航空航天院校材料化学课程建设探讨

本文从材料化学在航空航天领域所处的地位讲起,作者结合在材料化学课程讲授中的体会,在教材建设、教学内容、教学方法、教学手段、考核方式和实验教学等方面进行了有益的探索和实践。

硫酸盐在水泥基材料中的扩散和渗透特征

采用偏光显微镜和扫描电镜分析了含镁质类膨胀剂的水泥砂浆在硫酸盐溶液中浸泡1 a后的微观结构,提出了硫酸盐溶液在水泥基材料中的3种迁移方式;通过SEM-EDS分析得出了该水泥基材料被侵蚀后所形成的产物主要是石膏和钙矾石的结果,没有发现硫酸镁和碳硫硅钙石膨胀物形成;在水泥基材料中添加适当种类和掺量的镁质类膨胀剂,水化的与未水化的膨胀剂填充到集料与浆体的间隙内,增大了水泥基材料的密实度,改善了界面结构,提高了水泥基材料抗硫酸盐侵蚀能力.

孔隙率对SiC_p/Al复合材料热导率影响

通过无压渗透方法制得不同孔隙率SiCp/Al复合材料,采用了有限元数值模拟方法并与实验相结合研究了孔隙率对复合材料热导率的影响,并与MEMA模型计算值进行了对比。结果表明：通过改变无压浸渗温度和时间,可以制备出2.8%-9.4%范围内可调的含孔隙复合材料;在有限元数值模拟中,当孔隙率为小于6%时,热导率下降较快,反之,下降平缓。含孔隙复合材料有限元数值模拟值和实验结果较吻合,有一定的参考价值。随着孔隙率的增大,MEMA模型计算值和有限元模拟值的偏差越大。

高职院校大学生科技创新体系构建的思考

高职院校应培养出具有创新精神和创新能力的人才,以适应当前及未来社会发展的需要。本文在分析高职院校大学生科技创新能力的现状和存在问题的基础上,提出了相应的对策与建议,以此促进高职院校大学生科技创新能力的提高。

以甲基纤维素和氧化钙合成新型有机/无机胶凝材料

采用甲基纤维素和氧化钙作为原材料 ,合成出了优质有机 /无机“多相”胶凝材料 ,其 2 8d抗压强度接近普通工业水泥。在实验工作基础上 ,用正交试验法研究了以甲基纤维素和氧化钙生产复合胶凝材料的原料选择及最佳掺量 ,并通过理论计算出该有机 /无机复合胶凝材料的抗压强度 ,与实际强度相比误差很小。借助XRD、IR和SEM等表征手段 ,对有机 /无机复合胶凝材料的微观结构和胶粘机理进行了分析和探讨。

纳米填料对碳纤维复合材料电磁特性的影响

实验测试了纳米Al2 O3 填料、纳米SiO2 填料、纳米TiO2 填料对基体 (环氧树脂 )的电磁参数的影响情况。实验表明 ,纳米TiO2 填料降低了基体的磁损耗 ,对材料的电性参数影响明显。随着填料含量的增加 ,ε′r 值增大且tgδe 值也显著上升 ,其变化规律是 :TiO2 填料量每增加 2 0 % ,ε′r 值上升约 0 .2～ 0 .5 ,tgδe 值上升约 0 .0 2～ 0 .0

大学生思想政治教育与中国传统文化相结合的理性思考

大学生思想政治教育和文化素质教育在高校实施素质教育的进程中相互交织推进。针对提升大学生思想政治教育的文化品位，注重文化素质教育的价值导向，以中国传统文化为切入点，充分挖掘伦理型传统文化的思想政治教育资源，探讨大学生思想政治教育和中国传统文化相结合的路径选择。

轻型公务机碳纤维复合材料增压舱共固化成型工艺的试验研究

以轻型高端公务机领世300增压舱共固化成型技术为研究背景,针对增压舱为固化炉整体成型的特点,借助DSC对T700G-12K碳纤维/环氧预浸料的固化温度和固化度进行了研究与分析,优化固化工艺参数。通过无损检测C扫描和力学测试进行验证。试验结果表明:增压舱固化工艺采用凝胶点温度80℃下处理240min,105℃下保温保压120min以及130℃下保温保压120min为本组试验的最优方案,产品缺陷少。

基于ABAQUS的碳纤维复合材料轨道车辆车门设计

碳纤维具有较高的比强度,可以实现轨道交通的轻量化需求。采用对称铺层方式对轨道车辆车门用碳纤维层合板的铺层形式进行了设计,并且对层合板进行冲击仿真,发现在内蒙皮的上铺层中最大应力达到178.5 MPa。通过损伤分析发现各向同性的单层板发生损伤的面积比有铺设角度的各向异性单层板更大。在此基础上设计了碳纤维蜂窝夹芯门板,对门板进行弯曲仿真。结果表明,最大应力出现在蜂窝的边角上,达到了246.5 MPa;而碳纤维层合板的应力分布均较小,最大值只有40.03 MPa。

铝基复合材料的非真空扩散连接

本文介绍了一种铝基复合材料扩散连接的新方法——非真空扩散连接，包括工艺试验过程、获得的主要试验结果以及对结果的分析和讨论，并提出了采用接头连接效率和接合区百分数评价接头性能的指标体系以及用于解释铝基复合材料非真空扩散连接机制的模型。

氧化镁水化产物的微观结构特点表征

为了抑制和降低掺氧化镁混凝土坝的膨胀开裂,采用热分析、X线衍射和扫描电子显微镜分析了氧化镁在不同温度下水化产物的形貌.结果表明：氧化镁在20℃和50℃水中养护180 d后的水化率为57%和94%,经X线衍射分析仍发现未水化的氧化镁;在216℃和2MPa下压蒸4 h,氧化镁全部水化.氧化镁在20℃养护180 d,水化产物为纤维状,长3~5μm,相互交错;掺少量水泥后在80℃水中养护360 d生成针状Mg（OH）2,大小为0.5~1μm,在水化产物中呈分散状扩散和生长;在大量水泥中形成六方板状的Mg（OH）2,大小少于0.1μm,易团聚,能引起混凝土局部膨胀开裂.温度对水化产物性质影响不大,对产物形状、大小和分布有一定的影响.

热采注汽管线的腐蚀与安全性分析

对两段注汽管材料进行了宏观检察、化学成分、壁厚与管径测量、光学金相组织、常温机械性能、断口扫描电镜、能谱元素等试验分析 .结果表明 ,注汽管材料的局部腐蚀主要是氧化 -氯化腐蚀 .强度校核表明 ,两段注汽管目前的壁厚已不能满足内压P =17 2MPa、温度T =35

东方龙虱鞘翅微结构及力学性能研究

生物材料优化的几何拓扑和轻质高强的特点对航空航天结构和材料设计具有重要启示．用扫描电子显微镜、原子力显微镜和粗糙度仪观测东方龙虱鞘翅的表面形貌和截面微结构,结果表明其表面非常光滑,Ra0．725 μm,与磨削加工表面相当;鞘翅上有规律的分布着微米级的凹陷; 横截面可见交错的空腔和孔道结构,材料绕空腔或孔道成层状分布．用纳米压痕仪测试东方龙虱鞘翅的硬度和弹性模量分别为0．473 GPa和8．16 GPa,显著高于花金龟、巨锯秋甲、双叉犀金龟的值;鞘翅的机械性能有明显的分布特征,该结果为开展轻质结构的拓扑优化和复合材料设计提供了很好的启示．

气孔结构对水泥混凝土抗盐冻性能影响的研究

参照CDF盐冻试验标准研究了气泡间距系数对水泥混凝土抗盐冻性能,研究结果表明:混凝土抗盐冻性能随气泡间距系数减小而迅速提高,并具有很好的相关性;当气泡间距系数在0.2 mm以下时,混凝土剥蚀量的下降幅度随气泡间距系数减小而减缓,控制气泡间距系数可很好地改善混凝土的抗盐冻性能。

时效对铜铝钎焊接头界面化合物和性能的影响

采用Zn-22Al钎料对铜铝异种合金进行了火焰钎焊,并用加速老化试验模拟了其服役环境.研究了时效过程中铜铝钎焊接头界面化合物的形貌变化及其对铜铝钎焊接头电阻率和抗剪强度的影响,并对其生长规律进行了初步计算.结果表明,铜侧界面化合物在250℃恒温时效过程中不断变厚,其生长规律呈抛物线状,且其生长系数约为6.1×10-13cm2/s;当界面化合物的厚度为4.2μm和18.1μm时,铜铝接头的电阻分别为120.3μΩ和132.9μΩ,该界面化合物厚度对电阻率的影响系数为0.25;铜铝接头抗剪强度在时效过程中先有3%的上升,随后逐渐降低至接头初始值的85%.

基于先进拉挤工艺的C型梁预成形变形分析

以预浸料为原料的先进拉挤(Advanced Pultrusion)采用预浸料预变形折弯定型-热固化成形,是制造高性能低成本复合材料型材的一种先进自动化工艺。基于预浸料变形特征分析,以C型梁为对象建立了预成形分析的理论模型,通过实验验证了模型和方法的正确性;为进一步开展其他复合材料型材的先进拉挤研究与应用奠定了基础。

焊接多物理场耦合数值模拟的研究进展与发展动向

现代焊接工艺涉及力、热、电、磁、光、声等一切可以利用的能源及其与被焊材料的相互作用,本质上是传热、冶金、力学等多学科、多物理场强耦合的复杂过程。深入了解和掌握焊接工艺涉及到的复杂多物理场耦合及其相互作用机制,对于实现焊接加工过程的优质、高效、低耗与清洁,具有重要意义。本文论述了焊接热过程与熔池-小孔动态行为、焊接应力与变形、接头组织与性能等领域数值分析与预测技术的关键理论基础与技术方法。重点介绍了激光-熔化极电弧复合热源焊接、受控脉冲等离子弧焊和搅拌摩擦焊工艺过程数值分析的最新成果。在此基础上展示焊接多物理场耦合数值模拟领域的研究进展与发展动向。

基于遗传神经网络的焊接接头力学性能预测系统

文中广泛收集和整理企业第一线的焊接工艺和焊接接头力学性能数据,并建立起相关数据库.应用遗传算法优化BP神经网络,建立焊接接头力学性能预测模型,实现碳钢、低合金高强钢以及不锈钢的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及断面收缩率等力学性能指标预测.结果表明,材料成分和焊接工艺为影响接头力学性能的主要参数,应用遗传算法优化BP神经网络建立焊接头力学性能预测模型,可以达到较理想的预测精度.

焚烧飞灰水泥窑煅烧资源化水洗预处理实验研究

以苏州某公司生活垃圾焚烧飞灰为对象,采用水洗和CO2曝气等方法,通过考察飞灰中Cl的去除率、水洗液的pH值和其中重金属的浓度的变化,对飞灰水泥窑煅烧资源化预处理中的工艺参数和处理效果进行了实验研究。结果表明：水灰比是影响氯盐洗脱效果的最主要因素,水洗比应控制在5：1到10：1左右,而CO2通气量是飞灰水洗上清液中重金属去除过程的主要影响因素,通气量在1.4~1.5 L（CO2）/L（HO2）左右可以有效降低上清液pH值及重金属浓度,使出水达到国家污水排放标准。

TiAl合金双层辉光表面等离子渗Nb工艺

利用双层辉光等离子渗金属技术对TiAl合金进行离子渗Nb处理,研究了温度和保温时间对渗层合金元素含量和渗层厚度的影响,确定较合理的渗金属工艺参数。利用图像分析仪和辉光放电光谱仪观察和测定渗层金相组织、渗层厚度及合金层的成分。结果表明,在极间距与工作气压一定的条件下,渗层厚度及成分与温度和保温时间有关。温度过低或保温时间过长均使TiAl试样表面产生Nb沉积层。经优化工艺参数试验,选择1100℃×3h渗Nb,得到一定厚度且与基体结合牢固的合金渗层,这对改善TiAl合金的耐磨性和抗高温氧化性是有利的。