Effect of silicon carbide and wire-mesh reinforcements in dissimilar grade aluminium explosive clad composites

Aluminium composites are inevitable in the manufacture of aircraft structural elements owing to less weight, superior corrosion resistance and higher specific properties. These composites reduce the weight of the aircraft, improve the fuel efficiency and enhance the maintenance duration. This study proposes the development of dissimilar grade aluminium (aluminium 1100-aluminium 5052) composites with different reinforcement’s viz., stainless steel wire-mesh, silicon carbide (SiC) powders and SiC powder interspersed wire-mesh, by explosive cladding technique. Wire-mesh enhances the friction and restricts the movement of flyer plate to craft a defect free clad, while SiC particles form a band on the interface. Highest strength is obtained when SiC powder interspersed wire mesh is employed as reinforcement. The dissimilar aluminium explosive clad with SiC particle reinforcement results in lower strength, which is higher than that of the weaker parent alloy and that of the conventional dissimilar aluminium explosive clads without any reinforcement.     

开发设计型实验教学 提高学生综合能力

设计型实验对提高学生综合能力有重要作用.本文阐述了开发设计型实验的做法、教学效果及体会.     

辅助镀膜离子源及立方氮化硼薄膜的制备研究

为选出合适的辅助离子源进行沉积制备c-BN薄膜,通过对高能和低能辅助镀膜离子源的重要性能进行比较研究之后,在单晶Si基体进行应用制备立方氮化硼薄膜,用红外光谱(FTIR)及光电子能谱(XPS)分析技术,对不同辅助离子源制备沉积的薄膜,进行比较表征,得出结论:低能辅助镀膜离子源,比高能辅助镀膜离子源更适用于制备立方氮化硼薄膜。     

激光制备高附着性能的铜基类金刚石膜

提升类金刚石(Diamond-Like Carbon, DLC)膜在被保护基底上的附着能力具有明显的实际应用价值。从微观机理上分析了前期设计的Cu基多层DLC膜有效性的原因。在此基础上,研究了DLC/SiC循环层中两者厚度比例对膜层的附着性能、纳米硬度和耐磨性的影响,以优化结构、进一步提升实际应用所需的膜层性能。纳米划痕和压痕测试结果表明:随着DLC层与SiC层厚度比例的增大,多层DLC膜在Cu基上附着性能逐渐降低,但当厚度比小于2.3时,仍接近厚度400 nm的单层DLC膜在Si基上的附着性能；Cu基多层DLC膜的纳米硬度逐渐提高,同时,耐磨性接近纯DLC膜。     

反应性树脂体系化学增黏和物理减黏机制的分离

采用等温差示扫描量热(DSC)法,研究了CTD-128环氧树脂与GA-327(DDM改性芳胺)的固化度-时间变化关系;采用AR2000EX型旋转流变仪,测试了上述体系的等温黏度-时间关系.比较等温条件下的固化度-时间关系和黏度-时间关系,建立了等温条件下的黏度-固化度的等时对应关系,结果表明在纯化学增黏机制影响下,树脂体系的黏度随固化度增加先缓慢增加,当固化度增大到一定程度后黏度快速增加.将等温条件下的黏度-固化度关系进行变换,得到恒定固化度下的黏度-温度关系,揭示了在物理减黏机制影响下,树脂体系黏度随温度的增加而降低,并且黏度降低幅度随固化度的增加而增大.两种黏度影响机制分离的实现,为反应性树脂体系实时黏度的准确预测提供了技术支持.     

高焓CO2气流壁面两步催化机制对非平衡气动加热影响的数值模拟

针对高超声速火星进入飞行遇到的壁面CO_2催化机制特殊且对气动加热影响复杂的问题,基于化学反应系统的三维可压缩流动求解器,建立壁面吸附、Eley-Rideal结合速率受控的壁面CO_2两步催化模型。基于70°球锥布局的高焓风洞实验,进行考虑壁面催化效应的高超声速非平衡气动加热数值模拟,开展考虑CO+O_((s))和O+CO_((s))两类CO_2两步催化路径对非平衡气动加热的影响研究。研究表明,壁面O_2和CO_2结合并存且存在相互竞争关系,催化加热量随催化效率增大而单调增加。数值计算建立了催化路径与非平衡加热水平的定量关联,研究发现CO_2两类催化路径权重与加热量存在非单调关联,特定权重下两种路径联合作用的热流高于单个催化结果。相关研究对碳氧气体主导的壁面催化机理和火星进入气动加热的精细化预测有重要的理论指导意义。