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叠层结构对碳纤维增强聚醚醚酮复合材料热成形性能的影响

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复合材料学报 2023年第6期40卷 3322-3330页

作者：张铁郑兵王旭康陈丹周华民李德群黄志高华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)在航空航天等领域有着日益广泛的应用。本文研究了叠层结构对CF/PEEK板材的力学性能和热成形性的影响,并讨论了相关机制。在同种工艺参数下设计并制造了6种不同叠层结构的板材,其力学性能和热成形... 详细信息

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)在航空航天等领域有着日益广泛的应用。本文研究了叠层结构对CF/PEEK板材的力学性能和热成形性的影响,并讨论了相关机制。在同种工艺参数下设计并制造了6种不同叠层结构的板材,其力学性能和热成形性能分别通过0°和90°下的常温拉伸试验及320℃下的杯突试验来表征。实验结果表明正交叠层结构[0/90/0/0/90/0]的拉伸强度和热成形性能最好,而加入编织层或采用非正交叠层均使热成形性能有不同程度的下降,这是由于编织层为整个叠层结构中的薄弱项,而非正交结构在不同方向的拉伸强度差异较大,容易发生纤维-基体失效。

关键词：碳纤维聚醚醚酮复合材料叠层结构力学性能热成形性能

CFRP/TC4叠层结构钻削仿真与实验研究

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宇航材料工艺 2023年第6期53卷 32-39页

作者：李云义李树健李鹏南王春浩赵永锋湖南九嶷职业技术学院机电工程系永州425000 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201

为探究CFRP/TC4叠层结构不同叠层顺序下的材料去除过程、两相材料及界面损伤形成机理,建立CFRP/TC4叠层结构钻削的有限元模型,并通过实验获得的轴向力、缺陷类型验证了模型的正确性。研究结果表明,当钻削顺序为CFRP→TC4时,CFRP入口处... 详细信息

为探究CFRP/TC4叠层结构不同叠层顺序下的材料去除过程、两相材料及界面损伤形成机理,建立CFRP/TC4叠层结构钻削的有限元模型,并通过实验获得的轴向力、缺陷类型验证了模型的正确性。研究结果表明,当钻削顺序为CFRP→TC4时,CFRP入口处产生以撕裂型为主的入口分层,CFRP出口处未产生明显的推出分层,但在钻头的持续旋转作用下形成界面分层;当钻削顺序为TC4→CFRP时,当钛合金待切削层厚度较低时,轴向推力超过CFRP层间界面结合强度时产生界面相失效,TC4→CFRP的界面损伤比CFRP→TC4更加严重;TC4→CFRP主要形成以张开型、滑开型裂纹扩展为主的推出分层。

关键词： CFRP TC4 叠层结构钻削加工损伤

碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术研究进展

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航空制造技术 2022年第9期65卷 82-88页

作者：白大山陈五一陈雪梅航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092 北京航空航天大学北京100191

碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构已经被广泛地应用于航空航天及相关的工程领域。阐述了近年来国内外碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术的研究进展与发展方向,重点剖析了叠层结构钻削机理、制孔缺陷、制孔质量影响要素等方... 详细信息

碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构已经被广泛地应用于航空航天及相关的工程领域。阐述了近年来国内外碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构制孔技术的研究进展与发展方向,重点剖析了叠层结构钻削机理、制孔缺陷、制孔质量影响要素等方面。为实现碳纤维增强复合材料/轻合金叠层结构优质高效制孔加工,提出叠层结构制孔切削热建模仿真、制孔缺陷预测与制孔过程智能控制等未来研究方向。叠层结构制孔研究的现状分析与展望将会对航空装配领域的技术进步起到重要的指导作用。

关键词：碳纤维增强复合材料(CFRP) 轻合金叠层结构钻削机理制孔缺陷制孔质量

CFRP/钛合金叠层结构变参数螺旋铣孔界面加工特性研究

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制造技术与机床 2023年第8期 70-78页

作者：余晖马利杰毛信辉马尊严逄明华王占奎河南科技学院机电学院河南新乡453003

螺旋铣孔是CFRP/钛合金叠层结构件的常用制孔技术,然而两材料切削性能的差异使单一参数下的内孔加工质量难以保证。围绕CFRP/钛合金叠层结构一体化精密制孔的现实需求,设计了变参数螺旋铣孔方案;通过对界面过渡轴向力、界面加工质量和... 详细信息

螺旋铣孔是CFRP/钛合金叠层结构件的常用制孔技术,然而两材料切削性能的差异使单一参数下的内孔加工质量难以保证。围绕CFRP/钛合金叠层结构一体化精密制孔的现实需求,设计了变参数螺旋铣孔方案;通过对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处孔径的分析,研究了叠层制孔顺序和变参数位置对界面加工特征的影响规律。结果表明:叠层制孔顺序对界面过渡轴向力、界面加工质量和界面处内孔精度都有显著的影响,而变参数位置的影响主要体现在界面加工质量方面。C/Ti-C方案能获得最佳的界面加工质量,其界面平整度因子仅为Ti/C-Ti的8%;Ti/C制孔顺序能获得较小的两材料界面孔径差值,最小为29μm。基于对界面加工质量和尺寸精度的综合考虑,C/Ti-C变参数方案能够实现最佳的界面加工效果。

关键词： CFRP/钛合金叠层结构变参数螺旋铣孔界面加工特性

碳纤维增强复合材料/钛合金叠层结构钻削仿真研究

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工具技术 2022年第5期56卷 10-15页

作者：黄秋实徐锦泱林铁宇上海交通大学机械与动力工程学院 200240

碳纤维增强复合材料在航空领域常作为结构材料与钛合金组成叠层结构,能在减轻重量的同时利用两种材料的不同特点获得更优异的综合力学性能。本文应用有限元仿真方法模拟了叠层结构CFRP/Ti在CFRP→Ti和Ti→CFRP两种钻削顺序下的制孔过程... 详细信息

碳纤维增强复合材料在航空领域常作为结构材料与钛合金组成叠层结构,能在减轻重量的同时利用两种材料的不同特点获得更优异的综合力学性能。本文应用有限元仿真方法模拟了叠层结构CFRP/Ti在CFRP→Ti和Ti→CFRP两种钻削顺序下的制孔过程,探究了不同钻削顺序对叠层结构钻削应力、钻削温度及制孔质量的影响规律。结果表明,在CFRP→Ti钻削顺序下叠层界面制孔质量更高,更能满足实际生产要求。

关键词：碳纤维增强复合材料钛合金叠层结构有限元仿真钻削质量

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叠层结构电磁超材料吸波体的特性研究

功能材料 2015年第5期46卷 5058-5061页

作者：董圆圆黄辉张楚顺詹天源北京交通大学电气工程学院北京100044 国网南平供电公司福建南平353000

以现有的电磁超材料吸波体的主要方案为基础,对吸波体结构进行改进,研究并比较了相同单元叠层结构、不同单元叠层结构超材料吸波体的性能。根据仿真分析得出:适当增加相同单元叠层结构的层数,不仅吸波率得到提升,还会出现多个吸波峰;此... 详细信息

以现有的电磁超材料吸波体的主要方案为基础,对吸波体结构进行改进,研究并比较了相同单元叠层结构、不同单元叠层结构超材料吸波体的性能。根据仿真分析得出:适当增加相同单元叠层结构的层数,不仅吸波率得到提升,还会出现多个吸波峰;此外,不同单元叠层结构,在参数合理配置时,不仅拥有相同单元叠层结构的多频段、高吸波率、宽频带等优点,还可以实现近100%吸波率的完美吸波。

关键词：电磁超材料吸波体叠层结构

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叠层结构木材陶瓷的断裂行为及影响因素

材料热处理学报 2015年第1期36卷 11-15页

作者：孙德林郝晓峰陈新义中南林业科技大学家具与艺术设计学院湖南长沙410004

为了研究木材陶瓷的断裂行为及其影响因素,以山毛榉薄木和液化木材为基材制备叠层结构木材陶瓷,分析了基本结构、烧结温度、液化木材用量和胶合压力等工艺因素对其断裂行为的影响。结果表明:叠层结构能够使断裂裂纹偏转,有利于改善木材... 详细信息

为了研究木材陶瓷的断裂行为及其影响因素,以山毛榉薄木和液化木材为基材制备叠层结构木材陶瓷,分析了基本结构、烧结温度、液化木材用量和胶合压力等工艺因素对其断裂行为的影响。结果表明:叠层结构能够使断裂裂纹偏转,有利于改善木材陶瓷的断裂行为。当烧结温度、液化木材用量和胶合压力分别为1200℃、80%和7 MPa时,制备的木材陶瓷呈现出较完整的叠层结构,并可获得相对较好的断裂韧性,其值是无叠层结构的2~3倍。

关键词：木材陶瓷叠层结构断裂行为影响因素

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基于叠层结构的多波段激光器件的研究

基于叠层结构的多波段激光器件的研究

作者：张志远南京邮电大学

学位级别：硕士

在有机激光的发展历程中,已经诞生了许多高性能的有机激光材料和器件,它们的高效率、可调光谱、柔性灵活等特点是无机激光材料和器件难以实现的,并且工程制备中的低成本和易加工也是一大优势。这些优势极大促进了有机激光器的应用开发... 详细信息

在有机激光的发展历程中,已经诞生了许多高性能的有机激光材料和器件,它们的高效率、可调光谱、柔性灵活等特点是无机激光材料和器件难以实现的,并且工程制备中的低成本和易加工也是一大优势。这些优势极大促进了有机激光器的应用开发。本论文研究了基于叠层结构的多波段激光器件,通过设计合理的叠层结构,在单个器件中实现多波段增益和激光发射。具体的研究内容为:(1)研究了醇溶性的蓝光材料PFN-Br的光学和激光增益性质,首次将它作为一种高效的蓝光激光材料。在此基础上,利用PFN-Br与非极性可溶的黄绿光增益材料(F8BT)和红光增益材料(F8BT:P3HT)设计了无界面层的有机叠层结构:PFN-Br/F8BT和PFN-Br/F8BT:P3HT,对直接叠层的工艺方法和光波导模式做了验证和理论分析。在单束390nm波长光泵浦下,第一步分别实现了蓝-绿(456 nm-565 nm)和蓝-红(454 nm-653 nm)双波段放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission,ASE)。进而用二维分布反馈式光栅(DFB)结构实现了蓝-绿(455 nm-563 nm)和蓝-红(457 nm-656 nm,455 nm-664 nm)双波段DFB激光的同时出射。(2)研究了一种钙钛矿/有机叠层结构。在详细研究了不同膜厚的钙钛矿MAPbBr的增益性能的基础上,利用MAPbBr作为绿光增益介质与红光的F8BT:P3HT设计了MAPbBr/F8BT:P3HT叠层器件,对器件的工艺方法和光波导模式做了验证和理论分析。在单束450 nm蓝光泵浦下,实现了绿-红(550 nm-655 nm)双波段ASE。进一步利用DFB光栅,实现了绿-红(557 nm-645 nm)双波段DFB激光的同时出射,连同450 nm的蓝光泵浦源,实现了最简器件结构的红绿蓝三色激光的同时发射。(3)引入发光量子点材料CdSe/ZnS,对叠层结构进行了拓展研究,构建了(CdSe/ZnS)/F8BT、(CdSe/ZnS)/PS/MAPbBr、(CdSe/ZnS)/PS/MAPbI三种叠层结构,在单束450 nm激光的泵浦下,分别实现了黄绿-红(577 nm-635 nm)、绿-红(548 nm-637 nm)和红-红外(637nm-784 nm)的双波段ASE。

关键词：有机激光钙钛矿光增益分布反馈式激光叠层结构

基于叠层结构的顶发射有机发光二极管光电性能研究

同方学位论文库评论

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基于叠层结构的顶发射有机发光二极管光电性能研究

作者：梁真山重庆邮电大学

学位级别：硕士

近年来,顶发射有机电致发光二极管(Top-emitting Organic Light Emitting Diode,TEOLED)由于具有高开口率、高颜色纯度以及低耗能等特点,在小规模显示设备中受到广泛应用。TEOLED由于其出光方向的顶部电极穿透率较低,其内部有机腔体形... 详细信息

近年来,顶发射有机电致发光二极管(Top-emitting Organic Light Emitting Diode,TEOLED)由于具有高开口率、高颜色纯度以及低耗能等特点,在小规模显示设备中受到广泛应用。TEOLED由于其出光方向的顶部电极穿透率较低,其内部有机腔体形成法布里-珀罗谐振腔,从而导致微腔效应较为严重,所以TEOLED的光电性能仍有较大提升空间。当前TEOLED的主流优化方法是通过优化器件出光电极的穿透率以及器件的有机腔长,从而提升器件光电性能。为此,本论文采取传统的TEOLED方法的基础上,进一步将叠层结构引入TEOLED中,采用电荷产生层(Charge Generation Layer,CGL)连接两个单层的发光结构从而提升器件性能。本论文的具体优化措施如下:1.单层TEOLED器件的光电性能研究。首先,对TEOLED的底部电极进行研究,通过使用Al、Ag以及Al/Ag合金作为底部电极。实验结果表明,当选择Al时器件的性能最佳,虽然Ag的反射率与空穴注入率均优于Al,但是Ag由于蒸镀时存在岛状结构,会刺穿TEOLED的有机功能层,严重影响器件效率。然后,优化器件有机腔长,通过对微腔效应第二阶微腔长度进行研究,得出当TEOLED器件的二阶微腔物理长度位于230 nm时,器件的多角度光谱角度稳定性最强且器件综合光电效率最佳。随后对TEOLED复合阴极上的光输出耦合层研究,发现其厚度为80nm时性能最佳,电流效率达到19 cd/A,并且其角度稳定性对比其他厚度较佳。对TEOLED器件的电子注入层进行优化,发现其对器件性能影响很大,当其厚度为零时,器件性能明显下降,而电子注入层一般为绝缘材料,厚度过大时同样影响器件性能,通过优化得出当电子注入层厚度为1 nm时器件性能最佳。2.CGL性能研究。对于叠层结构而言,CGL是十分重要的,其主要功能是连接两个单独的发光层单元,并且在外部电场作用下产生电荷输入至两侧发光层与电极输入的电荷进行复合。本论文主要是使用C/Zn Pc作为CGL,通过制备倒置不发光结构,验证其在外部电场下电荷产生情况。得出在C和Zn Pc的厚度分别为8 nm时,CGL的电荷产生能力最佳。为了提高CGL的电荷分离能力,进一步在其两侧加入注入层Li F和Mo O,最终得出当电流密度达到100 m A/cm时,电压仅为10V。同时,为了验证CGL的光伏特性,采用光照对器件进行照射,其电荷产生能力显著增强。3.叠层TEOLED器件光电性能研究。基于以上优化分别制备了叠层绿光TEOLED与单层绿光TEOLED。所制备的叠层TEOLED最大亮度以及最大电流效率分别为132600 cd/m和76.75 cd/A,对比单层TEOLED有大约1.9倍的性能提升。当器件亮度从1000 cd/m上升至10000 cd/m时,效率滚降从单层器件的7.5%下降至叠层器件的1.3%,器件稳定性得到提升。同时,为了进一步提升叠层TEOLED的光电性能,本论文对器件的发光层进行优化,实验得出当发光层厚度为25 nm,器件光电效率最佳,亮度达到156000 cd/m,电流效率为86 cd/A,器件性能得到进一步提升。

关键词：顶发射有机发光层二极管微腔效应叠层结构电荷产生层效率滚降