基于二维纳米片的多功能航空复合材料制备技术

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:H07081820607
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多功能航空纳米复合材料通常具有独特的纳米结构和物理化学性能,因此,其在非承载结构、飞机损伤监测、隐身、电驱动系统等领域具有广阔的应用前景。目前,传统功能型复合材料的应用领域较为专一,无法满足未来飞行器对材料结构功能一体化、多功能等方面的需求。因此,对新型功能复合材料的制备、开发与研究具有十分重要的意义。本文致力于开发基于二维纳米片的新型多功能航空复合材料,并对其制备技术进行深入研究,通过对复合材料的多项性能进行系统地分析测试来探究其在航空领域的应用价值。本文以海绵作为复合材料结构骨架,采用浸涂法与共混法相结合的制备技术,将改性石墨烯、锑烯与海绵结合,制备出性能稳定的二维纳米片功能型复合材料。通过对复合材料进行一系列功能特性测试来探究其在航空领域上的应用。实验结果表明,石墨烯多功能复合材料导电性能良好,灵敏度高,压缩响应时间可短至0.401s,其对54℃以内的温度也具有较为灵敏的响应。在20000次拉伸循环下,复合材料电阻变化稳定,显示出良好的耐久性。该复合材料能有效吸收声波,最大吸收率可达67.78%。除此之外,复合材料电化学性能良好,最大比电容值可达18.1 F/g。本文还成功剥离了厚度为3-4nm的锑烯纳米片,其与石墨烯混合制备的功能型复合材料最大比电容值可达110F/g,电化学性能优异,可应用于超级电容传感器。综上所述,本文制备的基于二维纳米片的多功能航空复合材料有望在飞机结构损伤检测、蒙皮夹层以及无人机电驱动系统等方面得到应用,其在航空领域具有广阔的应用前景。
其他文献
燃烧室是航空发动机的核心部分,其头部结构是影响燃烧室稳定性的主要因素之一。旋流器是燃烧室头部设计中最常采用的产生中心回流区及稳定火焰的结构,旋流器对燃料雾化特性、燃烧室内部流场、出口生成物排放、出口温度品质、燃烧效率等有重要影响。其中,扩张式旋流器是现代航空发动机中较为领先的结构,本文通过优化燃烧室的头部结构为进一步研究中心分级燃烧室提供参考。本文采用数值仿真和实验手段对带有扩张角度旋流器的中心分
学位
铝合金作为典型的轻量化合金被广泛应用于航空航天领域,但铝合金板材室温成形性较差,限制了其在航空类复杂钣金零件中的应用。近年来提出的局部热处理差性板技术可有效改善铝合金板材的成形性能,但关于7系超高强铝合金的相关研究较匮乏。本文针对O态7B04铝合金进行激光局部热处理研究,分析其对铝合金板材成形性的影响,进而为激光局部热处理在铝合金钣金零件成形中的应用提供理论依据。通过激光温度场模拟及测温试验分析了
学位
为解决激光增材制造中由于温度分布不均匀导致成形件的变形、开裂等问题,提出了一种基于特征分区的扫描策略,从扫描起点与特征跳转顺序两方面展开研究。首先利用ANSYS模拟了 L型与T字型这两种特征的沉积制造过程,分析了同侧起点扫描与异侧起点扫描对特征温度场分布和基材节点热循环的影响,得到了这两种特征的最佳扫描起点位置。之后模拟了连续跳转、间隔跳转、最远跨距跳转三种跳转顺序沉积制造典型结构件的过程,得到了
学位
吸波材料通过自身结构或吸收特性能够将电磁波通过干涉或者能量转换方式消耗掉,经常在军事上应用于隐身战机中,吸波材料能够有效降低飞机散射截面积(RCS),从而使飞机达到影身效果,但机载天线系统属于电磁波发射端,吸波材料也会对飞机自身天线工作造成一定影响。本文研究吸波材料对天线性能影响规律,分三步进行,一、选取L,U/V波段微带天线,分别在天线罩表面、天线底座以及天线辐射体三个不同位置涂敷吸波材料,研究
学位
在电网公司进行电力安全巡检和用电安全检查工作中,故障检测和违约用电检查是工作的重要组成部分。故障检测中温度是一项重要指标,对开关柜内部关键节点进行温度监测可以及时预防故障的发生,保障系统安全运行。违约用电检查中窃电是常见现象,对电网公司来说查处窃电行为一直都是用电检查工作的重点。按照供用电类型区分,分为专变用户和公变用户,专变用户采用高压方式供电,多指企业商户。由于专变用户的特点,所以是违约用电重
学位
传统搅拌摩擦焊会在焊缝末端形成匙孔,影响接头美观程度、降低接头力学性能。本文采用的无匙孔搅拌摩擦焊是回填式搅拌摩擦点焊和传统搅拌摩擦焊的有效结合,可以获得无匙孔的焊缝。本文通过数值模拟和示踪实验研究了焊接过程中的材料流动行为,并对搅拌工具进行了优化,在此基础上探究了无匙孔搅拌摩擦焊接头的成形与力学性能特点。示踪实验表明搅拌区内的铜箔被完全打碎形成铜颗粒弥散分布在搅拌区内,热机影响区内的铜箔没有破碎
学位
随着智慧城市理念的推出,在实践领域,这个概念已经成为全球各大城市的未来主要发展方向之一,智慧政府、智慧交通、智慧经济、智慧医疗、智慧环境等概念也成为了当今的社会热点。而大数据是智慧城市中的一项重要原材料,通过制定大数据政策,可以推进智慧城市的建设。目前我国的智慧城市尚处于初级阶段,在此前提下,研究面向智慧城市建设的政府大数据政策,具有十分重要的意义。本课题的主要目的就是在于将大数据政策的理论应用于
学位
基于脉冲体制的穿墙雷达测量速度快、抗干扰能力强、分辨率高、穿透能力强,但脉冲穿墙雷达采集的数据量过于庞大,不利于信号的量化、传输。本文将单比特压缩感知应用在脉冲穿墙雷达成像领域,在保证准确成像的同时,最大程度降低成像数据量。本文主要的研究内容如下:(1)深入研究单比特压缩感知理论,将二进制迭代硬阈值算法(Binary Iterative Hard Threshold,BIHT)应用在脉冲穿墙雷达成
学位
随着对复杂网络的进一步研究,人们逐渐发现鲁棒性对网络的关键意义。本文从级联故障角度出发,主要研究内容如下:(1)本文提出了一个连续攻击下的基于耦合映像格子(CML)的级联故障模型。在每个时间步挑选网络中单个重要节点进行攻击,比较了四种攻击策略的性能。实验结果表明:当外部攻击的强度较低时,高度策略的性能要优于其他攻击策略。增加重新布线概率的值可以使网络具有更高的鲁棒性以抵抗连续的攻击;更紧凑的网络结
学位
企业年金是养老保险制度改革和社会经济发展的产物。在养老保障问题日渐复杂和市场竞争日趋激烈的情况下,化解养老保障风险和提高企业生产率是企业年金发展的主要目标。但长期以来,企业年金的经济价值始终得不到年金供给主体的重视,这是当前企业年金参与率低、覆盖面窄、发展迟滞的主要原因。因此,基于供给边视角研究企业年金之于企业的经济价值,对于提高年金计划的企业参与率,拓宽企业年金的制度覆盖面,推动多支柱养老保险体
学位