摘要：氧化物/氧化物陶瓷基复合材料具有低密度、耐高温、抗氧化等特点,是应用于高温有氧环境的理想候选材料,在航空航天热端部件如发动机燃烧室、尾喷管等部位有着巨大的应用潜力。本文从氧化物纤维、陶瓷基体、复合材料设计以及制备工艺等方面综述了氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的研究进展。重点阐述了氧化物/氧化物陶瓷基复合材料的设计方法,包括界面层的选择以及多孔基体的设计,详细介绍了复合材料的制备工艺,特别是预浸料工艺。最后对国外考核情况进行了简述,指出了其在航空发动机高温热端部件上的应用前景。

摘要：树脂基复合材料具有比强度和比模量高、疲劳性能和耐腐蚀性能好等优点,已经成为航空发动机冷端部件的应用和发展趋势。国外航空发动机用树脂基复合材料研究起步较早,已经在多型发动机的风扇叶片、风扇机匣、外涵机匣、短舱等部件得到成熟应用,并朝着结构形式更优、材料性能更好、制造成本更低、自动化程度更高的方向发展。国内树脂基复合材料发展基础良好,但与国外相比在发动机上应用比例不高,需要进一步提升设计、材料、制造、实验技术水平及工程化能力。本文重点论述国外航空发动机复合材料构件的结构、材料和工艺发展现状,分析发展趋势,从建立航空发动机用复合材料体系、加强应用研究和设计牵引、推进预研成果转化和自动化技术应用等方面提出相关建议。

摘要：树脂基复合材料密度小,比强度和比模量高,疲劳性能和耐腐蚀性能好,在通用航空器的设计和制造领域获得了广泛的关注和应用,最高用量可达90%。通用飞机对复合材料的要求主要包括具备优异的力学性能、批次稳定性好、材料和制造成本低、需要适航认证等。国外通用航空发展历史较长,产业体系相对成熟,通用航空复合材料适航认证体系健全,复合材料在通用航空中得到了广泛应用。国内通用航空产业处于起步发展阶段,通用航空复合材料也使用较少,因此亟需联合国内通用航空的相关资源,完善国内通用航空复合材料鉴定程序,建立通用航空复合材料体系及其共享数据库,推动先进树脂基复合材料在通用航空领域的应用和发展。本文系统梳理了国外通用飞机树脂基复合材料的应用现状、材料体系、力学性能和成型工艺,分析了国内通用飞机树脂基复合材料的发展基础及存在的问题,并提出了相关建议,以期为树脂基复合材料在国内通用航空领域的应用发展提供参考。

摘要：归纳先进复合材料国防科技重点实验室在航空先进树脂基复合材料方面的应用和研究进展。研制出超薄热塑性无纺织物层间增韧技术以实现提高复合材料的CAI性能。设计出的多夹层结构具有多层吸收拓展频带的作用,使多夹层隐身复合材料的吸收频宽达1～18GHz。高韧性树脂基复合材料和耐高温复合材料技术得到发展,并形成预浸料-热压灌成型、液态成型和自动化制造技术体系。发展复合材料固化、树脂流动、固化变形等模拟优化技术,并建立复合材料数据库技术。建立先进复合材料国防科技重点实验室可在支撑航空装备研制,在航空复合材料创新引领、体系主导、基础支撑和保障应用方面发挥作用。

摘要：复合材料正弦波形梁作为复合材料结构-功能一体化的典型构件,在结构高强、高刚和稳定的前提下,其压溃峰值应力和稳态损毁吸能行为是设计结构件的关键性能指标,而这两个指标与梁的引发机制密切相关。本文中设计了根部打孔削弱机制、根部预埋倒角机制、根部非对称梯度削弱和根部对称梯度削弱机制等3种不同引发机制,通过对正弦波形梁的静态压溃实验及对压溃梁的宏观和微观形貌分析,发现引发机制对正弦波形梁的失效引发和稳态损毁模式影响很大,根部预埋倒角正弦波形梁的失效引发和稳态损毁吸能效果最好。

摘要：为研制可折叠、自动展开复合材料豆荚杆,对其设计、制备技术进行了探索,并完成了功能实验验证研究。根据豆荚杆使用条件和环境,确定了超薄复合材料结构,通过真空袋法和胶结工艺,制备了豆荚杆。采用有限元法进行了轴向压缩承载能力分析计算,验证了制件可以满足设计指标要求;完成了其在室温下的压扁、卷曲和自动恢复形状的功能实验验证;通过扫描电镜(SEM)照片和红外(IR)图谱,分析和讨论了其功能机理。研究结果表明,超薄可折叠复合材料豆荚杆满足功能要求。

摘要：在自行设计制造的直流电阻加热CVD装置上制备SiC纤维,研究了CH3SiHCl2-CH3SiCl3-H2-Ar体系中在W芯表面化学气相沉积SiC涂层工艺,考察了稀释气体Ar气含量对化学气相沉积SiC涂层的显微结构的影响。并对涂层表面形貌及成分进行了SEM,XRD分析。结果表明:Ar气不但起到了输送气体源,排出废气、增大流量、使反应室中前后端的反应气体比例尽量保持一致的作用,还一个重要原因是可以很好的平衡空间的温度差。当稀释气体的含量达到25%时,纤维的性能最好。

摘要：为了揭示织物结构和开孔位置对三维机织复合材料开孔连接性能与失效机制的影响,设计并制备了3种不同结构的三维机织复合材料,对不同开孔位置连接结构的承载性能和损伤模式进行了研究。研究表明,端径比(E/D)对不同结构参数的复合材料的影响存在差异,当E/D从3减小到2时,3种结构复合材料极限挤压强度分别下降5.3%、9.9%和5.9%;E/D从2减小到1时,极限挤压强度分别下降73.3%、68.9%和69.8%。E/D从3减小到1时,复合材料的损伤模式由挤压损伤转变为界面脱粘及试样端部纱线脱粘,结构中各纱线层的损伤演化呈现明显角度特征。

摘要：为了全面了解复合材料的固化特性,在对碳纤维增强树脂基复合材料固化变形进行数值仿真分析的基础上,将自行设计的光纤Bragg光栅(FBG)传感器埋入复合材料中,实时在线监测复合材料固化过程中温度和应变的演变。预浸料铺层方式为[011/9011],分别在层合板0°和45°方向的典型位置埋入FBG温度和应变传感器,采用热模压方式固化成型复合材料层合板,并对成型后的层合板进行连续2次降温处理,实时记录固化过程中FBG传感器中心波长的变化。结果表明:在相同的温度条件下,复合材料在第1次降温初始阶段的压应变绝对值明显小于在第2次降温初始阶段的压应变绝对值,表明复合材料在第1次降温过程中仍在进行FBG传感器可检的"后固化"反应;此外,层合板变形的FBG传感器监测数据与有限元模拟结果吻合良好。因此,采用内埋FBG传感器的方法能够实时监测复合材料固化过程,为更全面地分析复合材料固化特性提供了一种可靠有效的方法。

摘要：单晶氧化铝陶瓷复合材料已被考虑用于制造人工心脏瓣膜 ,因此首先要对陶瓷碟瓣的疲劳性能进行研究。本文对单晶氧化铝陶瓷制成的斜碟式心脏瓣膜进行静态和动态疲劳裂纹扩展分析以及寿命估算 ,其中包含 2 4℃潮湿空气和 37℃Ringer液体 (模拟的生理环境 )二种环境条件下穿透裂纹、表面裂纹和角裂纹等多种损伤情况。结果表明 ,在 5 0 0mmHg静态和脉冲压力作用下 ,当碟瓣上的表面裂纹或角裂纹大小一旦达到了疲劳裂纹扩展的阀值 ,它们会很快向厚度方向扩展变成穿透裂纹 ,然后停止扩展 ;而对于穿透裂纹情况 。