碳纤维增强铝合金层合板的残余热应力分析

碳纤维增强铝合金层合板（CARALL）是由碳纤维复合材料和铝合金薄板制成的,由于碳纤维复合材料和铝合金的热膨胀系数相差很大,加热固化后会产生较大的残余热应力。本文对碳纤维增强铝合金层合板中残余热应力进行了分析,并在碳纤维增强铝合金层合板的加热固化阶段,使用二次加热法来降低碳纤维复合材料和铝合金薄板的粘结温度,从而降低残余热应力。     

几种纤维的热膨胀系数实验测定

本文采用下垂法原理测定玻璃纤维、碳纤维、Kevlar-49、国产芳纶和碳化硅纤维丝束的热膨胀系数,作出了纤维轴向热膨胀-温度曲线图。结果表明,玻璃纤维和碳化硅纤维在400℃以下时膨胀系数均为正值。碳纤维在250℃以下其长度随温度的升高而缩短,按微分定义的热膨胀系数为负值;在250℃以上变为长度随温度升高而伸长,按微分定义的热膨胀系数为正值;但一直到400℃,其平均热膨胀系数仍为负值。Kevlar-49在80～300℃区间内受热收缩,按微分定义的热膨胀系数为负值;此温度区间以外受热膨胀,按微分定义的热膨胀系数为正值;其平均热膨胀系数在1000℃以下为正值,超过100℃为负值。国产芳纶从室温到400℃两种定义的热膨胀系数均为负值。     

三向碳-碳用中强碳纤维高温热处理研究

本文研究了三向碳-碳用中强碳纤维经高温热处理以后的强度、热膨胀系数、比电阻、X光结构参数等性能变化情况,并对三向碳-碳复合物的强度性能等进行了讨论。     

碳纤维复合材料板的切割与钻孔

碳纤维复合材料具有比强度高,模量高,轴向热膨胀系数小等优点,在国际上越来越多的应用在航空工业。我国也开始进行试验性应用。在接触腐蚀试验中需采用碳纤维复合材料试件,该材料是含648酚醛环氧树脂30％的碳纤维米字型铺层多向板。此种材料的切割与钻孔,据资料介绍容易     

用浸胶法测定碳纤维丝束抗拉强度(试验小结)

一、试验目的测定碳纤维抗拉强度有两种方法,即单丝测定法和丝束测定法。目前国内主要是应用单丝测定法来测定碳纤维的抗拉强度。单丝测定法虽然在我国碳纤维的研制发展中起过重大的作用,但是它存在以下弊病:1)由于试样的制备和数据的测量中偶然因素的影响,数据分散性大;2)用显微镜测量单丝直径只适用于圆形截面,不适于椭圆形、腰子形等截面。因此,单丝测定法不适应我国碳纤维研究和生产进一步发展的需要。     

基于碳纤维复合材料的电容式燃油油位测量传感器

利用解析法和Ansys软件对基于碳纤维复合管材的电容式燃油油位测量传感器设计进行了计算和分析,给出了传感器的结构设计和中和电流法测量电路,实现了碳纤维复合材料在电容式油位测量中的应用。对传感器和测量系统的标定和稳定性、可靠性、高低温等试验,结果表明碳纤维复合管材电容式油位测量传感器在飞机燃油测量中的应用是可行的。     

PMR型增韧聚酰亚胺的制备与性能研究

制备了系列PMR型聚酰亚胺基体树脂以及碳纤维增强复合材料(HFPI),系统研究了PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂及复合材料性能.制备的PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂溶液具有良好的储存稳定性,室温下可以存放4个月,不产生沉淀;PMR型聚酰亚胺HFPI基体树脂具有良好的成型性以及优异的热稳定性,热分解温度高达540℃、玻璃化转变温度达到290℃(DMA)、热膨胀系数在40～50ppm/℃之间、较低吸水率(1.0%～1.7%)、优异力学性能;用短切碳纤维增强HFPI,基体树脂与碳纤维具有良好黏附性,制备的复合材料除了具有良好加工成型性能外,更具有优异力学性能,拉伸强度高达107.3MPa,断裂伸长率为5.73%,弯曲强度和弯曲模量分别高达159.8MPa,6.11GPa.     

压气机设计状态转子出口及下游三维紊流流场

用热丝,高频压力探针等手段详细测量了单级压气机设计状态下转子出口及下游的三维紊流流场。测量结果表明,设计状态转子出口高阻滞,高损失和高水平紊流脉动的主要发生在叶尖通道中部,尾迹和叶根吸力面角区,轴向,切向和径向紊流脉动分布规律基本相同,但径向紊流水平最高。在下游,泄漏涡更加远离吸力面,并向压力面,低叶高方向扩散,旋涡强度减弱,转子尾迹变宽,径向流动明显的减弱,径向紊流强度显减小,旋涡是造成压气机内流动噪声的重要因素。     

碳纤维含量对Cf/SiO2复合材料组织与性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了碳纤维体积分数分别为20%、40%和60%的高致密Cf/SiO2复合材料,研究了碳纤维含量对其组织结构、力学性能、热膨胀特性和抗氧化性能的影响规律.结果表明SiO2基体及20%Cf/SiO2复合材料中,Si2仍保持非晶态,碳纤维含量为40%和60%时,Si2发生部分析晶;Cf/SiO2复合材料的抗弯强度、断裂韧性和断裂应变,随碳纤维含量增加均呈现先降低后又增加的趋势,而弹性模量则先增后降;60%Cf/Si2表现出明显伪塑性;碳纤维含量增大,使复合材料的热膨胀系数成倍增加,抗氧化性变差.     

碳纤维含量对Cf/SiO2复合材料组织与性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了碳纤维体积分数分别为20％、40％和60％的高致密Cf/SiO2复合材料，研究了碳纤维含量对其组织结构，力学性能、热膨胀特性和抗氧化性能的影响规律。结果表明：SiO2基体及20％Cf/SiO2复合材料中，SiO2仍保持非晶态，碳纤维含量为40％和60％时，SiO2发生部分析晶；Cf/SiO2复合材料的抗弯强度、断裂韧性和断裂应变，随碳纤维含量增加均呈现先降低后又增加的趋势，而弹性模量则先增后降；60％Cf/SiO2表现出明显伪塑性；碳纤维含量增大，使复合材料的热膨胀系数成倍增加，抗氧化性变差。     

应用DSC测量碳纤维毡的比热

应用差示扫描量热仪测量碳纤维毡的比热采用兰宝石(氧化铝)作为标准参考物,其测量精确度为0.3％。与绝热量热法的精确度相近,差示扫描量热法的优点是只需用很少的样品就可以快速、方便地测量固体和非挥发性液体的热焓和比热,通过计算机直接打印出数     

缺陷对碳纤维强度的影响

碳纤维属于脆性材料,用扫描电子显微镜(SEM)可以直接观察到它的表面和内部缺陷。这些缺陷不仅是控制强度的主要因素,而且也是强度分散性大的原因所在。实验表明,碳纤维的直径愈小,强度愈高:测试长度愈短,强度愈高;密度愈大,强度愈高。反之亦然。本文用国产碳纤维实验证明,用Weibull参数m值可以表征碳纤维的性能。具有高m值的碳纤维,脆性减小,柔性增加。     

2D-C/SiC复合材料在空气中的高温压缩强度研究

研究了二维碳纤维增强碳化硅基复合材料(2 D-C/SiC)在空气介质中的高温压缩强度.材料采用1K T300碳纤维平纹布经叠层和缝合制成预制体为增强体,经等温化学气相浸渗制备而成.试样表面用化学气相沉积工艺沉积SiC涂层.测试方向为垂直于炭布叠层方向,测试温度为室温,700℃,1100℃和1300℃.使用扫描电子显微镜观察了材料的断口.结果表明:室温～700℃,2D-C/SiC的压缩强度随温度升高逐渐增大,温度高于700℃后,材料的压缩强度缓慢降低.导致2D-C/SiC的压缩强度随温度变化的主要原因为纤维和基体热膨胀系数不同引起的残余应力随温度升高逐渐变小和高温下材料的氧化损伤.     

分区自加热复合材料模具设计与应用

直接使用复合材料制成的模具可大幅度减少模具–构件热膨胀系数不匹配导致的构件固化变形。复合材料模具自加热技术是实现构件高质、高效固化的重要发展方向,然而现有模具自加热方法难以避免地引入大量加热元件和线缆,在反复热循环后易导致模具结构失效,寿命缩短。针对上述问题,提出了一种基于电各向异性层合结构的复合材料模具分区自加热技术,通过向碳纤维层合板层间插入电导率调制层形成单向导电的碳纤维层合结构,直接对其局部通电形成若干可独立控温的条带状加热区域,最终在不引入任何加热元件、线缆的前提下,实现模具温度场的分区控制。相较传统自加热模具,分区自加热复合材料模具面内温度均匀性提高了92.1%,固化C型构件的回弹变形量减小了27.0%。分区自加热复合材料模具在满足与构件的热膨胀系数匹配的同时,实现了温度场的分区控制,为构件的高质高效固化提供了新思路。     

基于XRD的径向分布函数法研究碳纤维制备过程中的结构演变

采用X射线和径向分布函数研究分析了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维制备过程中的结构演变。结果表明,PAN原丝中存在着与石墨类似的结构,该结构是石墨微晶结构形成的重要基础;PAN大分子链最近邻链间间距为0.688nm;碳化温度在500～1250℃范围内的碳化纤维中的第三近邻距离均大于石墨晶体的第三近邻距离,表明碳纤维中没有形成平面构型的六元环石墨烯层片;在整个碳纤维的制备过程中,纤维结构经历了长程有序-长程无序、短程有序-长程有序的演变。     

美国联合碳化物公司(UCC)的碳纤维

联合碳化物公司是美国研制生产碳纤维最大的一家公司,过去主要研制生产粘胶丝碳纤维,近年来重点研究沥青碳纤维,同时也发展聚丙烯睛碳纤维。该公司是世界上第一个用石油沥青研制生产碳纤维的公司,也是目前世界上唯一能生产高性能沥青碳纤维的公司,1981年底已在美国南卡罗来州的格林维尔建成年产50万磅沥青碳纤维的生产线,同时还在该地建设生产能力为100万磅/年的聚丙烯腈碳纤维装     

碳纳米纤维在低成本树脂基复合材料中的应用

为了满足轻质结构应用需求的一种复合材料技术,CNF可被考虑用于提高传统碳纤维和玻璃纤维复合材料的物理性能.CNF能够被用于提高层间力学性能,授予传导特性和调节热膨胀系数,提高振动阻尼,使复合材料结构件处于健康状态,因此,CNF给设计者提供了一种获得多功能特性的新一代轻质复合材料结构件工具.     

单相机高温三维数字图像相关方法

高超声速飞行器热防护材料和结构在地面考核试验中高温变形的准确测量一直是困扰相关工程技术人员的测试技术难题之一。建立了基于单个普通相机/紫外相机和组合式平面反射镜相结合的单相机高温三维数字图像相关(3D-DIC)测量系统,该系统采用高亮度单色光照明(蓝光/紫外照明)和带通滤波成像(蓝色/紫外滤波片)相结合的主动光学成像技术克服高温测量过程中的热辐射干扰问题。首先,采用面内和离面平移实验验证了“主动成像”单相机3D-DIC系统的位移测量精度。然后,利用建立的蓝光单相机3D-DIC系统测量了不锈钢和氧化铝陶瓷试验件不同温度下非直接受热面(后表面)的全场变形,实验测得的材料热膨胀系数与航空材料手册参考值一致。最后,利用建立的紫外单相机3D-DIC系统测量了不锈钢材料直接受热面(前表面)的全场变形,测得材料热膨胀系数同样与参考值接近。     

m=O.15双啮检验用标准齿轮的设计、制造与检定(续)

齿轮的检定一,齿坯精度的检定方法1.两中心孔的光洁度与同轴度光洁度:用放大镜目测。同轴度:在对研顶针孔时,观察其接触面积,尔后通过以顶针孔定位顶磨齿坯,径向跳动可以稳定地达到小于1μ时,证明两顶针孔是同心的。2．(De+0．02)-0.01精度及其光洁度:用分厘卡及放大镜检查。3．(De+0．02)—。0·0l对中心孔轴线的径向跳动:用精密顶针架,千分表测量。     

基于CNC齿轮测量中心的齿条滚刀测量

基于坐标测量原理的CNC齿轮测量中心能快速、准确、自动地测量齿条滚刀的螺旋线误差、齿形误差、刀齿前面径向性、容屑槽周节误差、容屑槽导程误差、外圆径向跳动误差等项目,具有测量误差项丰富、操作简单、测量效率高等显著优点。