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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
新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为

新一代航空用高Co-Ni钢的摩擦磨损行为

摘要：高Co-Ni齿轮钢广泛应用于航空航天、交通运输、工业设备和机械装备等领域的关键构件，其摩擦磨损行为的研究对于服役寿命的优化具有重要意义。通过正交实验确定淬火温度（Ａ因素）、摩擦时间（Ｂ因素）及载荷（Ｃ因素）三种因素对试件摩擦磨损性能的影响大小。结果表明，影响试样磨损体积的最大影响因素是淬火温度。原因是随着淬火温度的升高，试样内部均匀化增强，硬度降低，摩擦产生的剥落与开裂减少。同时由于塑性变形，亚表层内会发生应变硬化，残余奥氏体在塑性变形下转变为马氏体（相变诱发塑性效应），降低了材料的体积损失。
航空 2025年04月17日
航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

航空航天用高品质3D打印金属粉末的研究与应用

摘要：作为金属3D打印的主要耗材，金属粉末对打印产品的质量有着至关重要的影响，航空航天、国防、医疗等领域精密复杂零件的3D打印对粉末性能，如粒度、形貌和纯净度等有着较高的要求。研究并介绍了航空航天领域3D打印用高品质镍基、钴基合金及钛合金等金属粉末的基本要求及主要制粉工艺；对两种常用的高质量金属粉末制备工艺真空感应熔炼氩气雾化法（VIGA）和等离子旋转电极法（PREP）进行了比较。为进一步提高PREP粉的质量，应开发更新一代等离子旋转电极雾化制粉技术及装备，提高细粉收得率和生产效率。
航空 2024年01月09日
航空航天大规格螺母耐扳拧抗腐蚀铝涂层制备研究

航空航天大规格螺母耐扳拧抗腐蚀铝涂层制备研究

摘要：以航天产品用30CrMnSiA材料M16螺母为研究对象，开展装配后产品铝涂层抗腐蚀性能研究，提出了磷化、喷涂锌、涂层改性等3种预处理方案，找出了涂层改性方法对耐蚀性能的影响规律，确定了产品最优预处理工艺参数。在M16螺母表面喷涂铝涂层后，涂层厚度12μm～15μm，结合力按GB9286测试达到0级，产品施加224N/m扳拧力矩反复扳拧5次后，按照QJ2027《金属镀覆层耐盐雾实验方法》进行中性盐雾试验，出现红锈时间大于500h。
航空 2024年02月28日
航天飞行器热防护系统低密度烧蚀防热材料研究进展

航天飞行器热防护系统低密度烧蚀防热材料研究进展

摘要：当前，树脂基烧蚀防热仍被认为是最有效、最可靠、最成熟和最经济的一种热防护方式，在航天飞行器热防护系统中普遍采用。近些年在载人航天、探月工程、深空探测和新型航天飞行器系列工程的需求牵引下，本团队开发了蜂窝增强低密度材料、新型防隔热一体化材料、轻质烧蚀维形材料等先进防热复合材料，并开展了相应的应用基础以及工程应用研究工作，对烧蚀材料复杂防热机理及多重防热机制的协同作用进行了探索研究。随着再入／进入航天飞行器先进热防护系统需求的发展，功能多样化、兼容与集成是低密度树脂基烧蚀防热材料的主要发展趋势。
航空 2024年02月28日
等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

等离子旋转雾化制备航空用3D打印金属粉体材料研究

摘要：获得高品质、低成本的球形粉体材料是满足金属3D打印技术及制备高性能金属构件的关键环节。现阶段，快速凝固制粉工艺是制备金属3D打印粉体材料的核心技术之一。快速凝固技术是将金属、合金熔体直接雾化制得球形粉末，或通过高压雾化介质（水或气体）的强烈冲击，或通过离心力使之破碎，高速冷却凝固实现的。
航空 2024年02月28日
航空发动机整体叶盘叶片前倾抛光工序规划

航空发动机整体叶盘叶片前倾抛光工序规划

摘要：通过增加前倾角的前倾抛光工艺可降低表面粗糙度。探究前倾角对抛光表面质量的影响规律对提高整体叶盘叶片的抛光效率具有重要意义。通过砂布页轮前倾抛光实验，获得Ｐ４００～Ｐ１２００粒度砂布页轮抛光ＴＣ４整体叶盘叶片时，用在不同抛光次数、前倾角度下的表面粗糙度。实验结果表明，抛光表面粗糙度随着前倾角的增加呈下降趋势。分析了前倾角变化对抛光表面质量的影响机制，并从多个角度进行探讨。通过量化抛光效率，研究了各粒度砂布页轮抛光效率随前倾角的变化规律，并得到了最佳前倾角度；此基础上进行抛光效率最优的抛光工序规划，并通过抛光实验进行验证。实验结果表明，优化后的抛光工序规划能在较少工序内获得合格的表面粗糙度，验证了抛光工序规划结果的可靠性。该研究为ＴＣ４整体叶盘叶片砂布页轮抛光工艺的优化提供了理论依据和实践指导。
航空 2024年02月28日
高强高模聚酰亚胺纤维的空间环境适应性研究及在航天领域的应用前景分析

高强高模聚酰亚胺纤维的空间环境适应性研究及在航天领域的应用前景分析

摘要：高强高模聚酰亚胺(PI)纤维是近年来出现的一种新型高性能有机纤维，具有优异的力学性能、耐高低温性能、低介电、高绝缘、高阻燃、耐辐照等综合性能，在航天、航空、安全防护、核工业等领域具有广阔的应用前景。本工作着重针对高强高模PI纤维在航天领域中的应用需求，特别是在空间环境中的应用特点，分析了其在极端温度、交变温度、粒子辐照、高真空以及长期负载等环境下的性能表现，初步考核了其空间环境适应性，以期为其相关应用提供设计依据。研究结果显示，高强高模PI纤维表现出优异的力学性能、耐高低温、耐粒子辐照、抗蠕变等综合性能，在350℃条件下其拉伸强度和拉伸模量仍分别可达到1.55GPa和27.74GPa，经1.0×108rad(Si)剂量粒子辐照后，拉伸性能保持率高于98%。此外，本工作还结合PI纤维的综合性能表现对其在航天领域的应用前景进行了展望。
航空 2024年05月27日
柔性气凝胶材料的制备及应用研究进展

柔性气凝胶材料的制备及应用研究进展

摘要：气凝胶是一种纳米级多孔固体材料，具有高比表面积、极高的孔隙率、极低的密度、极低的热导率等优点，但也存在脆性高、柔韧性差的问题。近年来，具有良好压缩回弹特性和抗弯折性能的柔性气凝胶克服了传统气凝胶柔韧性差的缺点，受到研究人员的广泛关注。本文首先概括了柔性气凝胶的种类，根据气凝胶材料组成成分的不同，将其分为氧化硅柔性气凝胶、碳基柔性气凝胶、生物质柔性气凝胶和纤维质柔性气凝胶; 然后，系统总结了柔性气凝胶常用的制备方法，如溶胶-凝胶、老化、干燥等工艺，对比分析了不同制备工艺生产的气凝胶在性能上的差异; 此外，介绍了柔性气凝胶在环保、光学、生物医学、柔性电子传感器以及航空航天等领域的应用; 最后对柔性气凝胶的发展做了总结和展望。
航空 2024年05月27日
航空航天制造机器人高精度作业装备与技术综述

航空航天制造机器人高精度作业装备与技术综述

摘要：新一代航空航天产品的研制与批产对制造精度与加工质量提出了更高的新要求。以机器人为核心的智能制造技术与装备是解决该难题的有效途径。然而，工业机器人较低的定位精度与弱刚性结构属性严重制约了其在航空航天部件高精度加工作业中的推广应用。本文在阐述国内外机器人装备在航空航天制造业的应用现状的基础上，重点介绍了机器人作业刚度强化策略与定位误差精确补偿方法的研究现状，并分析了现有高精度控制方法存在的问题及技术难点。最后探讨了机器人作业装备在航空航天制造领域的技术发展趋势，为面向航空航天产品的机器人高精度制造技术的研究提供参考与借鉴。
航空 2024年10月18日