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ZnO白漆的空间环境效应及损伤机理
1
作者 姜海富 郑慧奇 +2 位作者 李宇 刘宇明 姜利祥 《硅酸盐学报》 北大核心 2025年第1期10-15,共6页
为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电... 为揭示ZnO白漆空间环境作用损伤机理,优化材料性能,采用空间环境辐照实验对ZnO颜料及硅酸钾包覆的氧化锌(KSZ)白漆空间环境效应及损伤机制进行了研究。电子、质子、紫外及原子氧作用后,ZnO颜料在425 nm左右产生了吸收峰,ZnO颜料中双电离锌空位(V_(Zn)^(2-))在电子、质子、紫外辐照下发生电离,生成单电离锌空位(V'_(Zn)^(-))是光学性能退化的主要机制,而原子氧作用使得V_(Zn)^(2-)极少一部分转化为V'_(Zn)^(-),大部分转化为未电离锌空位(V_(Zn)^(0))。相对于紫外及原子氧辐照,质子和电子辐照对KSZ白漆性能影响较大。在质子剂量3.15×10^(16)p/cm^(2)、电子剂量2.25×10^(16)e/cm^(2)、紫外剂量5000当量太阳小时条件下,KSZ涂层太阳吸收比由0.12增加至0.27。 展开更多
关键词 氧化锌白漆 空间环境 损伤机理 太阳吸收比
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电弧加热器试验条件下高硅氧/酚醛材料烧蚀及隔热特性
2
作者 单继祥 赵平 +1 位作者 何衍儒 陈强洪 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期470-475,共6页
高硅氧/酚醛材料在高速飞行器热防护结构中得到广泛应用。为了探究强剪切、高热流环境下高硅氧/酚醛的防隔热特性,采用烧蚀传感器、分层温度传感器分别对电弧加热器试验中高硅氧/酚醛表面烧蚀、结构温度进行动态测量,并分析了高硅氧/酚... 高硅氧/酚醛材料在高速飞行器热防护结构中得到广泛应用。为了探究强剪切、高热流环境下高硅氧/酚醛的防隔热特性,采用烧蚀传感器、分层温度传感器分别对电弧加热器试验中高硅氧/酚醛表面烧蚀、结构温度进行动态测量,并分析了高硅氧/酚醛试验件的烧蚀形貌及隔热特性。结果表明:试验过程中,高硅氧/酚醛防热层表面形成薄薄的液态层,其流量、流速随着热流密度及来流速度的增大而增大。高硅氧/酚醛烧蚀外形为不规则粗糙外形,前部为炭化区,其余区域表面覆盖硅氧化合物,两个区域的粗糙度分别约为34.7、57.9μm,最大深度分别约为577、1 018μm。试验条件下,高硅氧/酚醛防热层平均线烧蚀率为0.083 mm/s,炭化层厚度约为3.3 mm;高硅氧/酚醛材料具有良好的防隔热性能,距表面3、6、11 mm处最大温升分别约为1 603.2、208.5、11.1℃。 展开更多
关键词 高硅氧/酚醛材料 电弧加热 烧蚀特性 隔热特性
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光固化型3D打印聚合物材料研究进展 被引量：4
3
作者 胡飞洋 李昊丁 +5 位作者 栾书杨 毛财旺 陈稼淼 范豪 师建军 宋江选 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期26-43,共18页
光固化3D打印是增材制造领域中发展历史最为悠久,也是目前发展速度最快、应用最为广泛的技术之一。这项技术利用紫外光或其他形式的光源实现液态光敏聚合物的快速固化,制造出传统加工方法难以实现的具有复杂几何结构的产品。本文总结3D... 光固化3D打印是增材制造领域中发展历史最为悠久,也是目前发展速度最快、应用最为广泛的技术之一。这项技术利用紫外光或其他形式的光源实现液态光敏聚合物的快速固化,制造出传统加工方法难以实现的具有复杂几何结构的产品。本文总结3D打印光固化聚合物材料的最新研究进展,涵盖不同类型的光固化聚合物材料,包括具有高重塑能力的热塑性聚合物、结构稳定性良好的热固性聚合物以及具有亲水性网络交联结构的水凝胶。此外,详细介绍光固化3D打印聚合物在生物医疗、柔性电子器件、软机器人、能源存储和航空航天等领域的研究与应用;还探讨光固化技术在4D打印中的应用,突出4D打印在动态材料和智能制造方面的潜力。未来,光固化3D打印技术将朝着高性能聚合物复合材料的研发、智能化与自动化打印系统的集成,以及与人工智能等前沿技术深度结合等方向迈进,不断推动其在高精尖领域和制造业中的应用与变革。 展开更多
关键词 3D打印 光固化 聚合物材料 研究应用
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喷涂型硅橡胶绝热材料的烧蚀性能研究
4
作者 陈雁彬 胡俊杰 +3 位作者 吴谦秋 陈亚格 强福智 李洋 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期156-162,共7页
绝热层喷涂成型工艺能够满足大尺寸、高精度、自动化的成型需求,适用于细长筒段和复杂结构绝热成型。为提高固体发动机绝热层成型质量,设计了一种可喷涂成型的硅橡胶绝热材料,研究了添加ZrO_(2)、SiC、碳纤维粉和玻璃纤维粉对硅橡胶烧... 绝热层喷涂成型工艺能够满足大尺寸、高精度、自动化的成型需求,适用于细长筒段和复杂结构绝热成型。为提高固体发动机绝热层成型质量,设计了一种可喷涂成型的硅橡胶绝热材料,研究了添加ZrO_(2)、SiC、碳纤维粉和玻璃纤维粉对硅橡胶烧蚀性能、力学性能和密度的影响,并对材料的炭化层结构进行了分析。结果表明:ZrO_(2)能够增加硅橡胶炭化层的致密度,其线烧蚀率随ZrO_(2)含量的增加而降低,但ZrO_(2)添加量过高会导致材料的工艺性能变差且密度过大;SiC可调节硅橡胶中的Si/C比,促进ZrO_(2)、SiO_(2)和SiC复合陶瓷结构的生成,有助于提高硅橡胶的烧蚀性能;碳纤维粉可以增强炭化层的结构强度,有助于维持炭化层的结构完整性;添加玻璃纤维粉的硅橡胶烧蚀性能恶化。复配添加20 phr ZrO_(2)、3 phr SiC、3 phr CFP时硅橡胶的线烧蚀率降至对照样的40.8%,其线烧蚀率为0.082 mm/s,抗拉强度为3.71 MPa,断裂伸长率为285%,密度为1.33 g/cm^(3),具有应用于喷涂型绝热层的潜力。 展开更多
关键词 绝热层 硅橡胶 烧蚀性能 喷涂成型
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高硅氧/酚醛复合材料老化活化能的快速测定方法
5
作者 孟祥泽 李亮辰 +6 位作者 叶焱 唐国烁 杨睿 王剑飞 边磊 周文清 蔺跃龙 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期291-298,共8页
利用原位红外对模压、涂胶和缠绕工艺制备的三种高硅氧/酚醛复合材料样品在热氧老化和湿热老化两种条件进行老化活化能快速测定。该方法在每次仅4 h的测试周期内即可检测到10^(-5)mol/L数量级的痕量CO_(2)。每种样品无论在热氧老化还是... 利用原位红外对模压、涂胶和缠绕工艺制备的三种高硅氧/酚醛复合材料样品在热氧老化和湿热老化两种条件进行老化活化能快速测定。该方法在每次仅4 h的测试周期内即可检测到10^(-5)mol/L数量级的痕量CO_(2)。每种样品无论在热氧老化还是湿热老化的条件下,CO_(2)的生成均服从Arrhenius方程。干热老化条件下,模压、涂胶和缠绕工艺制备的三种样品的老化活化能依次为51.52、44.58、60.66 kJ/mol;湿热条件下,三种样品的老化活化能依次为72.89、54.26、61.02 kJ/mol,湿度会显著提高模压、涂胶样品的温度敏感性,而对缠绕样品没有显著影响。密度泛函计算表明,CO_(2)的生成与酚醛树脂网络结构的老化呈伴生关系。该方法能够实现对高硅氧/酚醛复合材料老化性能变化的快速评价。 展开更多
关键词 高硅氧/酚醛 原位红外 热氧老化 湿热老化 活化能 快速评价
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梯度结构热防护涂层增材制造成形与性能研究
6
作者 蔡思凡 周童 +4 位作者 刘滔 王波 方淦 吴文杰 曹良成 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期281-290,共10页
高超声速飞行器的研制亟需发展适应于极端热环境的新型防热结构和新技术。利用增材制造“离散-堆积”的工艺优势,将耐烧蚀组分和隔热组分在空间位置上挤出成形,实现个性化梯度结构防热涂层的编程制造。具体提出了基于微型螺杆的“在线计... 高超声速飞行器的研制亟需发展适应于极端热环境的新型防热结构和新技术。利用增材制造“离散-堆积”的工艺优势,将耐烧蚀组分和隔热组分在空间位置上挤出成形,实现个性化梯度结构防热涂层的编程制造。具体提出了基于微型螺杆的“在线计量-原位混合-连续变组分挤出-增材制造”的多组元增材制造系统原理,研究了基础树脂、耐烧蚀组分、隔热组分的流变行为和热防护性能,以及增材制造系统的高通量混合能力和梯度结构涂层的成形能力,制备了连续线梯度结构、径向梯度结构、轴向交替/连续梯度结构。增材制造成形了孔隙率从0.8%~47.8%呈5级递增的梯度结构样件(100 mm×100 mm×5.5 mm),并开展电弧风洞模拟考核试验。结果表明:样件表面峰值温度为616℃,背面峰值温度为45℃,烧蚀深度为-0.81 mm,试件表面平整,涂层无脱落;与均质涂层相比,梯度结构涂层抗烧蚀性能更优,密度降低了24.6%。 展开更多
关键词 热防护 梯度结构 增材制造 多材料 涂层
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短切纤维增强EPDM橡胶微观界面特性研究
7
作者 白彦江 赵陆翔 +3 位作者 赫丽娜 周鑫磊 徐艺璇 戴鑫 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第4期624-633,共10页
短切纤维与橡胶基体间的微观界面特性是影响绝热层性能的关键因素之一。以2种不同表面特性的短切纤维F-12、ASF-100和3种三元乙丙橡胶(EPDM3080、EPDM4045、EPDM2070)的绝热材料配方为研究对象,分别研究了短切纤维表面状态及形貌、EPDM... 短切纤维与橡胶基体间的微观界面特性是影响绝热层性能的关键因素之一。以2种不同表面特性的短切纤维F-12、ASF-100和3种三元乙丙橡胶(EPDM3080、EPDM4045、EPDM2070)的绝热材料配方为研究对象,分别研究了短切纤维表面状态及形貌、EPDM生胶流变特性及门尼应力松弛、反映绝热材料填料分散特性的Payne效应和纤维/橡胶微观界面特性的混炼胶结合胶含量和硫化胶溶胀指数等,并分析了纤维表面特性、生胶流变特性对纤维在橡胶基体分散程度和纤维/橡胶微观界面特性的影响。结果表明,ASF-100相比于F-12表面活性含氧基团含量低且在介观尺度下聚集状态松散,而EPDM2070相比于EPDM4045和EPDM3080表现出更高的支化度和更明显的剪切变稀现象;通过Payne效应、混炼胶结合胶含量和硫化胶溶胀指数测试发现,ASF-100和EPDM2070配合形成的柔性绝热材料的填料分散性和微观界面特性相对良好,最后通过氧乙炔烧蚀数据证明了界面结合特性的提升能在一定程度上提高绝热材料烧蚀性能。所得结果可为绝热材料中短切纤维与橡胶基体结合特性的定量化表征和提升绝热材料烧蚀性能提供借鉴。 展开更多
关键词 绝热层 EPDM 短切纤维 微观界面特性 PAYNE效应 溶胀指数
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环氧树脂基外防热涂层热氧老化行为研究
8
作者 田丽丽 刘婷婷 +5 位作者 吕嗣轩 高金凤 郭杰 李兵 苏峰 王德 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第4期634-640,共7页
外防热涂层受环境因素影响会发生性能退化,进而威胁其安全性与可靠性。以两种增韧改性环氧树脂基外防热涂层为研究对象,考察了其在热氧环境中的老化行为,其中涂层-A中添加了无机纤维,而涂层-B中添加了有机纤维,并且涂层-B中的橡胶含量... 外防热涂层受环境因素影响会发生性能退化,进而威胁其安全性与可靠性。以两种增韧改性环氧树脂基外防热涂层为研究对象,考察了其在热氧环境中的老化行为,其中涂层-A中添加了无机纤维,而涂层-B中添加了有机纤维,并且涂层-B中的橡胶含量高于涂层-A。通过恒温烘箱分别对两种涂层进行了40~70℃的热氧加速老化实验,并分析了其性能演变规律。结果表明,老化后两种涂层中纤维与基体均未发生明显脱粘,但涂层-A内部出现了裂纹;两种涂层的比热容和界面剪切强度未发生明显变化,但拉伸强度呈现初期快速增大后期渐缓的趋势,而断裂伸长率则表现为初期快速下降后期趋于平缓。以断裂伸长率为老化敏感指标,发现其性能退化速率常数与温度的关系符合Arrhenius方程,据此建立了热氧老化寿命预测模型。在25℃热氧环境中贮存23 a后,涂层-A和涂层-B的断裂伸长率分别从初始的22.40%和27.70%下降至6.27%和17.60%,表明纤维种类和橡胶含量对环氧树脂基外防热涂层力学性能有着显著的影响。 展开更多
关键词 环氧树脂 外防热涂层 热氧老化 Arrhenius方程 寿命预测
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基于航空工况的橡胶材料磨耗特性及降解行为研究
9
作者 胡嘉明 崔莹 +3 位作者 徐详明 李龙 方庆红 康海澜 《高分子通报》 北大核心 2025年第9期1397-1406,共10页
航空轮胎作为飞机起降阶段唯一接触地面的关键部件,其胎面胶材料在高速冲击、极端温升等复杂工况下的磨损行为直接关系飞行安全与飞机的服役寿命。本研究采用旋转式磨损综合试验,系统模拟研究了飞机起飞-着陆循环工况下胎面胶材料的动... 航空轮胎作为飞机起降阶段唯一接触地面的关键部件,其胎面胶材料在高速冲击、极端温升等复杂工况下的磨损行为直接关系飞行安全与飞机的服役寿命。本研究采用旋转式磨损综合试验,系统模拟研究了飞机起飞-着陆循环工况下胎面胶材料的动态磨损过程,重点考察了载荷、行驶速度、起降循环次数和温度对橡胶材料的磨耗量、磨损表面形貌与磨屑的降解行为的影响。研究结果表明,随着载荷、行驶速度和起降次数的增加,胎面胶表面温升显著,磨耗量呈上升趋势。其中,磨耗量对各因素的敏感影响程度依次为:实验温度>行驶速度>载荷。当载荷为90 N时,行驶速度从45 km/h提升至75 km/h,磨耗量增加70%;而当行驶速度为75 km/h时,载荷从60 N增加至90 N,磨耗量提升62%。通过红外光谱分析发现,样品的磨屑在1643和1534 cm^(-1)处分别出现了C=O和COO^(-)的吸收峰,且随着载荷和行驶速度的增大,峰面积显著增加,同时交联密度降低。此外,着陆工况因承受更高冲击能量,其磨耗量是起飞工况的2.3倍,温升高出20℃。本研究模拟了飞机起落和着陆不同工况下橡胶材料的磨损行为,为航空轮胎材料的耐久性评估及磨损失效提供了重要的实验依据。 展开更多
关键词 航空轮胎胎面胶 磨耗量 磨耗表面形貌 温升 摩擦学性能
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固体火箭发动机三元乙丙绝热材料烧蚀热响应研究
10
作者 乐燕玲 任萍 +1 位作者 李伟 余昕宇 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第5期733-742,共10页
开展三元乙丙橡胶(EPDM)烧蚀热响应研究有利于固体火箭发动机内绝热材料的性能预测与应用设计。利用热失重与石英灯辐射加热设备对EPDM进行热考核实验,采用扫描电子显微镜观测材料烧蚀后的微观形貌,根据理论方程与相关参数演化规律建立... 开展三元乙丙橡胶(EPDM)烧蚀热响应研究有利于固体火箭发动机内绝热材料的性能预测与应用设计。利用热失重与石英灯辐射加热设备对EPDM进行热考核实验,采用扫描电子显微镜观测材料烧蚀后的微观形貌,根据理论方程与相关参数演化规律建立热响应预报模型;以短时间高热流加热方案模拟了EPDM绝热材料在热环境下的热响应特性。结果表明,材料表面温度受表面热流密度影响程度最大,而材料内部温度更易受到材料当前热解程度、密度、热解气体流量等因素的影响;同时,材料的热解程度及参数演化规律具有时效滞后性,上层总是优先于下层出现变化,各位置的特征值之间具有约10 s的相对时间差。背温计算结果与实验测量值之间误差在12%以内,表明计算模型准确性较好,可用于EPDM的性能测试与热响应预报。 展开更多
关键词 固体火箭发动机 绝热层 三元乙丙橡胶 预报模型 烧蚀热响应
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热氧老化效应对航天器橡胶密封性能的影响研究
11
作者 史纪军 王莉娜 +5 位作者 孙立臣 张进 郭飞 綦磊 刘恩均 郭崇武 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第6期442-452,共11页
密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封... 密封性能是航天器橡胶密封系统的关键指标,橡胶材料密封性能的劣化规律直接决定航天器橡胶密封系统的使用寿命。目前,针对橡胶密封性能变化规律的研究多集中于材料宏观接触性能或橡胶材料特定力学性能变化的定性研究,少有基于橡胶密封泄漏通道的泄漏率计算方面的定量研究。文章针对航天器用三元乙丙橡胶材料,基于接触面泄漏通道和分子流气体流动特征构建了微观泄漏模型,泄漏率的理论计算结果得到了测试结果的验证。基于时温等效理论,测试橡胶材料压缩永久变形,并构建热氧老化数学模型以预测橡胶材料的寿命。获得橡胶材料在经过不同条件的热氧老化后的应力-应变本构关系,并将测得的本构关系应用于橡胶密封性能分析的有限元模型中。根据测得的热氧老化前后橡胶材料表面微观形貌,以及计算的接触压力和接触宽度变化情况,建立考虑热氧老化效应的橡胶密封微观泄漏模型。计算不同热氧老化效应影响下橡胶密封的泄漏率,用泄漏率测试结果验证理论计算结果。 展开更多
关键词 航天器 橡胶密封 热氧老化 泄漏模型 泄漏性能
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飞机雷达罩涂层材料研究进展
12
作者 余俊 赵现伟 +6 位作者 李培 刘凯巡 张泽 陈海宁 刘慧丛 叶辉 李卫平 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期56-66,共11页
雷达是飞机的“眼睛”,也是飞机制导的重要部件,须通过雷达罩进行防护。由于雷达部件主要位于飞机头部,服役环境复杂,雷达罩材料须具备高透波、耐雨蚀抗冲击、抗静电等特性。然而,雷达罩材料主要为玻璃钢复合材料,其耐雨蚀和抗静电性能... 雷达是飞机的“眼睛”,也是飞机制导的重要部件,须通过雷达罩进行防护。由于雷达部件主要位于飞机头部,服役环境复杂,雷达罩材料须具备高透波、耐雨蚀抗冲击、抗静电等特性。然而,雷达罩材料主要为玻璃钢复合材料,其耐雨蚀和抗静电性能差,雨水侵蚀和静电积聚会干扰雷达信号传输,影响飞行安全。因此,采用耐雨蚀抗静电的涂层是有效的防护手段。本文重点综述飞机雷达罩涂层系统的特点和国内外研究现状,并展望涂层材料的发展和研究方向。作者根据飞机雷达罩的服役环境特点总结涂层的性能要求,并对耐雨蚀抗静电涂层系统的结构特点、防护机理及国内外研究进展进行分析。国内对飞机雷达罩涂层材料的研究起步较晚,涂层经过非弹性涂层到聚氨酯弹性涂层的迭代,又在聚氨酯树脂上进一步改性优化,提高了耐候性。而在抗静电涂层方面,还面临导电性能与介电性能的平衡以及涂层性能稳定性等难题。最后,简要分析飞机雷达罩涂层材料的发展,并建议在未来从涂层材料性能随环境因素的变化规律、涂层材料的损伤失效机制和涂层材料的多功能性兼容三个方面进行深入研究。 展开更多
关键词 飞机雷达罩 涂层材料 耐雨蚀 抗静电 介电性能
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民用飞机外部涂装喷墨打印技术研究与展望
13
作者 樊超 薛瑞丽 郭青钊 《合成材料老化与应用》 2025年第3期50-53,共4页
民用飞机外部涂装可提升航空公司品牌价值和乘客满意度,随着航空公司对飞机外观装饰的要求越来越高,民用飞机外部涂装趋于彩喷,以实现航空公司的广告宣传效果。民用飞机外部涂装施工时,需采用先胶带遮蔽然后在特定区域施加装饰涂层的工... 民用飞机外部涂装可提升航空公司品牌价值和乘客满意度,随着航空公司对飞机外观装饰的要求越来越高,民用飞机外部涂装趋于彩喷,以实现航空公司的广告宣传效果。民用飞机外部涂装施工时,需采用先胶带遮蔽然后在特定区域施加装饰涂层的工艺,逐次重复地进行遮蔽和涂漆操作,直到整机涂装完成为止,执行这些工艺需耗费大量的时间。此外,目前飞机外部涂装主要以人工喷枪喷涂为主,容易出现过喷现象,涂料利用率较低。喷墨打印技术由于其高效、环保以及可打印复杂图案,备受行业关注。该文对民用飞机外部涂装喷墨打印技术进行研究,论述了喷墨打印技术的定义、分类,油墨的理化特性,以及在民机领域的研究现状,同时结合现有民机外部涂装选材方案,给出了飞机蒙皮涂料系统与喷墨打印技术相结合的设计方案,为民用飞机涂装工艺提供设计参考。 展开更多
关键词 民用飞机 喷墨打印 油墨 遮蔽
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板簧橡胶支座刚度与疲劳寿命波动性仿真分析及试验研究
14
作者 姬娜 刘娟 +3 位作者 王浩然 高蕊 卢咏来 李凡珠 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第5期1726-1734,共9页
板簧橡胶支座是重型卡车中的重要承载和减振部件,在循环加载工况下常出现疲劳寿命低和耐久性差的问题。本工作以板簧橡胶支座为研究对象,计算其垂向静刚度,并与试验刚度进行对照,通过支座的受力分布解释了刚度试验测试曲线呈现折线的原... 板簧橡胶支座是重型卡车中的重要承载和减振部件,在循环加载工况下常出现疲劳寿命低和耐久性差的问题。本工作以板簧橡胶支座为研究对象,计算其垂向静刚度,并与试验刚度进行对照,通过支座的受力分布解释了刚度试验测试曲线呈现折线的原因。基于临界平面法和疲劳裂纹扩展理论,采用热力耦合疲劳寿命分析方法预测板簧橡胶支座在垂向260 kN压缩载荷下的动态温升量和疲劳寿命。结果表明仿真最高温度与试验温度误差为5.0%,疲劳寿命预测值与台架试验均值误差为7.5%。基于橡胶试样的伸张疲劳试验数据拟合出裂纹前兆体尺寸的双参数Weibull分布模型,推算出微裂纹初始尺寸范围为29.8~62.8μm,中值为38.5μm。基于裂纹前兆体尺寸的分布数据计算出的板簧橡胶支座疲劳仿真寿命在1.8万~3.9万次,定量解释了台架疲劳试验寿命的波动性。该工作可为减振类橡胶制品疲劳寿命的优化设计提供指导。 展开更多
关键词 板簧橡胶支座 静刚度 疲劳寿命 WEIBULL分布 有限元分析
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增塑剂DOS在EPDM绝热层中的迁移特性 被引量：1
15
作者 凌玲 周俊 +2 位作者 陈雯 隋琦 任雯君 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-119,共8页
为了优化丁羟(HTPB)推进剂与三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层的应用匹配性,采用浸泡实验、接触实验和复合验证等方法,研究了HTPB推进剂中的增塑剂癸二酸二异辛酯(DOS)向EPDM绝热层迁移的特性及其对绝热层性能的影响规律。结果表明:由于极性相... 为了优化丁羟(HTPB)推进剂与三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层的应用匹配性,采用浸泡实验、接触实验和复合验证等方法,研究了HTPB推进剂中的增塑剂癸二酸二异辛酯(DOS)向EPDM绝热层迁移的特性及其对绝热层性能的影响规律。结果表明:由于极性相近,DOS容易向EPDM绝热层中发生大量迁移,其初期迁移量较显著且饱和迁移量约为52%;EPDM橡胶的结构参数对绝热层硫化胶的耐DOS迁移特性影响不明显;致密的绝热层交联网络有利于减少DOS在其中的迁移量;绝热层厚度增加时,DOS迁移速率变缓,迁入量减小。HTPB推进剂/HTPB衬层/EPDM绝热层粘接体系复合验证结果表明:在推进剂固化过程中DOS已向绝热层发生迁移,导致绝热层的力学性能和烧蚀性能大幅下降;推进剂固化结束后,绝热层的力学性能下降了55%,线烧蚀率增加了20%;70℃贮存30 d时,力学性能下降超60%,线烧蚀率增加了28%;在EPDM绝热层与HTPB衬层之间设置一层环氧基阻迁移层,可以大幅降低推进剂中的增塑剂DOS在绝热层中的迁移量且能够形成良好粘结。 展开更多
关键词 EPDM绝热层 增塑剂 癸二酸二异辛酯 迁移
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三元乙丙绝热材料压缩永久形变影响因素研究
16
作者 宋向宏 王宗俣 +1 位作者 王永康 吴战鹏 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期130-137,143,共9页
三元乙丙(EPDM)橡胶具有良好的化学稳定性、耐热氧老化、耐磨及电绝缘性能,高温工况时发生热解反应带走热量可形成碳化绝热层,在热防护领域有着广泛应用。考察硫化体系、填料种类和硫化工艺对三元乙丙橡绝热材料力学性能和压缩永久形变... 三元乙丙(EPDM)橡胶具有良好的化学稳定性、耐热氧老化、耐磨及电绝缘性能,高温工况时发生热解反应带走热量可形成碳化绝热层,在热防护领域有着广泛应用。考察硫化体系、填料种类和硫化工艺对三元乙丙橡绝热材料力学性能和压缩永久形变的影响。结果表明:当填充3份双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)作为硫化剂时综合性能最优,拉伸强度为11.7MPa,断裂伸长率为763%;在25℃下材料的压缩永久形变达到了22.22%,55℃下压缩永久形变为28.97%,70℃下压缩永久形变为28.42%。添加2份硫磺(S)时抗压变性能最优,在25℃、55℃和70℃下压缩永久变形16.85%、37.45%和35.29%。探究了几种补强填料在不同温度下对EPDM绝热材料压缩永久变形的影响,在填充白炭黑后力学性能达到了12.7MPa,625%的断裂伸长率,并且抗压变性能较好,白炭黑在25℃、55℃和70℃下压缩永久变形达到了15%、30%和52%,填充白炭黑的绝热材料烧蚀性能要更好,线烧蚀率低的同时还能保证碳层的坚固和完整性。 展开更多
关键词 三元乙丙橡胶 硫化体系 力学性能 压缩永久形变
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改性纳米氮化硼对纤维金属层板的性能影响 被引量：1
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作者 崔旭 何云鹏 王朔 《郑州航空工业管理学院学报》 2024年第4期45-52,共8页
纤维金属层板是一种由金属薄板与纤维层依次交替铺叠而成,在一定的温度与压力下粘结固化形成的一种混合复合材料。因为其中有金属与纤维两种材料,因此它既有金属的富延展性、韧性强与导热性好等优点,又具有复合材料纤维的抗疲劳、耐高... 纤维金属层板是一种由金属薄板与纤维层依次交替铺叠而成,在一定的温度与压力下粘结固化形成的一种混合复合材料。因为其中有金属与纤维两种材料,因此它既有金属的富延展性、韧性强与导热性好等优点,又具有复合材料纤维的抗疲劳、耐高强度与低密度等特点。文章以提升环氧复合材料基体的拉伸与断裂韧性性能和改善FMLs的性能,尤其是冲击与弯曲性能为主要目的,采用向FMLs环氧树脂基体中添加纳米氮化硼(h-BN)的方法,来提升纤维金属层板的力学性能。先对氮化硼材料进行一系列的球磨改性处理,分成不同含量的组分依次加入环氧树脂基体中,确定用量最好的四组,再将这四组环氧树脂复合材料基体用湿法铺层的方法铺在铝薄板与碳纤维布之间,使用硫化机固化的方式制备FMLs试件,利用水切割技术切割成标准试样,并进行冲击与弯曲测试。实验结果表明,向FMLs的环氧树脂基体中添加一定量的纳米氮化硼对FMLs的性能有着积极的影响。 展开更多
关键词 纤维金属层板 环氧树脂基体 力学性能 纳米氮化硼 硫化机 球磨物理改性
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航空发动机自愈合YSZ基热障涂层的研究进展
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作者 赵婷婷 张晓东 +1 位作者 李国强 徐杰 《燃气涡轮试验与研究》 2025年第5期11-34,共24页
热障涂层是下一代航空发动机的核心技术,其在高温环境下的自愈合能力是性能提升的重要发展方向。针对热障涂层在航空发动机中的应用,分析了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)基热障涂层在高温环境下的失效机理,重点研究了热生长氧化物的形成及裂... 热障涂层是下一代航空发动机的核心技术,其在高温环境下的自愈合能力是性能提升的重要发展方向。针对热障涂层在航空发动机中的应用,分析了氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)基热障涂层在高温环境下的失效机理,重点研究了热生长氧化物的形成及裂纹扩展对YSZ涂层的影响;梳理了含自愈合剂SiC、TiC、MoSi_(2)的自愈合热障涂层在高温下的裂纹自愈合机理和研究进展,详细阐述了添加自愈合剂对YSZ涂层的改性机理以及对YSZ涂层热导率、热循环寿命和力学性能等多方面性能的影响;探讨了不同自愈合剂在实际应用中面临的挑战以及未来的发展前景,可为开发新一代长寿命、高可靠性自愈合热障涂层的材料设计与优化提供重要的理论依据和工程应用参考。 展开更多
关键词 航空发动机 热防护 热障涂层 裂纹自愈合 热生长氧化物
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航空机载设备非金属密封件日历寿命评估技术研究 被引量：1
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作者 王楠 胡涛 李霞 《装备环境工程》 2025年第4期75-81,共7页
针对机载成品日历寿命评估研究现状进行了分析,梳理了国内外现有寿命预测模型及相关修正参数,确定了非金属密封件的寿命预测模型,给出了相关参数的修正算法。通过加速试验获取日历敏感件的失效阈值,将失效阈值代入修正后的寿命预测模型... 针对机载成品日历寿命评估研究现状进行了分析,梳理了国内外现有寿命预测模型及相关修正参数,确定了非金属密封件的寿命预测模型,给出了相关参数的修正算法。通过加速试验获取日历敏感件的失效阈值,将失效阈值代入修正后的寿命预测模型,实现对敏感件和产品的日历寿命评估。在某液压油箱、放油开关日历寿命评估中,基于本文提出的寿命预测模型,最终评估日历寿命分别可达17.43、15.46 a。本文评估方法在工程实践中进行了应用,该方法基于真实服役数据回归构建了非金属密封件的性能退化模型,提高了评估结论可信度,可为开展机载成品日历寿命评估工作提供参考借鉴。 展开更多
关键词 航空机载设备 非金属密封件 日历寿命 预测模型 老化试验 评估方法
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芳纶纸性能与蜂窝性能构效关系研究 被引量：1
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作者 陆志远 杨进军 +1 位作者 康铭珈 李圣雄 《高科技纤维与应用》 2025年第3期26-31,共6页
针对芳纶纸蜂窝平压模量与格壁材料性能的构效关系展开系统性分析,通过建立六边形蜂窝理论模型,提出蜂窝平压模量(E)与格壁材料杨氏模量(E_(s))及厚度(t)的乘积(E_(s)·t)呈正相关关系,并通过实验验证了该模型并分析了误差来源。针... 针对芳纶纸蜂窝平压模量与格壁材料性能的构效关系展开系统性分析,通过建立六边形蜂窝理论模型,提出蜂窝平压模量(E)与格壁材料杨氏模量(E_(s))及厚度(t)的乘积(E_(s)·t)呈正相关关系,并通过实验验证了该模型并分析了误差来源。针对误差通过工程学方式建立芳纶浸渍纸的压缩模量的测试方法,结果表明,本文建立的浸渍酚醛树脂芳纶纸的压缩模量测试方法,可使蜂窝平压模量理论计算值与实测值误差降至5%以内,为芳纶纸蜂窝的工艺优化与性能预测提供了理论支撑和实验依据。 展开更多
关键词 芳纶纸蜂窝 平压模量 构效关系 压缩模量测试方法
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