高强度合金结构钢与高强度铝合金防护层的耐霉性研究

目的研究高强合金结构钢和高强铝合金防护层的耐霉菌腐蚀能力。方法以高强合金结构钢和高强铝合金两种材料为基材分别制备不同防护层,按GJB 150.10A—2009进行实验室霉菌试验,评定防护层的长霉等级。结果两种材料的不同防护层中,除润滑油涂层和阳级氧化层的长霉等级为0~1级外,炮油涂层、涂漆层、镀锌层或锌镍合金层长霉等级均在2~3级。结论高强合金结构钢润滑油涂层耐霉性能良好,镀锌层或锌镍合金层、涂漆层、炮油涂层耐霉性能较差;高强铝合金阳级氧化层耐霉性能良好,炮油涂层、涂漆层耐霉性能较差。     

临近空间飞行器防隔热/承载一体化热结构设计及力/热行为

目的满足临近空间飞行器对结构/热防护系统质量指标的苛刻要求,研制兼具轻量化与高效防隔热/承载一体化的热防护结构及系统。方法根据临近空间飞行器承力和防热两方面的要求,设计一种全复合材料防隔热/承载一体化热防护结构,采用地面高温环境试验,考查复合材料一体化热防护结构的抗烧蚀性能。建立一体化热防护结构的热响应和力学响应预报方法,以某飞行器机翼为研究对象,开展一体化热防护结构在机翼部位的应用研究,利用有限元方法进行热力耦合分析。结果一体化热防护结构高温热暴露后表面出现热解,但结构性能保持良好。结论设计的一体化热防护结构满足防热和承载两方面设计要求,是新一代飞行器的理想热防护方案。     

新型多孔水泥基硅橡胶吸声材料的制备

变电站噪声(尤其是低频噪声)对周边居民造成严重的噪声污染,为有效降低其噪声需要构造一种降噪吸声层,为了同时有效提高吸声性能,该文充分利用废弃绝缘子硅橡胶伞裙(主成分为硅橡胶),设计一种水泥基绝缘子硅橡胶复合降噪层作为变电站降噪材料的吸声层,实验以材料的吸声系数为主要考察指标兼考虑材料物理性能。通过试验验及性能分析得到最优的材料配比为硅酸盐水泥与绝缘子硅橡胶比为3∶2,EVA胶的添量为5%、双氧水量为3%、MnO_2 0.2%;并对其声学性能进行验证,最优配比下的材料吸声系数为0.52,可以应用于变电站吸声降噪材料的吸声层,解决了废旧绝缘子硅橡胶的出路问题,变废为宝达到资源回用目的。     

C/C-SiC-ZrB2复合材料表面SiC/ZrB2-SiC/SiC涂层的制备及抗氧化烧蚀性能研究

目的研究C/C-SiC-ZrB_2复合材料表面SiC/ZrB_2-SiC/SiC涂层的制备、抗氧化烧蚀性能与机理。方法选择ZrB_2和SiC改性的C/C复合材料为基体,通过包埋-刷涂法在C/C-SiC-ZrB_2复合材料表面制备了SiC/ZrB_2-SiC/SiC多重抗氧化涂层,并对复合材料的微结构、抗氧化烧蚀性能与机理进行分析和研究。结果制备了一种三层结构的SiC/ZrB_2-SiC/SiC超高温陶瓷复合涂层,获得了风洞考核试验下的复合材料微结构变化、线烧蚀率等试验数据,并得到了C/C-SiC-ZrB_2复合材料的氧化烧蚀机理。结论 SiC/ZrB_2-SiC/SiC涂层对C/C-SiC-ZrB_2复合材料的抗氧化和耐烧蚀性能具有明显提升,有效提高了C/C-SiC-ZrB_2复合材料的综合热防护性能。     

身管内膛镀铬性能检测研究

目的对内膛表面强化层性能进行定量评估,给后续镀铬层的优化及新型内膛表面强化层技术的优选提供试验方法。方法以成熟度最高、应用最广泛的内膛表面镀铬技术为依据,开展强化层检测研究,主要包括硬度、厚度及微观缺陷、结合性能、抗烧蚀性能、抗磨损性能等研究。量化镀铬层抗烧蚀、抗磨损性能,实现实验室对内膛镀铬层性能的综合评估。结果铬层硬度约为521.8HV,高于基体硬度。铬层裂纹初始宽度约为300 nm,多数裂纹未连接成“网状”。铬层与基体结合力约为67.2 N。相同条件下,相比基体,镀铬层的烧蚀量和磨损量始终较小。结论镀铬层综合性能优于基体材料。     

轻质Cf/SiOC复合材料表面抗氧化涂层烧蚀性能的研究

目的提高轻质碳纤维增强SiOC(C_f/SiOC)多孔陶瓷复合材料的抗烧蚀性能。方法用TaSi_2、MoSi_2为高温抗氧化组分,SiB_6为烧结助剂,硼硅酸玻璃为粘结剂,采用浆料法在C_f/SiOC复合材料表面制备多层梯度化抗氧化涂层。用氧乙炔考核带涂层复合材料的抗氧化及抗烧蚀性能,并通过扫描电子显微镜对烧蚀后的形貌进行分析。结果采用硼硅酸玻璃能够在较低的温度下获得表面致密的涂层,有效地提升涂层的阻氧能力,同时能够降低涂层与基体材料之间的热失配。通过浆料法能够获得梯度化的抗氧化涂层,即涂层由靠近基体部分的多孔层逐渐过渡至最外层的致密层。在氧乙炔考核烧蚀实验下,涂层表现出优良的抗烧蚀性能,并且随着表面烧蚀温度的不同,表现出不同的烧蚀行为。在1660℃下烧蚀后,线烧蚀率及质量烧蚀率分别为0.03μm/s,2.96×10-8g/(mm2·s),随着烧蚀温度增加至1760℃,线烧蚀率及质量烧蚀率增加至0.06μm/s,1.03×10-7g/(mm2·s)。带涂层的复合材料烧蚀后,涂层表面没有裂纹,但都出现了大量的孔洞,其主要原因是硼硅酸玻璃的挥发,基体材料并没有发生明显的氧化,涂层表现出优良的抗氧化、阻氧能力。结论硼硅酸玻璃的引入能够在较低的温度下获得表面致密的涂层,提升涂层的阻氧能力。制备的多组分抗氧化烧蚀涂层,可以有效地提高C_f/SiOC复合材料的抗烧蚀能力。     

铌合金表面热防护涂层研究进展

作为武器装备、航空航天等多种现代工业领域热端部件中应用十分广泛的结构材料,铌合金在高温富氧燃流的冲刷下会发生严重的烧蚀现象,进而影响了其在超高温环境下的使用性能。研究发现,采用表面涂层技术能够有效提升铌合金的高温抗烧蚀性能。因此结合热端部件富氧、超高温的实际服役环境,首先介绍了国内外铌合金表面抗氧化烧蚀涂层领域的研究现状,对比分析了金属基和硅系陶瓷抗烧蚀涂层各自在抗氧化烧蚀性能上的优缺点;然后综述了近年来国内外有关热障涂层的研究进展,归纳总结了ZrO2基陶瓷涂层、稀土锆酸盐陶瓷涂层以及钙钛矿结构陶瓷涂层三种热障涂层材料的特点;最后对铌合金表面热防护涂层的结构设计以及未来的研究方向进行了展望。     

多层复合材料的声学性能研究

材料分层复合是一种利用较少代价提高声学性能的有效方式,通过多孔性保温绝热材料与硬质黏弹性材料的优化组合,可以兼有隔声、吸声、阻燃和隔热等多项功能,同时符合相关环保要求。本文利用VAONE软件中NOVA模块研究了多种不同厚度分层材料的声学性能,并结合实验结果分析了主要参数对多层复合材料声学性能的影响。研究结果验证了NOVA模块预测多层材料声学性能的有效性,同时也表明多层材料经过优化设计可以具备良好的隔声性能。     

电子设备缓蚀剂对电子设备防护的应用研究

目的 研究DZ-1电子设备缓蚀剂用于电子设备防护的有效性.方法 参照MIL-PRF-81309G、MIL-L-87177A和Q/AVIC 03018中的试验方法,对自主研制的DZ-1电子设备缓蚀剂的性能进行全面评价.结果 DZ-1电子设备缓蚀剂没有闪点,在运输、储藏及使用过程中非常安全,使用性能良好,很容易去除,能够去除材料表面的水分,具有良好的缓蚀性能.膜层厚度小于5μm,不会影响电子元件的电学性能,不会对电子设备中的材料造成腐蚀.结论 DZ-1电子设备缓蚀剂满足电子设备的防腐蚀要求,可以用于电子设备的腐蚀防护.     

二氧化碳介质气动加热环境下碳化热解类防热材料烧蚀机理分析

目的研究轻质热解类防热材料在高焓CO_2气动加热环境下的炭化层烧蚀机理。方法建立考虑化学反应动力学过程影响的材料热化学烧蚀特性计算方法,研究碳化热解类防热材料在二氧化碳介质气动加热环境下的炭化层烧蚀机理,分析与空气介质环境下的材料烧蚀特性差异,计算得出二氧化碳气体离解、热解引射气体质量流率和组分等因素变化对防热材料烧蚀特性的影响规律。结果 3000K温度下,当压力为1.0×10~5 Pa时,二氧化碳组分和地球大气的无因次烧蚀因子分别为0.26和0.17。结论压力或温度升高、二氧化碳离解程度升高、来流扩散质量流率或热解气体流率减小,均会使材料无因次质量烧蚀率更大,同时烧蚀热效应也发生相应改变。