可光热除冰的纳米碳管/环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究

针对民航飞机在高空、寒冷区域飞行时存在的结冰问题,以环氧树脂中掺杂一定含量的碳纳米管制备复合材料涂层,优化提升民航飞机的除冰性能,同时对改善民航飞机机翼蒙皮的防腐性能展开研究。测试表明碳纳米管含量为0.5%时复合材料光热性能更好,温度上升明显。光热循环稳定性测试表明,碳纳米管含量为0.5%时,在150 mW/cm~2的光照下,该复合涂层具有光热稳定性能;自愈合性能分析测试得知,在表面受到一定程度的破坏后,该复合涂层能通过加温的方式实现自愈合;电化学工作站测试极化曲线分析中,碳纳米管含量为0.5%的复合涂层腐蚀电位最大为-1.510 V,表明其腐蚀速率最低;在静态全浸测试中,碳纳米管含量为0.5%的复合涂层质量减少最小,表明其防腐蚀性能更好。

CNTs/AgNWs/CNTs/TPU纳米纤维膜应变传感器的制备及性能

设计一种既能提供高灵敏度又能提供宽工作范围的柔性应变传感器一直是一个重大挑战。通过真空辅助过滤制备了具有高灵敏度和宽工作范围的纳米纤维膜柔性应变传感器。结果表明,CNTs/AgNWs/CNTs/TPU纳米纤维膜传感器具有高灵敏度(GF=1005.8)、宽应变范围(高达350%)和快速响应时间(39 ms),可以准确监测人体运动,包括从微小的脉搏到大尺度的手指关节弯曲。传感器在可穿戴设备以及身体健康监测方面有巨大的应用潜力。

利用钼酸钙废物制取钼酸铵的新工艺

介绍了以钼酸钙废物为原料制取钼酸铵的新工艺。试验表明 :运用该工艺处理钼酸钙废物制取钼酸铵是可行的 ,在氨溶过程中加入沉钙试剂和利用酸沉母液洗涤粗钼酸可以提高金属钼收率 0 .95 % 。

飞机结构铝合金直接化学镀Ni-P合金研究

高强度铝合金被广泛用于飞机结构中,然而,这一系列铝合金抗腐蚀和耐磨性差,限制了其应用。而N i-P合金镀层具有高的硬度和抗腐蚀性能等优异特点,成为增强表面性能的常用手段。采用化学镀镍工艺在铝合金(6061)表面进行化学镀镍处理,研究了pH值、沉积温度和沉积时间对沉积速率的影响。分析了化学镀镍层的成分和组织形貌,同时对镀层的硬度、抗腐蚀性进行了表征。试验表明,在铝合金表面化学镀镍可以显著提高铝合金表面的硬度,并改善其在5%NaC l溶液中的耐蚀性。

微波煅烧钼酸铵制取高纯三氧化钼新工艺

探讨了微波煅烧钼酸铵制取高纯三氧化钼的新工艺。实验结果表明:微波煅烧的主要因素为物料重量,其次为微波功率和煅烧时间;在本实验范围内的最佳条件为微波功率700W、煅烧时间6 min、物料重量6 g;在实验最佳条件下钼酸铵的分解率为99.67％,粒度均匀,杂质含量低。

LaAlO_3/BaTiO_3/SrTiO_3三色超晶格的RHEED原位监测

采用激光脉冲分子束外延技术,在(100)取向的STO单晶基片上成功外延生长了LaAlO3/BaTiO3/SrTiO3超晶格。在超晶格薄膜生长过程中采用反射高能电子衍射(RHEED)对LaAlO3/BaTiO3/SrTiO3超晶格的生长过程进行了分析。通过对超晶格中各层RHEED图像分析,发现由于各层面内晶格失配的不同,超晶格各层生长特性有所区别。借助原子力显微镜(AFM)对超晶格表面形貌进行了表征,表明制备的超晶格具有原子级平整的表面。

微波辐射法干燥仲钼酸铵新工艺

研究了利用微波干燥仲钼酸铵的新工艺 ,试验结果表明 :经微波干燥 90s ,仲钼酸铵的脱水率为 99.98% ,并通过实验得出微波干燥的主要因素为干燥时间 ,其次为物料重量和微波功率。在本实验范围内的最佳条件为微波功率 5 2 5W、干燥时间 90s、物料重量 15 g。

玻璃纤维织物表面Ni-P合金涂层的制备及其导电性能研究

采用化学镀的方法在玻璃纤维织物试样表面制备了Ni-P合金沉积的非晶镀层。利用扫描电子显微镜和X射线观察及分析了镀层的表面形貌与表面结构,研究了硫酸镍的浓度对非晶镀层的沉积速率、沉积量以及导电性能的影响。结果表明,随着硫酸镍浓度的增加,沉积速率和沉积量逐渐升高,而镀层方阻值逐渐降低,导电性增加。当硫酸镍浓度20 g/L时,玻璃纤维织物镀层方阻值为1.35Ω/方,具有良好的导电性。

聚酯纤维无钯活化自催化还原镀镍的研究

借助硼氢化钠直接还原吸附在聚酯纤维上的硫酸镍,形成活化中心,运用自催化还原方法在聚酯纤维织物表面制备Ni-P合金镀层。利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析镀层的表面形貌与表面结构。结果表明,镀层镍颗粒为瘤状非晶结构,随着次亚磷酸钠浓度的增加,沉积速率先逐渐升高,而镀层方阻值逐渐降低,导电性增加。当次亚磷酸钠浓度为20g/L时,镀镍聚酯纤维织物方阻值为1.225Ω/sq,在电磁波8~18GHz范围内,其电磁波屏蔽效能在33~45dB,镀镍聚酯织物具有良好的导电性与电磁屏蔽性能。

多壁碳纳米管导电纸/碳纤维复合材料的制备及电磁屏蔽性能研究

通过真空抽滤和物理粘接制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)导电纸/碳纤维复合材料,研究了MWCNTs用量对复合材料电磁屏蔽效能的影响,并对复合材料的微观形貌和导电性进行了表征。扫描电子显微镜观察显示复合材料中的MWCNTs与再生纸纤维相互连接,搭建出良好的三维空间导电网络。导电性和电磁屏蔽效能分析表明:复合材料的电磁屏蔽性能随其导电性的增加而得以提升,MWCNTs用量为110mg时,复合材料表面电阻值最小,为11.7Ω/sq;电磁波频率在8~12GHz范围内,复合材料具有优异的电磁屏蔽性能,电磁屏蔽效能最高可达35.2dB。随着复合材料中MWCNTs用量的增加,其平均电磁屏蔽效能从6.2dB增至31.8dB,MWCNTs导电纸/碳纤维复合材料的屏蔽原理主要是通过吸收电磁波来实现电磁屏蔽。

自愈合涂层在金属防腐方面的研究进展

简述了自愈合涂层的作用原理,总结了近年来聚合物类、杂化类和转化膜类自愈合防腐涂层的研究进展,展望了自愈合涂层的前景。

飞机结构铝合金PPy/rGO复合镀层及其防腐蚀性能

为研究氧化石墨烯(GO)与聚吡咯(PPy)复合镀层的防腐性能,采用恒电位法在铝合金片上电化学聚合吡咯单体,形成PPy镀层,再在PPy镀层表面电镀GO形成聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/rGO)复合镀层。采用SEM、Raman以及FTIR对镀层的微观形貌与结构成分进行表征,采用接触角测量仪测试镀层的疏水性能,通过极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)分析镀层的防腐蚀性能。结果表明:PPy/rGO复合镀层表面的rGO镀层覆盖PPy镀层表面的针孔、凹槽等缺陷,使复合镀层表面光滑、平整,屏蔽性能增强;疏水性能也得到提高。PPy/rGO复合镀层腐蚀电流密度比PPy镀层、铝合金小,表明其腐蚀速率低。PPy/rGO复合镀层比PPy镀层与铝合金拥有更大的阻抗弧,说明PPy/rGO复合镀层对溶液中电解质离子有更强的阻碍作用。铝合金和PPy镀层出现不同程度的腐蚀现象,而PPy/rGO复合镀层并未发生明显的腐蚀现象,说明PPy/rGO复合镀层防腐蚀性能更好。

碳纳米管薄膜电热特性及其除冰性能

采用碳纳米管薄膜(CNTF)作为电加热元件,研究碳纳米管薄膜对玻璃纤维增强树脂基复合材料结构表面的除冰性能,同时研究其电热性能。SEM14μm左右。XRD表明CNTF样品为微晶结构,结晶度差且含有少量杂质。空气环境通电,升温速率和最高恒定温度随输入电压增大而迅速提高。输入电压为5 V温度95℃。在四次电热循环后,其表面电阻略有升高,均值从2.795Ω到3.870Ω。在9 V输入电压下,CNTF被迅速烧断,CNTF样品电流承载极限在1.8 A左右。利用其焦耳热性能进行除冰,质量为20 g冰块在树脂基玻璃纤维复合材料样品的表面脱落时间为240 s。表明CNTF在飞机除冰领域具有潜在应用价值。

层状Ti_(3)C_(2)T_(x)/水性聚氨酯复合双层薄膜的制备及电磁屏蔽性能

采用交替真空抽滤制备Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene/WPU复合双层薄膜,用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了微观形貌,X射线衍射仪(XRD)测试了晶体结构,通过矢量网络分析仪测试了电磁屏蔽性能。结果表明,可以通过超声离心制备出少层Ti_(3)C_(2)T_(x);复合双层薄膜具有高韧性、高导电性以及优异的电磁屏蔽性能,表面电阻为3.57Ω;电磁屏蔽性能结果表明,MWPU_(3:1)的复合薄膜屏蔽性能为37.9 dB。在X波段与K波段,MWPU_(3:1)复合薄膜性能较为优异,且复合薄膜是吸收型电磁屏蔽材料。

GR/CNT-PDMS柔性应变传感器的制备与性能

可穿戴设备的兴起对传感器的灵敏度和重复性等性能提出了更高的要求,为此,制备一种工艺简单、灵敏度高、应变范围宽的柔性传感器就显得尤为重要。通过刮涂法在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上涂覆了石墨烯(GR)和碳纳米管(CNT)构成导电网络,获得高灵敏度和宽应变范围的GR/CNT-PDMS柔性应变传感器。GR/CNT-PDMS柔性应变传感器在0.01%应变时灵敏度为650,响应时间约为150 ms;其在拉伸1000次、30%的应变后弹性回复率为3.42%,具有良好回弹性和重复性,能够用于检测心率及关节活动等人体活动,在可穿戴设备制造和智能机器人皮肤制造等领域有广阔的发展空间。

《飞机复合材料结构修理》课程教学探讨

《飞机复合材料结构修理》是飞行器制造工程(飞机维修方向)专业的一门专业技术课程。本文归纳出了该课程提高教学质量的几点思路:合理选择教学内容,案例教学、视频教学与现场参观相融合和重视实验教学。这对调动学生的学习情趣,提高教学质量都有很大的帮助。

钼酸盐对航空铝合金表面恒电位沉积聚吡咯膜耐蚀性的影响

采用恒电位法在2024铝合金表面电沉积含钼酸盐的聚吡咯薄膜(标记为PPy–MoO4^2-)。采用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪和接触角测量仪分析了PPy– MoO4^2-膜的微观形貌、结构和疏水性,并通过塔菲尔(Tafel)曲线测试、电化学阻抗谱(EIS)测试和盐水浸泡试验对比了PPy–MoO4^2-膜、PPy膜和2024铝合金的耐蚀性。结果表明,PPy– MoO4^2-膜内存在Mo,且发现MoO4^2-的伸缩振动吸收峰,证明MoO4^2-有参与电沉积。PPy– MoO4^2-膜表面比PPy薄膜更致密、平整,疏水性更佳。PPy–MoO4^2-膜的耐蚀性优于PPy膜,对铝合金基体起到阳极保护的作用。

2024航空铝合金表面硅烷膜的制备与性能

采用浸渍法,在2024航空铝合金表面制备了乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)膜。以硫酸铜点滴时间作为评价依据,通过单因素实验,研究了硅烷浓度、醇水比、溶液pH与水解温度对VTES膜的耐蚀性能的影响,并确定了铝合金表面制备VTES膜的工艺条件。FT-IR、接触角、极化曲线及5%NaCl溶液浸泡测试表明,铝合金表面生成了一层含Si—O—Si键和Si—O—Al键的VTES膜;其疏水性能及耐蚀性能均有所提高。

基于真空镀镍碳纤维复合材料的涡流加热性能研究

通过真空镀膜技术制备了一种新型镀Ni碳纤维板复合材料,用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外成像仪对其进行表征分析和温度测试。结果表明:复合材料具有优良的涡流加热能力,样品表面沉积量和输入功率的变化能直接影响样品表面导电网络的构建和升温能力。随着沉积量的变化,在恒定输出功率123W情况下,Ni/CFB-100样品的最高温度可以达到123℃,而Ni/CFB-600样品的最终温度达到142.5℃。随输入功率的变化,Ni/CFB-600样品在输入功率44W下的升温幅度只有40.2℃,但在输入功率123W下的升温幅度达到了86.4℃。在恒定输入功率情况下,Ni/CFB-600样品的最大融冰速率达到了20.161×10-3g/s。实验表明在导电性能较差的碳纤维板表面通过真空镀膜技术镀镍可以实现涡流加热除冰的目的,具有潜在的应用价值。

非常规固化技术在飞机复合材料维修中的应用

随着复合材料在飞机中应用比重的不断扩大,以及飞机应用领域和部件的发展,复合材料的低成本维修技术显得越来越重要,随之高新的非常规固化技术也将不断拓展。因此,可以预见,未来的复合材料的胶结固化修理研究将以非常规固化技术为核心展开。