航天材料

摘要： 为了体现“科技冬奥”理念,北京冬奥会在赛事运动装备方面投入了许多科研力量。其中,在冰雪运动装备方面,研制了国内首台双人碳纤维雪车样机,突破了雪车外形结构一体化设计、高抗冲复合材料、高质量整体成型制造以及个性化定制等多项关键技术,解决了雪车低风阻、高可靠等技术难题,实现了国产雪车装备“从0到1”的突破。国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项--冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术项目负责人杨小平,介绍了国产高性能雪车的研发之路。

摘要： 2021年10月16日,我国成功发射“神舟十三号”载人飞船,翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员向太空进发,首次将在太空中驻扎半年之久,这足以证明我国空间站的太空驻留能力已经是世界一流!不知道同学们有没有过这样的疑问:载人飞船是用什么做的?为什么可以在严峻的真空条件和宇宙射线的辐照下长时间生存呢?这得归功于“大功臣”——航天材料!今天,我们就一起去认识一下它们吧!

摘要： 一体化试验鉴定的概念最早由美军提出,最初源于美军武器系统装备采办发展需求,目的是减少冗余、便于管理。一体化试验鉴定要求装备采办全流程链条上的所有相关机构共同参与合作,包括生产厂家、外协承包商以及官方组织机构,对研制鉴定各阶段的试验鉴定进行统一规划、统一实施、数据共享。

摘要： 目的 研究PBT(3,3–二叠氮甲基氧丁环–四氢呋喃共聚醚)基推进剂慢速烤燃响应情况与热分解特性之间的关系。方法 采用差示量热扫描仪和慢速烤燃试验,研究推进剂在不同固含量(通过改变高氯酸铵含量来调整)和不同铝粉含量下的热分解温度变化情况,计算不同组分含量下推进剂的热分解动力学参数,对比分析PBT基推进剂固、铝粉含量变化对热分解特性及慢速烤燃行为影响。结果 固含量从78%下降至75%时,配方中AP(高氯酸铵)的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。铝粉质量分数从18%下降至5%时,配方中AP的高、低温热分解温度和热分解活化能均会下降。当采用78%的固含量时,配方无法通过慢烤试验,而采用75%的固含量,铝粉质量分数为18%、5%时,均能通过慢烤试验。结论 根据热分析及慢烤试验结果可认为,固含量变化对慢烤响应程度变化有较大影响,Al粉含量变化对配方慢烤响应程度的影响较小。影响配方慢烤响应程度主要由AP高温分解控制,AP高温分解活化能越低,越有利于推进剂通过慢速烤燃测试。

摘要： 航天材料飞行试验与地面模拟试验和数值模拟试验互为补充,且飞行试验是获得航天材料在轨性能数据的最直接的方法。本文首先从被动暴露和主动暴露两个维度对航天材料飞行试验技术进行了介绍,并对国内外的航天材料飞行试验现状进行了梳理和分析,进而对航天材料飞行试验的发展方向如飞行试验材料的多样化和批量化、飞行试验和空间环境的监测同步开展、航天材料的宏观性能和微观性能的同时监测等进行了探讨,最后从系统规划、兼顾被动暴露和主动暴露、兼顾空间环境和效应监测、飞行试验装置的多功能和集成化等角度给出了开展航天材料飞行试验的建议。

摘要： 姚桐斌(1922.9.3-1968.6.8),江苏省无锡市人。冶金学、航天材料专家,火箭材料及工艺技术专家。1961年技术中校军衔、1985年国家科学技术进步特等奖和1999年“两弹一星”功勋奖章获得者。1922年9月3日,姚桐斌出生于江苏省无锡县黄土塘镇的一个贫民家庭里。其父姚士晋年轻时当过长工,母亲钱文芝是不识字的农村人,整天操劳家务,家中共有兄弟姐妹8人,生活十分拮据。

摘要： 针对目前大型工业CT分辨率受限的问题,本文简述了显微CT技术的概念、原理、技术优势,通过显微CT技术对典型航天材料的检测实例,研究了显微CT技术在小尺寸的航天材料检测中的优势.结果表明,显微CT技术能够发现材料中微米级缺陷,能够观察材料中微小缺陷在空间的形貌及分布,并且能通过图像处理软件统计缺陷的尺寸分布,为航天材料无损检测研究提供了新思路.

摘要： 中国新一代航天装备进入了高速发展时期,对轻质、高强、高韧性、抗极端空天服役环境等高性能关键材料的提出了迫切需求。国内多家科研机构都已开展材料科学数据库建设,但针对航天材料应用的特殊性,开展的航天材料基因工程数据库有关研究还处于摸索起步阶段,用于支撑材料基因工程的数据库技术以及机器学习模型、数据挖掘等技术还有待突破。作为新材料研发的新理念新模式,材料基因工程必将在新材料研发中起到举足轻重的作用。因而,本文从基因材料数据库组建的现状出发,分析材料数据库建设的意义,并提出了相关建议。

摘要： 随着我国首次月球采样返回和火星探测器"天问一号"任务的圆满完成,我国深空探测进入了新的发展阶段.本文首先对我国深空探测的现状和发展趋势进行了分析,进而对深空探测面临的极端温度、强太阳电磁辐射、强粒子辐射、尘与尘暴、酸性大气等环境及对深空探测任务的影响进行了梳理,进而从材料及结构的轻量化、高效热控制、可靠的辐射防护与抗辐射能力、提供可持续的能源、具有较强的耐腐蚀性能、具有较好抗尘与尘暴损伤性能、在轨组装与制造等角度梳理了深空探测对航天材料与工艺的需求,最后从轻质结构机构材料、高效热控制材料、组合辐射防护及耐辐射材料、耐腐蚀材料、耐尘与尘暴材料、高可靠能源材料、3D/4D打印技术等方面给出了深空探测材料与工艺的发展方向.

摘要： 本文阐述了航天领域国际标准化组织(ISO/TC 20/SC 14)情况,重点分析了各国主导制定的航天材料领域国际标准现状,提出了制定航天材料领域国际标准的相关建议。

摘要： 树脂基复合材料更多作为一种结构复合材料，与功能复合材料相比其种类更繁多、应用更广泛，尽管材料工作者的研究取得了很多重大成果，但还未对树脂基复合材料设计从基体、增强材料到组织性能分析进行系统化的总结，不能为复合材料的研制、产品设计提供科学有效的支撑。数据库是一项现代化的信息工程，具备可扩充、可浓缩、可传递、可反复使用、可实现共享等诸多特点。作为国防科技工业树脂基结构复合材料研究应用中心，航天材料及工艺研究所结构复合材料中心依托预研课题设计开发了一个树脂基复合材料数据库，可作为知识共享和管理的应用案例。该数据库记录了从原材料采购、材料制备、试样加工、性能试验到型号产品整个研究过程中所获取的完整信息，实现了信息的可靠、高效存储和访问，也保证了研究信息的可追溯性，是复合材料研制过程中数据管理及规范、质量管理方面强有力的工具。数据库同时具备信息再加工能力，使其不仅具有材料手册的功能，更重要的是能为材料设计优化服务，为设计仿真提供一个科学有效的数据支撑。

摘要： 介绍了聚氨酯胶黏剂,尤其航天材料及工艺研究所生产的聚氨酯胶黏剂在航天工业中一些应用,这些特色应用包括粘接、密封、阻尼减振和结构件制备.

摘要： 钛合金凭借其优异的综合性能已在航空航天及武器装备领域获得普遍应用.本文介绍了航天产品的种类及特点,重点阐述了钛合金在国内外航天领域的应用情况,分析了中国航天领域钛合金使用与国外的差距.针对钛合金在航天领域应用存在的问题,列举了几种先进制造技术在航天领域的应用状况,并就如何扩大钛合金在中国航天领域的应用范围提出建议.

摘要： 钛合金凭借其优异的综合性能已在航空航天及武器装备领域获得普遍应用.本文介绍了航天产品的种类及特点,重点阐述了钛合金在国内外航天领域的应用情况,分析了中国航天领域钛合金使用与国外的差距.针对钛合金在航天领域应用存在的问题,列举了几种先进制造技术在航天领域的应用状况,并就如何扩大钛合金在中国航天领域的应用范围提出建议.

摘要： 钛合金凭借其优异的综合性能已在航空航天及武器装备领域获得普遍应用.本文介绍了航天产品的种类及特点,重点阐述了钛合金在国内外航天领域的应用情况,分析了中国航天领域钛合金使用与国外的差距.针对钛合金在航天领域应用存在的问题,列举了几种先进制造技术在航天领域的应用状况,并就如何扩大钛合金在中国航天领域的应用范围提出建议.

摘要： 钛合金凭借其优异的综合性能已在航空航天及武器装备领域获得普遍应用.本文介绍了航天产品的种类及特点,重点阐述了钛合金在国内外航天领域的应用情况,分析了中国航天领域钛合金使用与国外的差距.针对钛合金在航天领域应用存在的问题,列举了几种先进制造技术在航天领域的应用状况,并就如何扩大钛合金在中国航天领域的应用范围提出建议.

摘要： 开展了TB2高温蠕变拉伸实验,研究了不同预塑性变形对TB2钛合金材料蠕变特性的影响规律,基于实验数据对时间硬化模型和Carofalo模型进行了拟合分析,提出了与实验吻合的Carofalo修正模型.以该模型为基础,对TB2钛合金卫星包带进行了蠕变时效成形数值模拟和实验研究,结果表明实验结果与数值模拟结果误差仅为5.9％,获得了满足技术要求的卫星包带试验件,大幅减少实验试错次数、缩短型号研制周期.

摘要： 开展了TB2高温蠕变拉伸实验,研究了不同预塑性变形对TB2钛合金材料蠕变特性的影响规律,基于实验数据对时间硬化模型和Carofalo模型进行了拟合分析,提出了与实验吻合的Carofalo修正模型.以该模型为基础,对TB2钛合金卫星包带进行了蠕变时效成形数值模拟和实验研究,结果表明实验结果与数值模拟结果误差仅为5.9％,获得了满足技术要求的卫星包带试验件,大幅减少实验试错次数、缩短型号研制周期.

摘要： 开展了TB2高温蠕变拉伸实验,研究了不同预塑性变形对TB2钛合金材料蠕变特性的影响规律,基于实验数据对时间硬化模型和Carofalo模型进行了拟合分析,提出了与实验吻合的Carofalo修正模型.以该模型为基础,对TB2钛合金卫星包带进行了蠕变时效成形数值模拟和实验研究,结果表明实验结果与数值模拟结果误差仅为5.9％,获得了满足技术要求的卫星包带试验件,大幅减少实验试错次数、缩短型号研制周期.

摘要： 开展了TB2高温蠕变拉伸实验,研究了不同预塑性变形对TB2钛合金材料蠕变特性的影响规律,基于实验数据对时间硬化模型和Carofalo模型进行了拟合分析,提出了与实验吻合的Carofalo修正模型.以该模型为基础,对TB2钛合金卫星包带进行了蠕变时效成形数值模拟和实验研究,结果表明实验结果与数值模拟结果误差仅为5.9％,获得了满足技术要求的卫星包带试验件,大幅减少实验试错次数、缩短型号研制周期.

摘要： 本发明公开了一种航天陀螺仪轴承用碳化硼陶瓷材料的制备方法及其碳化硼陶瓷材料，包括，制备碳化硼粗粉：将B2O3粉末原料中加入Al、Mg、Ti金属混合物，碳源为炭黑，混合后在惰性气氛中点火燃烧；将碳化硼粗粉进行高能球磨、酸洗、沉降分级，得到平均粒径为560～600nm的碳化硼细粉，进行热压烧结，得到毛坯碳化硼；将所述毛坯碳化硼进行精密加工。本发明通过热压烧结制备的碳化硼轴承，碳化硼轴承晶粒≦1.5μm，抗弯强度达到466.7MPa，致密度达到99.9％，具有极高的硬度、良好的耐腐蚀性能及优良的耐磨性能；热压碳化硼轴承坯体不产生裂纹，碳化硼的表面粗糙度达Ra0.1μm，碳化硼轴承用于航天陀螺仪气浮轴承。

摘要： 本发明公开了一种航天器结构材料及其纳米铝合金复合材料。该纳米铝合金复合材料是在纳米铝合金中复合碳纳米颗粒而制得的，所述碳纳米颗粒平行于所述纳米铝合金复合材料表面定向排列。航天器结构材料包括由上述纳米铝合金复合材料制得的上、下盖板和中间蜂窝结构层。本发明制得的纳米铝合金复合材料具备良好的力学、导热、导电性能，利用该纳米铝合金复合材料进一步制备得到新型蜂窝板结构材料具备良好的力学性能，同时兼具良好的导电导热性能，是适合航天应用的航天器结构材料；该航天器结构材料既可实现航天器结构“轻质化、长寿命、高可靠、高效能、低成本”的发展目标，同时也对简化航天器结构装配操作具有重大的意义。

摘要： 本发明公开了用于制备纤维复合材料部件(1)、尤其是航空航天用纤维复合材料部件(1)的方法和模塑芯，所述方法包括下列方法步骤：形成包含预定数量的中空体(7)的模塑芯(4)，所述中空体(7)用于限定模塑芯(4)的外部几何形状，中空体(7)被设计成它们在模塑芯(4)的纵向上延伸并且在至少在它们的横向上可弹性膨胀，并且被彼此固定，形成的模塑芯(4)具有用于使其外表面的轮廓平滑的挠性外层(16)以及围绕模塑芯(4)的芯套管(9)，用于使模塑芯(4)与纤维复合材料部件(1)隔离；至少在已经形成的模塑芯(4)上的适当位置上，放置至少一个纤维半成品(3)，以使待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)造型；以及对所述至少一个模塑部分(14)施加热和/或压力，以产生纤维复合材料部件(1)。

摘要： 本发明公开了一种通过添加纳米颗粒材料来提高航天器用聚合物和聚合物基复合材料抗原子氧剥蚀性能的方法，其按照比例，在反应釜中将聚合物或聚合物基复合材料的树脂基体、稀释剂和/或固化剂搅拌混合均匀，制得树脂溶液；再将经表面改性处理后的不与原子氧反应的纳米颗粒材料，在搅拌状态下加入到树脂溶液中，制得抗原子氧剥蚀复合材料溶液；将抗原子氧剥蚀复合材料溶液经成型工艺可制备出抗原子氧剥蚀的颗粒复合材料或者制备出抗原子氧剥蚀的纤维颗粒复合材料。本发明的复合材料通过原子氧效应试验表明，具有较好的抗原子氧剥蚀性能，从而较好地解决了航天器用高分子材料受原子氧剥蚀严重的问题，能够满足航天工程的使用要求。材料的整个制备过程采用常规的制备方法，具有很好的工程适用性，同时，使用这种材料也不会给航天器结构带来复杂化。

摘要： 本发明涉及新材料研发测试技术领域，具体为一种航空航天新材料制作用塑性材料韧性检测设备，包括滑轨，所述滑轨的表面滑动连接有滑板，滑板远离滑轨的一端活动连接有连接膜，连接膜的表面固定连接有连杆，连杆远离连接膜的一端活动连接有弹性架，弹性架表面活动连接有形变杆，形变杆远离弹性架的一端活动连接有拉块。拉块拉动对称的滑板的一端相互靠近，滑板的一端相互靠近移动，与材料板连接的一端必然会相互远离，与此同时，而当连杆移动时会经弹性架施加在弹性板上一定的力，后弹性板与材料板接触而产生挤压力，配合此时流入的气流，故从而达到了实现模拟飞行实况维碰撞场景精确检测材料韧性的效果。

摘要： 本发明提供一种适用于热塑性编织复合材料航天承力构件的材料‑结构‑制造一体化优化设计方法，包括：根据纤维体分比、纤维和基体性能参数，利用细观力学方法预测纤维增强复合材料的等效宏观弹性模量；进行复合材料标准拉伸实验测试，基于弹性常数和泊松比修正预测的等效宏观弹性模量；建立复合材料结构件的有限模型并对结构件外形尺寸和厚度进行参数化；构建优化模型，采用高效的自适应加点代理模型优化方法进行结构件的优化设计，直至优化结果收敛，得到构件的最优设计；结合成型工艺修改优化的构件构型，模压成型制备结构件。本发明优化设计效率高，缩短复合材料结构的设计周期，减少结构设计成本，为复合材料优化设计提供一种快速有效的方法。

摘要： 本发明公开了一种航天陀螺仪轴承用碳化硼陶瓷材料的制备方法及其碳化硼陶瓷材料，包括，制备碳化硼粗粉：将B2O3粉末原料中加入Al、Mg、Ti金属混合物，碳源为炭黑，混合后在惰性气氛中点火燃烧；将碳化硼粗粉进行高能球磨、酸洗、沉降分级，得到平均粒径为560～600nm的碳化硼细粉，进行热压烧结，得到毛坯碳化硼；将所述毛坯碳化硼进行精密加工。本发明通过热压烧结制备的碳化硼轴承，碳化硼轴承晶粒≦1.5μm，抗弯强度达到466.7MPa，致密度达到99.9％，具有极高的硬度、良好的耐腐蚀性能及优良的耐磨性能；热压碳化硼轴承坯体不产生裂纹，碳化硼的表面粗糙度达Ra0.1μm，碳化硼轴承用于航天陀螺仪气浮轴承。

摘要： 本发明公开了一种双基体复合材料及利用双基体复合材料制备航天系统发动机中扩散段的方法。该方法首先使用气相沉积法对碳纤维织物进行浸渍，得到的浸渍碳纤维织物；裂解得到得到C/C坯料，将聚碳硅烷和二甲苯按照质量比1∶1～3混合，即得到聚碳硅烷的二甲苯溶液；将C/C坯料置于聚碳硅烷的二甲苯溶液中，在真空、振动条件下浸渍，得到浸渍C/C坯料；将浸渍C/C坯料进行物理加压、固化，得到固化后的坯料；最后裂解即为双基体复合材料；对双基体复合材料进行机械加工，将外型面加工成所需尺寸，即得到扩散段。本发明的双基体复合材料成本低，利用双基体复合材料制备得到的扩散段具有低密度、高性能的特点。

摘要： 本发明公开了一种航天器结构材料及其纳米铝合金复合材料。该纳米铝合金复合材料是在纳米铝合金中复合碳纳米管颗粒而制得的，所述碳纳米管颗粒平行于所述纳米铝合金复合材料表面定向排列。航天器结构材料包括由上述纳米铝合金复合材料制得的上、下盖板和中间蜂窝结构层。本发明制得的纳米铝合金复合材料具备良好的力学、导热、导电性能，利用该纳米铝合金复合材料进一步制备得到新型蜂窝板结构材料具备良好的力学性能，同时兼具良好的导电导热性能，是适合航天应用的航天器结构材料；该航天器结构材料既可实现航天器结构“轻质化、长寿命、高可靠、高效能、低成本”的发展目标，同时也对简化航天器结构装配操作具有重大的意义。

摘要： 本发明公开了用于制备纤维复合材料部件(1)、尤其是航空航天用纤维复合材料部件(1)的方法和模塑芯，所述方法包括下列方法步骤：形成包含预定数量的中空体(7)的模塑芯(4)，所述中空体(7)用于限定模塑芯(4)的外部几何形状，中空体(7)被设计成它们在模塑芯(4)的纵向上延伸并且在至少在它们的横向上可弹性膨胀，并且被彼此固定，形成的模塑芯(4)具有用于使其外表面的轮廓平滑的挠性外层(16)以及围绕模塑芯(4)的芯套管(9)，用于使模塑芯(4)与纤维复合材料部件(1)隔离；至少在已经形成的模塑芯(4)上的适当位置上，放置至少一个纤维半成品(3)，以使待制备的纤维复合材料部件(1)的至少一个模塑部分(14)造型；以及对所述至少一个模塑部分(14)施加热和/或压力，以产生纤维复合材料部件(1)。