中共固化成型,最终制成一种新型嵌入式共固化耐高温阻尼复合材料。通过测试其阻尼层与复合材料预浸料在老化前后的常温层间结合性能,验证这种复合材料的耐高温性能。结果表明,材料具有很好的耐高温性能,这就使嵌入式共固化大阻尼复合材料进入特种环境下的应用领域成为可能。