飞艇蒙皮材料加速老化性能试验研究

目的研究某飞艇蒙皮材料加速老化性能,以及不同环境因素对飞艇蒙皮材料老化的影响。方法根据某飞艇的使用环境,对URETEK-3216LV和HD-150两种飞艇蒙皮材料进行了实验室加速老化组合试验。结果得到了不同环境条件下两种飞艇蒙皮材料加速老化后断裂强力退化规律。结论 URETEK-3216LV材料对高湿环境最为敏感,而HD-150材料对高温环境最为敏感。URETEK-3216LV材料耐候性能比HD-150材料耐候性强。     

临近空间平台动力系统技术和环境影响分析

从临近空间平台所采用的动力系统出发,探讨了低速和高速两类临近空间飞行器动力系统的技术特点。以平流层飞艇为代表的低速临近空间平台动力系统主要采用太阳能、电动机和螺旋桨的推进方式,高速临近空间平台动力系统目前主要有超燃冲压动力型和组合循环动力型。分析了临近空间稀薄大气、太阳紫外辐射和臭氧以及温度等环境对平台动力系统产生的可能影响,并提出了相应的解决措施。     

民机蒙皮材料紫外老化加速环境谱研究

研究紫外辐射环境对蒙皮材料的性能退化影响,进而对民机的紫外辐射防护设计提供重要依据,并依据其使用环境编制加速环境谱。通过分析民机的任务特点和使用环境,基于民机巡航高度下紫外辐射强度的仿真结果和相关紫外环境试验标准,提出了适用于民机蒙皮材料的紫外老化加速环境谱,给出了各试验条件的确定方法,以及加速环境谱与外场实际使用环境的当量加速关系。以民机机身部位蒙皮试样为例,初步开展了若干周期的紫外老化试验,蒙皮表面材料的形貌改变和性能退化验证了所提出的加速环境谱的可行性。     

浮空器蒙皮材料老化后透氦率实验研究

目的研究紫外辐射作用对浮空器蒙皮材料透氦率的影响。方法根据某型号浮空器的使用环境,对其蒙皮材料进行1~3个月的自然老化实验,并用压差法透气性测试仪器测量新材料和老化后材料的透氦率。结果得到了透氦率和自然老化时间及老化因素的关系。结论老化1个月材料的透氦率略高于新材料,而在老化1~3个月过程中,透氦率有一个快速上升的过程。紫外线照射会使蒙皮材料的透氦率上升。     

减缓Vectran纤维光辐照降解的涂层防护研究

目的研究有效涂层防护措施,以减缓Vectran纤维在强光辐照下的老化降解。方法采用苯并三唑类紫外吸收剂、三嗪类紫外吸收剂和受阻胺类光稳定剂,与端羟基超支化聚酯改性Ti O2进行复合,并通过超声浸渍法制备纤维涂层。通过扫描电镜、透射电镜、单丝拉伸实验、紫外透射光谱和涂层附着力测试等表征手段对复合涂层进行研究。结果超声浸渍法有效改善了复合涂层与纤维的附着力,复合涂层能够保证200～380nm波长范围紫外线零透过率,涂层后纤维经336h光辐照后,保有强度比纯纤维增加了49%。结论无机/有机复合涂层极大地减轻了光辐照对纤维本体的损伤,有效地减缓了Vectran纤维的降解,可提高Vectran纤维在平流层环境的紫外防护能力,延长其作为平流层飞艇蒙皮增强材料的服役寿命。     

飞艇蒙皮缝线光老化试验研究

目的研究飞艇蒙皮缝线的光老化规律并确定其有效期。方法在辐照强度为0．35w／m^2@340nm,温度为77℃,相对湿度为70％,2h内照射1．5h、喷淋0．5h的条件下,采用氙灯光照进行30天的加速老化试验。通过测量飞艇蒙皮缝线试验后的断裂强力,计算得到飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率,评定蒙皮缝线的抗老化性能。结果经过16天的光老化试验,飞艇蒙皮缝线的断裂强力下降率达20%;试验30天后,缝线出现明显裂纹,断裂强力下降率达80％。结论随试验时间的增加,飞艇蒙皮缝线的力学性能下降的速率逐渐增大,飞艇蒙皮缝线在试验条件下的有效期为16天。     

北京地面紫外辐射与空气污染的关系研究

基于北京城区太阳辐射和污染气体观测资料,运用TUV4.4辐射传输模型,研究了城市大气中太阳紫外辐射与空气污染的相互关系.结果表明,臭氧总量平均为329DU,并呈冬春季较高,夏秋季较低的季节变化规律,到达地面的紫外辐射呈现相反的变化趋势;受城区大气污染的影响,地面处的紫外辐射量大幅减少(最大50%),且在夏季波动较大;云和污染物对紫外辐射的影响要大于总辐射,紫外辐射衰减约为总辐射衰减的2倍;城市低层大气中O3和NOx浓度的增加是造成紫外辐射衰减的重要原因,午后O3浓度与紫外辐射衰减相关系数为0.70.     

聚氨酯缓冲材料在2种典型环境下的耐候性研究

目的 研究聚氨酯缓冲材料在湿热海洋和干热沙漠环境下的老化性能。方法 将3种不同表观密度的聚氨酯缓冲材料在万宁和敦煌试验站进行1 a的自然环境试验,探究聚氨酯缓冲材料外观、静态压缩性能、压缩永久变形性能和红外光谱的变化。结果 在1 a的自然环境试验中,材料压缩强度先增大后降低,压缩永久变形逐渐增大;在万宁试验站,样品表面出现发霉现象,密度为25、30、40 kg/m³的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至106.4%、93.3%、87.5%,压缩永久变形分别增大109%、98%、138%;在敦煌试验站,密度为25、30、40 kg/m³的聚氨酯缓冲材料的压缩强度分别增大或衰减至106.4%、98.2%、97.8%,压缩永久变形分别增大55%、74%、93%。结论 聚氨酯缓冲材料在自然环境中会发生水解和热氧降解等老化反应,使材料性能出现下降。材料表观密度越大,性能衰减越快。材料对于湿热海洋环境更敏感,在万宁站的老化程度大于敦煌站。     

平流层飞艇昼夜驻空蒙皮热特性研究

目的分析平流层飞艇蒙皮在不同空速下的热特性,为平流层飞艇蒙皮材料的选择以及其驻空性能的分析提供参考和指导。方法基于CFD数值分析方法,建立外部热源模型,囊体内部自然对流和囊体外部强迫对流分析的综合方法。通过数值仿真分析典型飞艇在不同空速下的热特性,得出飞艇囊体内部的氦气平均温度随着热环境的周期变化,会产生周期性变化。结果在1m/s的较低空速下,飞艇昼夜氦气温差达到46 K,蒙皮昼夜最小温度出现在晚上,约为180 K,最大温度出现在正午时分,温度约为280 K。在10 m/s的空速下,飞艇昼夜氦气温差达到29 K,蒙皮昼夜最小温度约为190 K,最大温度为280 K。结论在飞艇设计中,蒙皮材料选择时考虑温度的影响。所建立的热分析方法以及得到的热特性,可为平流层飞艇蒙皮材料的选择提供参考和指导。     

系留气球囊体材料快速老化试验研究

目的估算某系留气球在某地区的使用寿命。方法分析环境因素对系留气球的影响,确定采用太阳辐射快速老化的方法对囊体材料开展老化试验研究,时间为3000 h。采用等时间间隔法对试验件进行测试,间隔时间为375 h,测试9次,每组试验件为5件,试验数据采用5个试验件的平均值。对老化前后囊体材料的表面状况、拉伸强度、拉伸强度变化率及断裂伸长率进行分析。结果试验之后,囊体材料表面发黄,有粉末状的颗粒,拉伸强度为395.2N/cm,下降了56.01%,断裂伸长率在3.9%～7.7%间波动变化。将实验室老化辐射量等同于室外紫外辐射量,根据室外紫外辐射量约占室外自然老化太阳辐射总量8%及某地区全年太阳辐射总量,估算囊体材料的实验室老化相当于室外自然老化的年限,结合囊体材料设计限制条件,评估出了系留气球的使用寿命。结论通过太阳辐射快速老化的方法对囊体材料开展老化试验研究,可估算出某系留气球在某地区的使用寿命。     

内交联型淀粉改性水性聚氨酯固沙剂的制备

文章以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)为基本原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水化改性单体、三羟甲基丙烷(TMP)为扩链剂通过预聚体法制备了淀粉改性水性聚氨酯环保型固沙剂,研究了淀粉用量对固沙剂乳液及其所成胶膜性能的影响。研究结果表明:在扩链聚合时加入可溶性淀粉,可以得到稳定的聚氨酯乳液;随着可溶性淀粉用量的增加,乳液的粘度增加,粒径呈增大趋势,胶膜拉伸强度减小;动态热力学分析显示胶膜储能模量E’随着淀粉含量的增加而减小,而玻璃化转变温度升高;保水实验显示保水效果随淀粉含量的增加而提高。当可溶性淀粉与纯聚氨酯的质量比为10%时,胶膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为16.7 MPa和662%,而应用此配比固沙液的沙土在测试条件下10 h的失水率仅为55.7%,达到固沙剂保水性和胶膜力学性能之间较好的平衡。     

高低温条件下碳纤维增强尼龙复合材料的老化特征分析

目的分析不同试验条件下碳纤维增强尼龙复合材料的性能变化规律,获得该种材料在高温和低温条件下的老化特征。方法对制备的碳纤维增强尼龙复合材料拉伸样和缺口冲击样,开展高温和低温试验,定期测试其拉伸、冲击性能,分析各试验条件下力学性能的变化趋势,总结该材料的老化特征。结果几种试验条件下均未造成该材料外观损伤,冲击强度出现了前期升高后期降低的变化趋势,而拉伸强度前期略微降低,随着试验进行逐渐升高。结论碳纤维增强尼龙复合材料在高温和低温条件下无明显的外观老化特征,而力学性能在高温16天后材料会呈现出较缓慢的热老化趋势。     

典型气候环境中改性环氧树脂有机玻璃胶接性能变化规律研究

目的研究典型气候环境对两类有机玻璃胶接接头老化性能的影响。方法在重庆、青岛和拉萨三地开展两类有机玻璃胶接接头的户外自然暴露试验,研究其拉剪强度和剥离强度随老化时间的变化规律,分析气候环境因素对胶粘剂老化的作用机理,及胶接结构的老化失效模式。结果高温、高湿及紫外光辐射等气候环境因素是影响胶粘剂粘接性能的主要外在因素,其中高温高湿环境因子对其性能影响较大,而紫外光辐射引起的光降解速度并不像理论预测那样快,胶粘工艺是影响胶接接头性能的主要内在因素。结论优选出了耐候性较好,且适合航空有机玻璃和涤纶带粘接的胶粘剂,可为该胶接接头的防老化设计提供参考。     

平流层飞艇囊体材料老化测试研究概述

基于对国内外有关囊体材料老化测试研究文献的充分调研,综述了囊体材料老化机理、老化试验方法、试验对象的选取、性能影响表征与评价等方面的研究现状,老化后的囊体材料常用形貌表征、拉伸测试、透氦率表征及化学结构表征等4种表征方法。鉴于当前对平流层飞艇囊体老化研究缺乏统一的评价指标,且大多研究在囊体材料老化性能验证方面存在不足,提出了后续研究的手段和方向,为浮空器囊体材料的可靠性测试研究和发展提供参考。     

汽车保险杠用聚丙烯材料的老化研究

研究了汽车保险杠用聚丙烯材料在海南、广州两地自然暴露与氙灯人工光老化试验时的老化规律,初步探讨了自然暴露试验与氙灯人工光老化试验之间的相关性。结果表明,汽车保险杠用聚丙烯材料的拉伸强度和弯曲强度在老化过程中保持良好,但冲击强度和断裂伸长率对老化较为敏感;采用GB/T16422.2中氙灯光老化试验对湿热带自然环境具有较好的模拟效果,能够用于对汽车保险杠用聚丙烯材料耐候性的评价。