21世纪航空制造技术展望（五）

２１世纪航空制造技术展望（五）中国航空信息中心高柱，任晓华四、航空制造技术的进展为航空技术的发展开拓了新前景航空制造技术的开发，已产生出一批高性能、高成本效益的新材料与新结构。这些材料与结构的应用，必将大幅度提高发动机的推重比、燃油效率以及飞机的飞行...     

介质材料对频率选择表面传输特性的影响

通过理论计算和实验验证分析了介质材料对频率选择表面传输特性的影响规律,讨论了蒙皮的厚度、介电常数,芯层厚度、介电常数四个因素对FSS的通带位置、宽度、损耗的影响。结果表明,蒙皮和芯层厚度增厚会使通带位置向低频移动,厚度减小通带位置向高频移动;蒙皮和芯层介电增大会使通带位置向低频移动,介电减小通带位置向高频移动。并测试了同样结构的FSS平板传输特性,理论分析和实验结果一致性较好。     

酚醛树脂基纳米多孔材料的制备及结构调控

酚醛树脂基纳米多孔材料（Phenolic Resin-based Nanoporous Materials,PNM）是满足新一代航天飞行器轻质、高效隔热需求的新型热防护材料,传统制备方法中需使用超临界干燥技术,制备周期长、成本高。本研究通过两步法,即先合成线性酚醛树脂,再进行溶胶-凝胶的方法,实现了常压干燥PNM的制备。系统研究了固化剂含量、固化温度和固化时间对材料结构的影响和调控作用,分析了影响材料收缩率和热稳定性的因素。结果表明,PNM的微观纳米结构的变化会影响材料干燥后的收缩率,制备大颗粒、大孔径的微观结构更有利于降低材料的收缩率。而PNM的热稳定性主要受交联反应过程形成的化学结构的影响,通过优化固化剂的含量可提高PNM的热稳定性。当固化剂含量为10%,固化温度提高至150℃,固化时间延长至48 h的条件下,获得的PNM有最高的热稳定性（900℃下的残碳率为54.2%）、最发达的孔结构（比表面积为264.0 m²/g、孔容为2.67 cm³/g、平均孔径为40.0 nm）和最小的收缩率（0%）。此PNM制备方法简单、性能优异,在未来航天飞行器上有广阔的应用前景。     

新电位移边界条件下的压电介质断裂问题

应用边界元法,并结合一种特殊的复变函数基本解,研究了压电介质的断裂问题。由于该基本解完全遵循本构方程没有对电位移边界作假设,所以结论同非穿透性裂纹假设的结果有较大差异。通过计算表明,外加力载荷不但会引起裂纹尖端应力奇异性,也会引起电场奇异性,同样,外加电压也会引起裂纹尖端应力奇异性。     

无铅焊接在电路板接线柱的应用

利用无铅焊料具有较高熔点的温度特性,选用无铅焊料对电路板接线柱焊接,避免在接线柱上焊接导线时电路板焊点易受热熔化,接线柱产生下陷、歪斜等问题。通过可焊性、绝缘电阻测试、氯离子浓度检测、高低温实验、焊点拉脱力测试、振动试验等,介绍了无铅焊接在这种电路板接线柱应用中的各项工艺参数、手工焊接工具及无铅焊料的选择。     

头盔硬衬用聚氨酯泡沫塑料的研究

介绍了聚氨酯泡沫塑料的发泡机理，设计了头盔硬衬用半硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料配方，筛选出了高活性聚醚／TDI和高活性聚醚／PAPI两种聚氨酯发泡体系，穿透实验和碰撞实验表明，半硬质自结皮聚氨酯泡沫塑料完全可以取代传统的聚苯乙烯泡沫塑料作为头盔硬衬。     

航天材料环境模拟设备及其评价

随着科学技术日新月异的发展,许多新的科学技术和新材料不断的涌现出来,它们首先在航天技术、军事技术上得到应用。这样就对新材料提出更高的要求,特别是我国航天技术,空间站、长寿命卫星的研制与发展,航天材料环境模拟试验及其评价工作更为重要。对航天材料进行综合模拟与评价,通过各种科学测试手段,对任何材料在进行实际使用之前进行鉴别,确保提高材料质量和可靠性起着很大的作用。本文叙述了航天材料进行综合模拟与评价工作的重要性,及材料在紫外、真空、温度等多因素环境下的性能变化。     

烧蚀材料用改性酚醛树脂

简介了几种烧蚀材料用改性酚醛树脂的结构，合成，性能及应用，以酚醛树脂改性已成为烧蚀材料基体树脂的发展方向之一。     

火箭液体推进剂——四氧化二氮贮存研究

四氧化二氮作为液体火箭推进剂在导弹武器和航天运载工具上已得到广泛应用。就其理化性能、安全防护、材料相容性等问题前人己做了大量的研究工作,由于其具有沸点低、饱和蒸汽压高、强氧化性、强腐蚀性、对环境污染严重等特点,就其大贮量可贮期限、质量变化规律、系统安全、设备腐蚀规律及科学管理问题没有专项试验研究,提供可作为直接引用的数据和结论,因而开展大贮量的专题贮存研究是非常必要的.作者针对上述问题,与相关人员一道开展了系统的研究工作,从1989年至1995年历时六年之久。研究采用13.6吨级贮量,在国内外文献中是空前的.1995年10月26日课题研究成果通过部级专家鉴定。本文不仅以大量的数据、图表、照片真实地反映出贮存其四氧化二氮质量变化规律、系统设备腐蚀规律、四氧化二氮可贮期限、主体设备安全使用周期,同时提出了科学管理方面的建议。另外还从实测数据、理论计算两方面系统阐述贮存压力和沸点之间的关系。为在不同贮存压力下限定四氧化二氮最高贮存温度提出具体参考数据,以保证贮存的安全性。     

超磁致伸缩材料及其在航空航天工业中的应用

介绍了超磁致伸缩材料在国内外发展状况,系统地比较了该材料各种制备方法的优缺点及其适用领域,采用真空感应熔炼和真空区熔定向凝固方法制备出 Tb0.3Dy0.7Fe1.95 超磁致伸缩合金,用 X-射线及光学金相分析了该合金的凝固组织形貌、微观结构和晶体择优生长方向。结果表明,该合金的铸态组织为树枝状的Mg Cu2 型 ( Tb,Dy) Fe2 和富稀土相两相结构。本实验条件下,该合金定向凝固形态为胞状晶和树枝晶,其晶体生长择优取向分别为〈1 1 0〉和〈1 1 2〉方向。同时介绍了超型磁致伸缩材料在航空航天工业中的应用前景