轨道式电磁发射装置外加固层的力学分析

轨道式电磁发射装置工作时,通常利用外加固层平衡导轨间的电磁斥力保证内膛尺寸的稳定性,但制作外加固层时采用的纤维缠绕工艺复杂,导致其应力特征难以准确计算。为此,首先根据弹性力学相关理论,考虑缠绕过程中的松弛效应,推导了外加固层成型后残余环向应力、垂向预紧力及其相对应的轨道临界斥力的解析表达式;然后,在有限元软件中采用等效温度场法、逐层实化法并结合重启动技术,准确模拟了缠绕过程;最后,对比两种方法得到的外加固层内残余环向应力分布情况,证明了解析计算结果的正确性,并得到外加固层的厚度、缠绕张力对成型后内应力的影响,为纤维缠绕型轨道式电磁发射装置的快速设计提供参考。     

活性炭纤维吸附水溶液中碘和有机蒸气的研究

研究了活性炭纤维吸附水溶液中碘和有机溶剂蒸气。随着碘浓度的增大和温度的升高,活性炭纤维的吸附量降低。与颗粒状活性炭相比,活性炭纤维吸附碘的速度很快,在很短的时间内,就能达到吸附平衡。这种活性炭纤维经20次吸附与解吸实验,吸附性能没有明显降低。对多种有机溶剂蒸气也具有较高的吸附能力,其热稳定性良好。     

Si(Al)C纤维先驱体聚铝碳硅烷的合成

采用低分子量固态聚碳硅烷和乙酰丙酮铝为原料,利用Si-H与乙酰丙酮铝之间的交联反应合成适于熔融纺丝的聚铝碳硅烷。研究了反应条件对产物数均分子量、软化点和组成结构的影响及交联反应程度与可纺性之间的关系。实验结果表明:随着反应温度的升高和反应时间的延长,反应程度提高,残余乙酰丙酮基减少,Si-O-Al交联支化结构增多,分子量和软化点增大,可纺性随之下降。当乙酰丙酮铝投料比为8%时,在370℃下反应4~6 h,可得到软化点为206~221℃,Al wt%=0.68%,具有良好可纺性的聚铝碳硅烷。     

酚醛-石英混杂纤维增强苯并噁嗪复合材料高温失效特征

通过模压工艺制备了酚醛-石英混织纤维增强苯并噁嗪复合材料(P-Q/BZ)试样,考察了其力学性能、烧蚀性能和耐冲刷性能,分析了该试样在高温环境中的主要失效特征,研究其在高温环境中的适用性。结果表明,未经热处理的P-Q/BZ试样平均弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别为283 MPa、10.8 GPa和22.6 MPa;经300℃,N_2处理15 min后,试样均匀膨胀,厚度增加22%,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度分别下降58%、41%和58%;在氧乙炔焰的平均质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0.048 4 g/s和-0.081 mm/s,烧蚀后试样宏观不分层,表面炭层微观分层严重,酚醛纤维热解炭、树脂基体热解炭、熔融石英纤维以及碳硅氧化产物相互分离;该试样耐冲刷能力差,在发动机尾焰烧蚀平台模拟的热-力耦合环境中的质量损失率高达59%。P-Q/BZ复合材料需要解决热解膨胀问题,进一步提高抗冲刷性能。     

SiO2气凝胶复合短切莫来石纤维多孔骨架复合材料的制备及性能

将短切莫来石纤维、硅溶胶、B4C粉,经过1260℃烧结制备多孔骨架,以正硅酸乙酯、去离子水和乙醇配制SiO2溶胶,并将多孔骨架与SiO2溶胶浸渍,经过超临界干燥制备SiO2气凝胶复合的莫来石隔热瓦.通过热重和差热分析、X射线能谱分析,表明B4C在700℃～900℃时发生氧化,生成B2O3将短切纤维粘接到一起,莫来石多孔骨架在1500℃以下稳定存在.具有纳米级孔洞结构的SiO2气凝胶填充了多孔骨架的微米级孔洞,隔热瓦的热导率在200℃、500℃、800℃、1000℃分别下降了44.3%、33.8%、34.6%、29.5%.此外,SiO2气凝胶的复合使得抗弯和抗压强度分别提高了50%和40%.     

稻壳无氮气保护制备活性炭的研究

初步探讨了实验室以稻壳为原料,在没有氮气的保护下高温炉中生产活性炭的炭化与活化的实验条件,炭化温度为550℃、炭化时间为30min。选择了一种更适用于稻壳制备活性炭的活化剂ZnCl2,用量比m(ZnCl2)/m(C)为2：1,活化温度为700℃,活化时间2h。制备的活性炭的碘吸附值能达1230mg/g。该方法有较好的工业应用前景。     

改性活性炭的性质研究

用两种方法对活性炭氯化改性,用光电子能谱（XPS）、N2吸附等温线、水蒸气吸附等温线等技术对改性炭进行了表征,发现这两种方法都能在活性炭表面引入氯元素;对改性炭表面的氯元素进行了详细解析,发现改性方法不同,氯元素的存在状态有明显差别,改性炭的孔隙结构和表面性质也有明显差异,对水的吸附性能也不同。     

低浓度有害气体透过曲线的预示

通过对吸着剂床层在动态条件下脱除动力学的研究,提出实验条件下有害气体透过曲线模型,经过对不同条件下模型的拟合,表明提出的模型与实验吻合得较好．模型的建立解决了实验中的许多棘手的问题．     

军用活性炭和特种碳材料的研究与进展

军用活性炭和特种碳材料作为一所的一个重要研究方向,自20世纪90年代以来研究领域不断拓展,涉及的研究课题包括防化基础研究、院长基金课题,国家863、973计划课题,国家自然科学基金课题以及多个横向协作课题等,并取得了一系列重要的研究进展,研究工作呈现出蓬勃发展的趋势．对“八五,,和“九五,,期间在军用活性炭和特种碳材料研究方面所取得的一些研究成果以及目前正在开展的一些研究方向进行了归纳和总结．