影响惯性仪表精度长期稳定的材料学问题与对策

陀螺仪和加速度计等惯性仪表的精度对零组件的尺寸变化有着极其敏感的反应。随着对惯性仪表精度及其稳定性研究的深入,发现材料的尺寸不稳定是导致精度稳定性差的主要原因之一。以多种惯性仪表构件的常用材料为例,从材料学角度系统综述了微观缺陷、第二相、晶粒和织构、内应力以及环境因素对材料尺寸稳定性的影响规律,并提出了如何从材料内禀特性出发改善惯性仪表精度长期稳定性,展望了惯性仪表材料与工艺的未来发展方向。

仪表级复合材料在惯性仪表中的应用进展

铝基复合材料是近年来发展起来的一类先进工程材料,具有高的比强度和比模量,特别是这些复合材料各向同性,并且具有比Be更高的抗微小变形的能力和优异的尺寸稳定性,另外,还可以对这些材料进行热膨胀系数设计以便和其他材料匹配。由于这些材料可以大批量、稳定制备,且可以精密加工成复杂形状,使它们成为惯性仪表构件的理想材料。本文综述了近年来,惯性领域中仪表级复合材料国内外的应用研究现状,讨论了仪表级复合材料应用对惯性仪表精度提高所产生的积极作用。

非稳定态氧化锆自强化铝基复合材料的制备与性能

采用机械搅拌法将非稳定态氧化锆分别以0,3%,7%,10%加入到7075铝合金中,得到半固态浆料及铝基复合材料坯料,再触变成形。对比分析复合材料和基体合金的组织和性能。结果表明,添加适量非稳定态氧化锆可使铝合金枝晶转变为等轴晶,复合材料的冲击韧性αk和抗拉强度σb分别比基体合金提高25.9%和5.5%,延伸率则降低54%。

铝基复合材料在惯性导航仪表中的应用分析

根据惯性仪表的特性 ,对技术较成熟的碳化硅增强铝基复合材料的稳定性、精密加工性能等进行了分析。

铝基复合材料在惯性导航仪表中的应用分析

金属基复合材料有适合于惯导仪表的多项优异特性 ,性能价格比较好 ,三种主要制备技术在国内均已成熟。该材料应用的主要技术问题如增强体分散均匀性、材料成型、机械加工和热处理等已基本解决。通过对典型捷联惯导系数关键零件的随机振动、阻尼特性等力学分析可知 ,该材料可在提高系统共振频率、阻尼系数及精度稳定性方面对惯性系统有贡献。预计该材料在未来两年后可批量应用于惯性仪表中。

MMCs平台惯导仪表动态可靠性分析

金属基复合材料 ( MMCs)有适合于惯导仪表的多项优异特性且性能价格比较好 ,三种主要制备技术在国内均已成熟 ,该材料应用的主要技术问题已基本解决。根据平台惯导系统的特点对铝基 MMCs进行了讨论并针对某小型平台作了力学及可靠性分析。预计该材料将在未来两年后可批量应用于惯导仪表中。