国产石墨纤维及其复合材料层板工艺试验研究

本文主要叙述了国产石墨纤维及其复合材料层板工艺试验情况,且与日本M40石墨纤维及其复合材料层板性能进行了比较,指出差异的主要原因,同时对国产石墨纤维研制单位提出一些建议和要求。     

石墨喉衬热化学烧蚀计算

本文讨论了石墨喉衬材料烧蚀机理,认为在固体火箭发动机燃气流条件下,石墨碳与燃气中的水和二氧化碳的化学反应,是最主要的热化学烧蚀反应,其过程是动力学控制的;有关的动力学参数与石墨材料的结构与工艺有关,应由地面试验结果确定。据此假设,本文提出工程计算方法,其计算结果与例举的发动机地面试车后喉衬扩大量实测数据基本接近、与实际过程颇为吻合,有一定的精度。     

固化工艺对碳-环氧复合材料性能的影响

树脂基复合材料的固化成型,通过树脂的固化反应完成。固化工艺诸参数主要根据树脂特性确定,并受固化过程中其它工艺因素的影响。本文对国产碳纤维增强648环氧树脂复合材料的固化工艺进行了研究。     

M40石墨纤维/环氧F46复合材料弹性常数计算公式分析

M40石墨纤维/环氧F46复合材料是目前应用于卫星结构的主要材料。根据实验数据与已有多种计算公式作了比较,提出了适用于该材料的弹性常数计算公式。     

湿热对单向复合材料层板断裂韧性及疲劳裂纹扩展的影响

就湿热(70℃,相对湿度RH100％)环境对T300/914C石墨/环氧单向复合材料层板层间断裂韧性的影响进行了研究。用扫描电镜对断口形貌进行观察,不论是湿热处理的或是室温放置和经干燥处理的,断口形貌无明显差异。我们还对上述DCB试样在交变载荷作用下裂纹的扩展行为进行了研究。找出了裂纹扩展速率da/dN与最大循环应变能释放率G_(Imax)关系式da/dN=A·G_(Imax)~B中的A和B两个常数的数值。经湿热处理的DCB试样疲劳裂纹扩展速率与干燥试样相比有所降低。我们分别用断口形貌、断裂机理和断裂力学原理分析了湿热环境对复合材料性能的影响。     

高碳醇/膨胀石墨复合相变热沉多目标优化

为解决高温工作环境下电子芯片的发热问题，设计采用相变材料（PCM）的控温模块，建立相变材料的控温模块模型。相变材料选择高碳醇/膨胀石墨复合材料。借助FLUENT软件进行数值模拟，探究在相同加热功率下，加热面积对控温时间的影响。对控温模块的几何尺寸进行参数分析，将数值模拟结果用于训练人工神经网络，实现对控温时间的预测。根据芯片发热功耗、芯片尺寸，通过NGSA-Ⅱ多目标优化算法优化控温模块几何尺寸，延长控温时间，降低模块质量。最终得到一系列非支配解集，可根据控温时间需求选择合适的模块尺寸设计。针对长宽为35.4 mm、发热功率为15 W的芯片进行控温模块优化设计。环境温度为80℃，温控目标小于90℃，控温时间180 s，优化后模块减重13.0%，模块内温度与液相分布也更均匀。      

石墨基体电泳沉积法制备SiC涂层

采用电泳沉积法在石墨基体上涂敷SiC.通过对SiC悬浮液外部参数的控制,得到沉积时间、电压、添加剂量、固含量对沉积状况的影响.通过正交试验得到优化条件并在优化条件下制备样品,经烧结处理即得石墨的SiC涂层.用SEM观察涂层的微观结构,XRD用于烧结前后的相鉴定.结果表明,石墨基体上电泳沉积法制备均匀的SiC涂层简便可行.涂层为颗粒的物理堆积且存在孔隙,在实验烧结条件下SiC没有发生相变.     

美国和韩国科研人员合作开展石墨烯的研究

正据报道,NIST纳米科学与技术研究中心(CNST)和韩国国家计量院(韩国标准科学研究院,KRISS)刚刚研制出一种独特的纳米测量技术,可用于观察碳化硅基石墨烯的无序结构。石墨烯是一种单层的、只有一个原子厚度的碳材料,从柔性显示器到高速晶体管,其应用前景非常广阔。然而,这些应用也对大面积制造方法以及潜在的、与制造相关的结构缺陷检测方法提出了新的要求。     

石墨／环氧宇航结构的连接技术

文中介绍了石墨／环氧宇航结构的３种连接方法：（１）只胶接，不用紧固件；（２）胶接与紧固件并用；（３）只有紧固件、不胶接。测定了原始试件及热交变后试件的拉伸强度和则度。胶接与紧因件相结合的方法获得了最高的连接强度。     

石墨／聚酰亚胺复合材料371℃机械性能

评价了以均苯四甲二酐为原料合成的一组缩聚型聚酰亚胺371℃时的应用潜力,研究了由均苯四甲酸的二甲基酯和2,2—双[4(4—氨基苯氧基)苯基]1,1,1,3,3,3—六氟丙烷制备的聚酰亚胺,这表明它是仅有的玻璃化温度高于371℃的树脂体系,采用PMDE/BDAF体系和未上胶的6K石墨纤维制成的单向复合材料试样,在常压下暴露200h后的质量损失为12%,371℃时ILSS的保持率为88%;暴露在0.52MPa压力下72h则表现出类似的质量损失,371℃时ILSS的保持率为71%,由此结果,虽以PMDE/BDAF聚酰亚胺体系作为连续暴露在371℃空气中、常压下持续200h的复合材料基体树脂是可能的,但在371℃和高压条件下的使用寿命却只能局限在48h～72h。