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碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

碳化硅陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用需求及挑战

摘要：随着航空发动机推重比的不断提高，急需发展轻质、高强韧、耐高温、长寿命、抗烧蚀、抗氧化的碳化硅陶瓷基复合材料（ＳｉＣ　ｍａｔｒｉｘ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＣＭＣ－ＳｉＣ），以满足航空发动机愈加苛刻的服役要求。本文简要介绍了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料的特点和制备方法，综述了ＣＭＣ－ＳｉＣ复合材料在国外先进航空发动机热端部件上的应用进展及国内的研究现状。从工程化角度，指出了国内在高性能纤维、构件设计及制备、环境障涂层、无损检测技术、考核验证方法、修复技术等方面存在的差距及需突破的关键技术，指出了今后国内的研究目标与发展方向。
航空 2024年01月09日
航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状

航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状

摘要：热障涂层是一种可以有效保障航空发动机涡轮叶片正常工作，同时显著提高其工作效率和服役时间的表面防护技术。热障涂层的性能在很大程度上影响叶片的承温和抗腐蚀能力，进而间接影响航空发动机的服役性能。涂层性能主要受其结构和材料2 个方面的影响。介绍了涂层结构的优缺点和研究进展，当前常见的结构形式有双层结构、多层结构和梯度结构；介绍了粘结层材料的研究进展；对陶瓷层材料的研究进展进行了详述，如YSZ 的掺杂改性、A2B2O7 型化合物、钙钛矿结构材料以及近年来兴起的几种高熵陶瓷材料，其中高熵陶瓷材料包括：高熵稀土钽酸盐、铝酸盐、锆/铪酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及高熵稀土氧化物，分别从热导率、热膨胀系数、断裂韧性、热循环寿命和抗腐蚀能力等方面对其进行介绍；概述了热障涂层常见的几种失效形式如：TGO 失效、、CMAS 腐蚀以及高温烧结，并且对其发生机理进行简要的介绍；展望了热障涂层未来的发展趋势和方向。
航空 2024年01月09日
民用飞机复合材料机身壁板装配协调形性调控技术研究

民用飞机复合材料机身壁板装配协调形性调控技术研究

摘 要 ：为了更好地满足飞机安全性、经济性、舒适性和环保性的需求，以碳纤维增强树脂基复合材料为代表的轻质高强先进材料在新一代大型客机机体结构中得到了大量应用。复合材料机身壁板具有不同于传统金属材料机身壁板的装配工艺特点，因此，其对装配协调提出了新的要求。首先，概述了飞机复合材料机身壁板的制造工艺，分析了复合材料机身壁板装配协调技术现状与面临的问题。其次，探讨了适用于复合材料壁板的装配协调方法，并提出了一种面向复合材料机身壁板装配力形协同控制的全主动驱动柔性装配协调方法。最后，通过仿真和物理实验验证了该方法的有效性，实现了复合材料机身壁板力形协同优化控制。
航空 2024年01月09日
高性能先进舰船用合金材料的应用现状及展望

高性能先进舰船用合金材料的应用现状及展望

摘要　　船体结构、冷却器、管路和螺旋桨是战舰、潜艇的重要组成部分。综述了合金材料在国内外高性能知名舰船关键部位中的使用情况，指出美国依托高纯净冶金和控冷控轧技术的 ＨＳＬＡ 微合金高强钢代表了当前舰艇壳体和甲板用钢的最高水平，多数国家的舰船结构用钢仍然以 ＨＹ－８０和 ＨＹ－１００钢为主。此外，俄罗斯的舰船用钛和德国的高强低磁钢的应用水平居国际领先，而美国和俄罗斯在铝合金舰船结构的应用技术上较其他国家更为先进。当前用量最大的舰船冷凝管用合金是铁白铜，而钛不仅更加适于建造舰艇冷凝器，还是制造管路和螺旋桨的优秀材料。轻质、高强和低成本是当今各类舰船选材的重要依据。
船舶 2024年01月09日
航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势

摘　要：新型复合材料在航空航天领域获得广泛应用，有些甚至已代替金属成为某些核心部件的主要结构材料，此类材料及其构件在结构、材料特性、所需检测条件等方面的特殊性对无损检测技术提出更苛刻、更有针对性的检测需求，如不能使用耦合剂、高效率、高可靠性、实时、直观、绿色环保等，非接触无损检测技术被认为是满足上述检测需求的重要手段，已有多种非接触检测技术为航空航天制造及维护提供服务。本文结合航空航天工业的发展趋势及该领域对新型复合材料的检测需求，就目前国内外研究较热且具有较大应用潜力的多种非接触无损检测技术（包括空气耦合超声检测技术、红外热像技术、激光超声检测技术、散斑干涉技术）进行综述，总结各方法所具有的技术特点、研究进展与应用情况。最后，综合各技术研究现状展望非接触无损检测技术的发展趋势，为此类技术在相关领域的研究与应用提供一定的参考和借鉴。关键词：非接触；无损检测；激光超声；复合材料；红外热像；散斑干涉；空气耦合超声
航空 2024年01月09日
航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

航空发动机热障涂层的CMAS腐蚀与防护研究进展

摘要：热障涂层（TBCs）广泛应用于先进航空发动机热端部件，可以有效提高发动机的工作效率和服役温度。随着发动机涡轮前进口温度不断提高以及工业生产和人类活动愈加频繁，TBCs 面临严峻的CMAS 腐蚀问题。目前CMAS 腐蚀已经成为制约TBCs 应用和发展的关键因素，如何提高TBCs 的CMAS 防护能力是TBCs 领域的研究热点和难点。关键词：先进航空发动机；热障涂层；CMAS; 腐蚀防护
航空 2024年01月09日
船舶与海洋工程中铝合金的运用研究

船舶与海洋工程中铝合金的运用研究

摘 要: 近年来，船舶和海洋工程的发展尤为迅速，船舶建造材料成为研究的关键点之一，铝合金作为船舶建造材料的重要部分受到关注。本文分别从船舶的设计以及铝合金的特性等几大方面，结合铝合金在船舶应用中的设计案例进行分析。发现铝合金不仅拥有质量较轻的特性，还有最突出的一个优点就是耐腐蚀，其次还拥有较高的强度，容易加工、容易焊接等。因此，铝合金对船舶与海洋工程的发展起到了推动作用。
船舶 2024年01月09日
基于纳米孔结构的超高压石墨烯压力传感器设计

基于纳米孔结构的超高压石墨烯压力传感器设计

摘　要： 设计了一种基于纳米孔结构的超高压石墨烯压力传感器。由于氮化硼的六方晶体结构与石墨烯的晶体结构高度相似， 该传感器采用氮化硼／ 石墨烯／ 氮化硼的石墨烯复合异质敏感薄膜作为压力传感器的敏感材料， 利用石墨烯薄膜材料的压阻效应对压力进行检测。可为超高压石墨烯压力传感的结构设计和性能优化提供一定参考。关键词： 石墨烯； 纳米孔； 超高压； 理论模型； 有限元仿真
交叉 2024年01月09日
船舶用复合材料的性能研究

船舶用复合材料的性能研究

摘要: 纤维增强聚合物基复合材料以其质量轻、耐腐性好、材料和铺层具有可设计性等优点，被越来越多地应用于船舶制造中。本文通过对纤维和树脂性能的研究，揭示了原材料性能对船舶用复合材料性能的影响，同时对不同树脂基体复合材料性能进行了比较。
船舶 2024年01月09日
超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

超高强度船体结构钢的开发现状与趋势

摘 要: 为了给超超高强度船体结构钢的开发提供理论指导，从性能要求、强韧化机制和焊接性几个方面综述了超高强度船体结构钢的特征，结合国内外超高强度船体结构钢的开发现状，阐述了强化机制的调整是超高强度船体结构钢总体的发展趋势，其中以析出强化的增加为主要特点． 通过分析各种析出强化粒子的引入在高强钢中的作用特点，认为综合考虑析出粒子的引入带来的细晶优化效果、组织转变优化效果与析出强化效果对韧性的影响是超高强度船体结构钢开发的技术难点之一，同时保持良好的焊接性是超高强度船体结构钢开发的另一技术难点．中图分类号: TG142 文献标志码: A 文章编号: 1005－0299( 2015) 04－0007－10
船舶 2024年01月09日
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