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超疏水铜表面的制备及其抑冰性能研究?

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.增刊(Ⅰ).003

通过在铜片表面沉积蜡烛灰涂层成功构建了纳米结构超疏水表面，该表面在室温(23±2)℃下与水滴的接触角为160°，滚动角为1°.研究了超疏水铜表面在低温条件下的抑冰性能，结果表明，在(－40±10)℃时将50μL水滴从5 cm的高处滴至普通的铜表面2 s开始结冰，而滴至超疏水铜试样(3 cm×3 cm×0．2 mm)表面的水滴可以快速滚动，从滚动直至滚落超疏水铜试样表面所需的时间比水滴开始结冰所需的时间(50 s)短，水滴未在超疏水铜试样表面结冰.通过测试冰与材料的黏附力，发现普通铜表面与冰的黏附力是超疏水铜表面与冰的黏附力的4．9倍.此外，在融冰的过程中发现，结冰的水滴在常温下稍微融化，在微风的作用下或稍微倾斜6°就能从超疏水铜表面滑落下来，表明超疏水铜表面比普通铜表面具有更好的抑冰性能.

关键词: 超疏水 , 铜 , 抑冰性 , 接触角

VARTM工艺整体成型复合材料连接裙局部性能试验研究

刘钧 , 肖加余 , 曹竟成 , 江大志 , 彭超义 , 郭晓东 , 陈孝鹏

复合材料学报

设计了轴压性能试验,对VARTM工艺制备的复合材料整体连接裙轴压承载能力进行了试验研究.主要考察了复合材料连接裙在轴向压缩载荷作用下的轴向应变和环向应变,分析了复合材料连接裙的载荷与应变的关系,表征了裙体的表观结构刚度.结果表明,复合材料连接裙质量均匀,在625.7kN的轴压载荷所用下,连接裙的轴向应变远小于0.5%的设计指标,连接裙的轴向表观结构刚度为40.9 GPa.

关键词: VARTM , 聚合物基复合才料 , 固体火箭发动机 , 连接裙 , 轴压性能

大载荷下空间桁架结构主承力用碳/环氧推力管的重量优化设计

彭超义 , 杜刚 , 曾竟成 , 肖加余

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2003.06.010

航天发动机推力支架空间桁架结构通常采用金属材料.碳/环氧复合材料用于这种空间桁架结构的主承力推力管可以显著减轻推力支架的重量.为了节约昂贵的实验费用,通常先对支架结构和重量进行优化设计.本文以橡胶芯模辅助RTM工艺制备的碳/环氧管件为模型建立了某种结构优化后的推力支架空间桁架结构的有限元模型,采用大型有限元分析软件ANSYS7.0对推力管的外径、壁厚和重量进行了优化设计,得出推力管最佳参数为外径7.8cm,壁厚2.23mm,总重11.58kg.

关键词: 空间桁架结构 , 碳/环氧推力管 , 主承力 , 优化设计

特殊用包装箱体的阻燃性研究

曾竟成 , 彭超义

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2002.05.010

为了满足阻燃要求和保证RTM专用树脂的工艺性能,本文采取在RTM专用树脂中添加氢氧化铝和磷酸三(2,3-二氯丙基)酯的方法.结果表明,当在RTM专用树脂中添加7%的氢氧化铝和8%～10%的磷酸三(2,3-二氯丙基)酯以后,树脂的粘度可保持在540Pa*s以下,仍可满足RTM的工艺要求.按照此配比生产的特殊用包装箱体材料,其燃烧性能可以达到离火2s自熄的水平,弯曲性能仍可保留80%以上.

关键词: 组合阻燃剂 , RTM , 阻燃玻璃钢

膨胀芯模法制备炭/环氧主承力管件研究

刘钧 , 彭超义 , 杜刚 , 曾竟成 , 肖加余

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.09.009

对膨胀芯模法制备主承力复合材料管件的工艺原理进行了阐述,对工艺过程的关键环节进行了深入研究,并对该工艺制备的炭/环氧主承力管件进行了轴压强度实验研究.通过与相同材料体系制备的相同尺寸的缠绕管件的轴压强度和截面微观形貌的对比研究,表明膨胀芯模法制备的复合管件性能更好.

关键词: 膨胀芯模 , 硅橡胶 , 工艺间隙 , 复合材料管件 , 强度

真空导入模塑工艺树脂流动行为研究进展

杨金水 , 肖加余 , 曾竞成 , 彭超义

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.01.002

综述了近年来真空导入模塑工艺树脂流动行为的研究进展,结合自己的研究成果系统地评述了真空导入模塑工艺中树脂的流动模型及机理、流动行为的数值模拟和流动行为的监测控制,并在此基础上对真空导入模塑工艺树脂流动行为的研究前景进行了展望.

关键词: 真空导入模塑工艺 , 导流介质 , 流动行为 , 数值模拟

航天器发动机推力支架桁架结构的有限元分析与优化设计

彭超义 , 曾竟成 , 肖加余 , 杜刚 , 杨孚标

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.06.005

对某航天器上的推力支架结构和承载状态进行了分析,设计了一系列桁架结构,以碳纤维/环氧复合材料管件作为桁架结构的组成构件,采用有限元分析软件Ansys7.0对桁架结构的尺寸进行了优化,并优选出桁架质量和载荷相同条件下承载性能最好的桁架结构形式.

关键词: 推力支架 , 结构分析 , 桁架结构 , 优化设计 , 有限元

缠绕角度对碳/环氧厚壁管件轴压性能影响的实验研究

彭超义 , 菊苏 , 曾竟成 , 杜刚 , 肖加余

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.01.008

采用缠绕工艺制备了20°、30°和40°三种缠绕角度的碳/环氧厚壁管件,通过轴压实验研究了缠绕角度对厚壁管件的轴压模量和轴压强度的影响,并对轴压破坏模式进行了分析.实验测得轴向模量值比有限元模型计算值偏小,破坏模式为纤维层向外崩裂破坏与有限元分析结果一致.

关键词: 缠绕 , 轴压 , 模量 , 强度 , 破坏

基于柔性模辅助RTM技术的整体推力结构的分析与设计

彭超义 , 曾竟成 , 肖加余 , 杜刚

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.03.008

本文介绍了柔性模辅助RTM(FMARTM)技术的基本原理.基于FMARTM成型技术,设计了一种整体复合材料推力结构.该结构解决了支架式推力结构的复合材料推力管与法兰边连接的难题,同时也克服了锥形壳式推力结构通风散热性能差和不便于管路设计连接的缺点.利用有限元方法对该结构的铺层方式进行了优化,采用优化铺层方式的整体推力结构的垂直压缩率和偏心率都小于1%,表明推力结构的设计是可靠的.

关键词: 柔性模辅助RTM , 整体推力结构 , 复合材料 , 有限元 , 设计 , 分析