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基于WO_(3)-MoO_(3)和TiO_(2)/CdS复合电极的光电致变色器件

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精细化工 2024年第4期41卷 787-795页

作者：郑刘梦晗夏团结杨继凯彭兵兵长春理工大学重庆研究院重庆400000 上海航天控制技术研究所上海201100

以导电玻璃为基底,通过水热法制备WO_(3)-MoO_(3)薄膜,采用循环伏安、计时电量、计时电流、电化学阻抗测试方法对其电致变色性能进行测试;通过水热法结合连续离子层沉积法制备了TiO_(2)/CdS复合薄膜,采用线性循环伏安、瞬态光电流、透... 详细信息

以导电玻璃为基底,通过水热法制备WO_(3)-MoO_(3)薄膜,采用循环伏安、计时电量、计时电流、电化学阻抗测试方法对其电致变色性能进行测试;通过水热法结合连续离子层沉积法制备了TiO_(2)/CdS复合薄膜,采用线性循环伏安、瞬态光电流、透过率测试方法对其光电转换性能进行了测试。最后将性能最好的WO_(3)-MoO_(3)薄膜和TiO_(2)/CdS复合薄膜分别作为光电致变色器件的变色阴极、光阳极构建WO_(3)/MoO_(3)-TiO_(2)/CdS光电致变色器件。结果表明,与WO_(3)-TiO_(2)/CdS器件相比,WO_(3)/MoO_(3)-TiO_(2)/CdS光电致变色器件具有较大的光学调制范围(630nm处为41.99%)、更高的着色效率(35.787cm^(2)/C),且光电转换效率(0.126%)为WO_(3)-TiO_(2)/CdS器件(0.053%)的2.38倍。

关键词：水热法 WO_(3) MoO_(3) TiO_(2) 光电致变色器件功能材料

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树脂基复合材料在民用航空发动机中的应用与关键技术研究进展

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航空学报 2024年第2期45卷 1-18页

作者：张超曹勇赵振强张海洋孙建波王志华蔚夺魁西北工业大学民航学院西安710072 辽宁省航空发动机冲击动力学重点实验室沈阳110042 太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110042 航天材料及工艺研究所北京100076

纤维增强树脂基复合材料对于改善航空发动机推重比、燃油经济性及节能环保具有重要意义。本文介绍了树脂基复合材料在民用航空发动机上的应用情况,总结了航空发动机复合材料风扇机匣和风扇叶片面临的挑战与关键技术问题,包括复杂曲面预... 详细信息

纤维增强树脂基复合材料对于改善航空发动机推重比、燃油经济性及节能环保具有重要意义。本文介绍了树脂基复合材料在民用航空发动机上的应用情况,总结了航空发动机复合材料风扇机匣和风扇叶片面临的挑战与关键技术问题,包括复杂曲面预制体设计技术、复合材料异形结构高精度制备技术、复合材料结构多尺度建模与精细化仿真以及复合材料机匣的包容性设计准则等。结合目前研究热点展望了可应用于航空发动机复合材料结构研制的新思路和新技术。

关键词：航空发动机树脂基复合材料风扇机匣叶片包容性设计多尺度分析外物损伤(FOD)

低温反应熔渗工艺制备改性C/C复合材料的研究进展

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炭素 2024年第1期 24-35页

作者：胡一杰张栖岩吴小军杨云鹏张倩玮王卓凡西安航天复合材料研究所西安710025

反应熔渗工艺(RMI)制备改性C/C复合材料由于具有工艺周期短、工艺成本低、产品致密度高等优点而受到广泛关注.但是传统反应熔渗中存在基体熔渗损伤和熔渗剂残留等问题,影响复合材料性能.为进一步提升熔渗材料的性能,国内外学者针对低温... 详细信息

反应熔渗工艺(RMI)制备改性C/C复合材料由于具有工艺周期短、工艺成本低、产品致密度高等优点而受到广泛关注.但是传统反应熔渗中存在基体熔渗损伤和熔渗剂残留等问题,影响复合材料性能.为进一步提升熔渗材料的性能,国内外学者针对低温熔渗方法存在的问题开展了大量研究的工作,本文主要从反应熔渗原理、熔渗工艺影响因素等方面对低温反应熔渗法进行了综述,并介绍了低温反应熔渗技术在熔渗组分、致密化工艺等方面的研究进展,最后指出了目前反应熔渗工艺存在的问题和研究方向.

关键词： C/C复合材料低温反应熔渗基体改性抗烧蚀性能

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氧乙炔与等离子烧蚀试验的系统评价研究

材料导报 2022年第11期36卷 245-249页

作者：马康智李春倪立勇杨震晓曲栋文波李炜航天材料及工艺研究所北京100076

针对航天用复合材料烧蚀性能考核应用需求,本工作搭建了氧乙炔及等离子烧蚀热流密度测试平台,系统评价了影响烧蚀热流密度的主要因素,比较了两种烧蚀方式热流密度的差异,建立了烧蚀条件与热流密度的数学物理模型,提出了烧蚀热流密度的... 详细信息

针对航天用复合材料烧蚀性能考核应用需求,本工作搭建了氧乙炔及等离子烧蚀热流密度测试平台,系统评价了影响烧蚀热流密度的主要因素,比较了两种烧蚀方式热流密度的差异,建立了烧蚀条件与热流密度的数学物理模型,提出了烧蚀热流密度的控制策略。结果表明:氧乙炔烧蚀及等离子烧蚀的热流密度均随烧蚀距离的缩短而增大,与烧蚀距离的倒数呈抛物线关系。距离较远时,氧乙炔烧蚀热流密度较大;距离较近时,等离子烧蚀热流密度超过氧乙炔。F4等离子喷枪烧蚀热流密度的变化规律与9M喷枪规律类似,但随着烧蚀距离、电流及辅气流量的变化更为显著。此外,辅气(H_(2))流量增加及电流增大均使等离子烧蚀热流密度增大。

关键词：氧乙炔烧蚀等离子烧蚀热流密度距离 H_(2)流量电流

基于改进神经网络和Fluent的气液固技术的内表面处理

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吉林大学学报（工学版） 2024年第6期54卷 1537-1547页

作者：李光保高栋路勇平昊周愿愿上海航天精密机械研究所上海201600 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

针对目前航空、航天工件内孔表面有凸起毛刺且不容易去除的问题,提出一种气液固多相流技术方法。基于Fluent数值分析对多相流下的不同气体压力、水流速度和磨粒浓度参数进行流体仿真,得到影响加工的近壁区内表面处的磨粒速度、相对压力... 详细信息

针对目前航空、航天工件内孔表面有凸起毛刺且不容易去除的问题,提出一种气液固多相流技术方法。基于Fluent数值分析对多相流下的不同气体压力、水流速度和磨粒浓度参数进行流体仿真,得到影响加工的近壁区内表面处的磨粒速度、相对压力及磨粒体积分数参数,采用MATLAB软件利用BP神经网络对各参数进行拟合,通过BP预测模型再运用PSO(粒子群算法)在支配解集中求解满足约束数学模型的气液固三相流最优输入值,基于最优输入值搭建试验平台并设计L9(33)正交试验对工件内表面进行加工,最后通过白光干涉仪测量加工前后的内孔表面精度,验证了仿真最优参数与试验加工最优参数的一致性,运用最优参数值下的气液固流体对工件内表面加工,经测量显示,内表面精度提高了75%,满足航空航天工件的应用要求。

关键词：机械制造工艺与设备气液固技术流体仿真神经网络粒子群算法正交试验

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多孔玻璃微锥阵列超快激光加工工艺研究(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 334-343页

作者：陆子杰罗国虎王岱荪张开朱康武胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海航天控制技术研究所上海201109

采用脉宽为8 ps的超快激光器,结合高速相机原位观测,研究了超快激光作用G5级多孔玻璃过程中的材料去除行为。研究结果表明:在超快激光作用下,多孔玻璃材料出现剥离去除现象,加工过程中有大量粒径为几十微米的颗粒飞溅,材料去除效率约为K... 详细信息

采用脉宽为8 ps的超快激光器,结合高速相机原位观测,研究了超快激光作用G5级多孔玻璃过程中的材料去除行为。研究结果表明:在超快激光作用下,多孔玻璃材料出现剥离去除现象,加工过程中有大量粒径为几十微米的颗粒飞溅,材料去除效率约为K9玻璃的16.2倍。分析了扫描策略和加工余量对多孔玻璃微锥阵列形貌特征的影响,实现了高一致性和大锥顶锐度微锥阵列加工,平均锥顶尺寸达到20μm。组装后的电喷雾推力器能够在3 kV电压下获得单个发射极90μN的推力。

关键词：激光技术多孔玻璃超快激光微锥阵列电喷雾发射极

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基于飞行时间的复合材料内部缺陷检测新方法

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2022年第3期39卷 314-325页

作者：支凡张颖孙建波罗明卢鹉航天材料及工艺研究所北京100076

碳纤维增强聚合物复合材料因其优越的性能而被广泛应用于轻量化和高性能设计。复合材料的内部缺陷是决定其性能的主要因素,可靠有效的内部缺陷检测方法对复合材料的应用至关重要。无损检测(Non-destructive testing,NDT)方法由于其巨大... 详细信息

碳纤维增强聚合物复合材料因其优越的性能而被广泛应用于轻量化和高性能设计。复合材料的内部缺陷是决定其性能的主要因素,可靠有效的内部缺陷检测方法对复合材料的应用至关重要。无损检测(Non-destructive testing,NDT)方法由于其巨大的优点而得到了广泛的应用。虽然理论方法较为成熟,但针对具有复杂缺陷特征的复合材料而言,详尽和深入的试验研究尚为数不多。本文基于飞行时间(Time of flight,To F)对复合材料内部缺陷的进行了试验研究。首先建立了高斯回波模型和参数估计方法,基于此建立了测量的理论模型。然后,引入距离幅度校正(Distance amplitude correction,DAC)方法,有效地提高了信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR),降低了测量过程中的信号失真。再次,采用To F有效确定内部缺陷的深度。最后,将所提方法应用于复合材料的气孔缺陷和抗冲击性能的试验研究,以及不同厚度物体的气孔缺陷检测。相应的实验结果证明了所提方法的有效性。

关键词：超声无损检测飞行时间气孔缺陷抗冲击性能距离幅度校正方法

三维网络填料增强聚合物基复合材料导热性能的研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3301-3321页

作者：周正荣颜秀文何峰徐冬黄荣进李来风中国科学院理化技术研究所低温科学与技术重点实验室北京100190 中国电子科技集团公司第四十八研究所(长沙半导体工艺设备研究所) 长沙410111 中国科学院大学未来技术学院北京100049

聚合物在超导技术、航天航空、电子电路、动力电池、换热器等领域的应用十分广泛。随着器件的小型化、密集化和高功率,对于整体的散热要求越来越高,但是聚合物作为器件和设备粘接、封装等工艺的关键材料,热导率仅为0.2 W/(m·K),完全不... 详细信息

聚合物在超导技术、航天航空、电子电路、动力电池、换热器等领域的应用十分广泛。随着器件的小型化、密集化和高功率,对于整体的散热要求越来越高,但是聚合物作为器件和设备粘接、封装等工艺的关键材料,热导率仅为0.2 W/(m·K),完全不能满足目前的散热需求,因此亟需提升聚合物的导热性能。由于在聚合物基体中构建连续的导热路径能极大提高聚合物的导热系数,往往能提高数倍或数十倍,因此采用三维网络填料增强聚合物导热性能是最为常用的一种方法之一。本文主要对用构建三维网络填料来增强高分子材料的导热性能的相关研究进行了整理,以制备方式的不同,将其归类为自组装法、相分离法、模板法、取向分布法等方法。最后,从制备方法的热导率提高值、可行性、稳定性等方面进行了总结分析,并对三维网络填料增强的聚合物基导热复合材料的未来发展前景进行了展望。

关键词：导热系数复合材料聚合物三维网络增强无机填料

仿生竹纤维五系铝基复合结构强-韧性调控与界面显微组织研究(特邀)

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中国激光 2024年第10期51卷 187-195页

作者：杨光马一鑫赵朔钦兰云王向明沈阳航空航天大学机电工程学院辽宁沈阳110136 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室辽宁沈阳110136 航空工业沈阳飞机设计研究所辽宁沈阳110035

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性,避免强韧性倒置关系,通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构,制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现:钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应,形成了致... 详细信息

为进一步提高铝基复合材料的强度与韧性,避免强韧性倒置关系,通过在铝基体中加入不同体积分数与尺寸的钛合金骨架结构,制备出强韧性可调控的仿竹纤维Al-Ti复合结构。研究发现:钛合金强化骨架与铝合金基体界面间发生了扩散反应,形成了致密的冶金结合,界面内析出相为钛铝金属间化合物。与传统铝基复材相比,复合结构铝基复合材料抗压强度高达380~1085 MPa,形成一体化微/宏观“高强-高韧”纤维状复合结构。对微观变形机制进行研究:高强度化合物的析出有效阻止了异质界面内裂纹萌生、扩展。同时高分辨下观察发现,界面内析出的Ti3Al相变形后在晶粒内部形成了有效的变形孪晶,提升了界面内高、低模量析出相间协调变形能力,是复合结构增强-增韧的主要机制。

关键词：激光技术增材制造仿生结构 Al-Ti复合结构材料微/宏观强韧性调控