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超高温复相陶瓷基复合材料烧蚀行为研究

无机材料学报 2022年第1期37卷 86-92页

作者：琚印超刘小勇王琴张伟刚魏玺北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 中国航天科工集团公司北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室北京100074 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用前驱体浸渍热解(PIP)工艺制备了ZrC-SiC、ZrB_(2)-ZrC-SiC和HfB_(2)-HfC-SiC复相陶瓷基复合材料,复合材料中的超高温陶瓷相均呈现出亚微米/纳米均匀弥散分布的特征,对比研究了上述材料在大气等离子和高温电弧风洞考核环境中的超高... 详细信息

采用前驱体浸渍热解(PIP)工艺制备了ZrC-SiC、ZrB_(2)-ZrC-SiC和HfB_(2)-HfC-SiC复相陶瓷基复合材料,复合材料中的超高温陶瓷相均呈现出亚微米/纳米均匀弥散分布的特征,对比研究了上述材料在大气等离子和高温电弧风洞考核环境中的超高温烧蚀行为。研究结果表明,超高温复相陶瓷基复合材料相比传统的未改性SiC基复合材料,烧蚀后复合材料表面原位生成了固液两相致密氧化膜,两相协同作用实现了抗冲蚀和抗氧化的效果,对液相SiO_(2)的流失起到了阻碍作用,提升了材料的超高温烧蚀性能。在此基础上,提出了设计超高温复相陶瓷基复合材料应考虑的因素。上述研究结果对陶瓷基复合材料在超高温有限寿命领域的应用具有一定的指导意义。

关键词：超高温复相陶瓷基复合材料烧蚀行为基体设计 SiC

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压力对航空煤油RP-3结焦的影响

北京航空航天大学学报 2010年第3期36卷 257-260页

作者：琚印超徐国强郭隽王英杰北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100191

实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称重法"获得R... 详细信息

实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称重法"获得RP-3结焦数据.通过改变系统压力3,4,5,6,7MPa,研究了压力对RP-3壁面结焦速率的影响规律.实验结果表明,压力的提高,对管壁的结焦有一定的抑制作用,结焦峰值位置也有沿实验段往下游移动的趋势,不同压力情况下的管壁结焦速率分布曲线的形状大致相当.

关键词：压力航空煤油结焦热氧化

ZrB_2改性C/C-SiC复合材料性能研究

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宇航材料工艺 2012年第6期42卷 52-55页

作者：王琴张强柳发成琚印超崔红北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室北京100074 西安航天复合材料研究所西安710025

采用碳纤维复合网胎针刺预制体,通过溶液浸渍工艺制备了碳纤维增强C/C-SiC和C/C-SiC-ZrB2陶瓷基复合材料,并对材料的力学、热物理和烧蚀性能进行了分析对比。结果表明:针刺C/C-SiC-ZrB2复合材料的面内弯曲强度、厚度方向的压缩强度、层... 详细信息

采用碳纤维复合网胎针刺预制体,通过溶液浸渍工艺制备了碳纤维增强C/C-SiC和C/C-SiC-ZrB2陶瓷基复合材料,并对材料的力学、热物理和烧蚀性能进行了分析对比。结果表明:针刺C/C-SiC-ZrB2复合材料的面内弯曲强度、厚度方向的压缩强度、层间剪切强度分别为199、274和19.3 MPa,各性能均低于对应的针刺C/C-SiC复合材料。针刺C/C-SiC-ZrB2材料与针刺C/C-SiC材料相比,热导率得到大幅度提高,而线胀系数略微有所降低。2 500 K、600 s风洞试验后,针刺C/C-SiC-ZrB2复合材料表现出良好的抗氧化烧蚀性能,质量烧蚀率约0.4×10-4g/s。

关键词：二硼化锆溶液浸渍复合材料性能

背面喷涂高辐射涂层的发动机防热材料电弧加热试验模拟方法

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宇航材料工艺 2013年第5期43卷 65-69页

作者：涂建强陈连忠杨宪宁琚印超王琴中国航天空气动力技术研究院北京100074 北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室北京100074

采用等离子电弧加热器双模型矩形湍流导管试验技术模拟了发动机内流热环境,对背面喷涂了高辐射涂层的发动机防热材料进行了热防护性能考核.利用改进的试验件安装方法,在防热材料的背面提供了开敞式的常温环境,使防热材料的高温背面能够... 详细信息

采用等离子电弧加热器双模型矩形湍流导管试验技术模拟了发动机内流热环境,对背面喷涂了高辐射涂层的发动机防热材料进行了热防护性能考核.利用改进的试验件安装方法,在防热材料的背面提供了开敞式的常温环境,使防热材料的高温背面能够对周围常温环境辐射散热,模拟了防热材料背面的换热环境.采用K型热电偶和单色红外测温仪测量了防热材料背面高辐射涂层的温度.根据以上两种不同测温方式测量的温度曲线,得到了该背面喷涂的高辐射涂层材料的光谱发射率随温度的变化曲线.试验结果表明：背面喷涂了高辐射涂层的材料背面温度比材料背面没有涂层的低了81.1 K;当温度在1 103～1 153K时,该高辐射涂层材料的光谱发射率ελ（λ=1.6 μm）为0.89 ～0.77,随温度升高,ελ呈下降趋势.

关键词：电弧加热器内流热环境发动机防热材料背面高辐射涂层光谱发射率

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蛇形防护线降低非平行传输线中串扰的研究

微波学报 2010年第6期26卷 78-80页

作者：虞菊花曹群生 yinchao Chen 南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 美国南卡罗来纳大学哥伦比亚校区美国

非平行传输线之间的耦合(串扰)是非常复杂且难以预测的,但是在高速电路中,这种串扰影响又必须考虑在内。文中针对非平行传输线问题,在其间加入蛇形防护线以降低串扰,同时根据非平行结构的特殊性,又对蛇形防护线的一般结构进行改进,将非... 详细信息

非平行传输线之间的耦合(串扰)是非常复杂且难以预测的,但是在高速电路中,这种串扰影响又必须考虑在内。文中针对非平行传输线问题,在其间加入蛇形防护线以降低串扰,同时根据非平行结构的特殊性,又对蛇形防护线的一般结构进行改进,将非平行传输线单元下的规则蛇形线改用间隔较小的不规则蛇形线,并在蛇形线上加入短路过孔,以进一步减小远端串扰。结果表明,我们的设计能有效抑制线间的串扰,具有实际的应用价值。

关键词：蛇形防护线非平行传输线串扰

高速差分微带与过孔结构的全波及电路分析和研究

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中国电子科学研究院学报 2010年第1期5卷 29-31页

作者：虞菊花曹群生 yinchao Chen 南京航空航天大学信息科学与技术学院南京210016 美国南卡罗来纳大学哥伦比亚校区电机系美国SC29208

首先研究了高速信号经过差分微带线与过孔电路的传输性能,将场求解器与传输线理论相结合,推导出相应的电路基本模型,并利用单个差分过孔系统仿真所得S参数,计算出求解频率点的等效电路值,从而微调电路结构,最终获得较精确的电路仿真结果... 详细信息

首先研究了高速信号经过差分微带线与过孔电路的传输性能,将场求解器与传输线理论相结合,推导出相应的电路基本模型,并利用单个差分过孔系统仿真所得S参数,计算出求解频率点的等效电路值,从而微调电路结构,最终获得较精确的电路仿真结果;同时,利用全波分析方法对系统结构进行了实验仿真,将其结果与电路仿真结果进行比较,实验数据与实际结果也非常吻合,两者达到了较高程度的统一。

关键词：差分微带线过孔全波仿真电路结构