TA2板表面微坑對TA2/PEEK界面I型斷裂韌性影響的研究
發(fā)布時間:2020-12-14 05:44
金屬-樹脂粘結(jié)界面韌性是纖維金屬層板設(shè)計、生產(chǎn)與應(yīng)用主要考慮的問題之一。通過了解金屬-樹脂界面失效機制,可以設(shè)計出具有優(yōu)異斷裂韌性的界面。本文以TA2與PEEK粘結(jié)界面為研究對象,通過光刻工藝試驗、有限元仿真、雙臂懸梁(DCB)試驗、表面潤濕角測試、SEM、及正交試驗,探索了在TA2表面構(gòu)建微坑陣列的工藝,系統(tǒng)分析了微坑直徑、微坑深度及微坑間距對TA2/PEEK界面I型斷裂韌性、TA2表面潤濕性及TA2/PEEK界面斷裂機制的影響,建立微坑幾何尺寸與TA2/PEEK/TA2界面I型斷裂機制的關(guān)系。首先應(yīng)用光刻法在TA2表面構(gòu)建微坑陣列,探究TA2原始表面粗糙度、旋涂速度和時間、光刻膠烘烤溫度和時間以及腐蝕時間對光刻后圖形尺寸精度的影響。研究表明,最佳光刻工藝如下:低速和高速旋涂階段的轉(zhuǎn)速和旋涂時間分別為600 rpm/min、5s,4000 rpm/min、30s;最佳曝光時間為30s;光刻膠前后烘烤溫度及時間為110℃、10min,90℃、30min。腐蝕30s后,微坑深度與腐蝕時間成正比例關(guān)系。其次,有限元仿真分析微坑幾何參數(shù)對TA2/PEEK界面在I型條件下的失效影響。結(jié)果表明,...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
纖維金屬層板的分類(1)ARALL層板1947年,首架民用噴氣式客機是英國生產(chǎn)制造,當(dāng)時得到了廣泛的關(guān)注
表 1.2 GLARE 系列層板的概述 類別 鋁合金種類 鋁合金厚度 纖維方向e-1 - 74575-T716 0.3-0.4 0/0e-2Glare-2AGlare-2B2024-T3 0.2-0.50/090/90e-3 - 2024-T3 0.2-0.5 0/90e-4Glare-4AGlare-4B2024-T3 0.2-0.50/90/090/0/90e-5 - 2024-T3 0.2-0.5 0/90/90/0GLARE 系列層板是商業(yè)化運用最成功的層板。B777 艙內(nèi)地板材料為 GLARE 層板,高達 30%。同時,歐洲空客公司不斷研究 GLARE 在機艙內(nèi)壁方面的運用,約占機身%。由此獲得經(jīng)濟可想而知,復(fù)合材料在航空領(lǐng)域運用越來越受各國航空專家和復(fù)合廣泛關(guān)注。圖片 1.2 顯示了空客 A380 使用 GLARE 層板使用的分布圖。
南京航空航天大學(xué)碩士論文(4) TiGr 層板TiGr 層板[18]作為第四代纖維增強層板復(fù)合材料性能優(yōu)勢更加明顯,是鈦合金和石墨復(fù)合材料熱壓而成的混雜層板,其結(jié)構(gòu)如圖 1.3。石墨纖維是高模量和耐高溫纖維,以在高強度、高溫環(huán)境下使用。同時,石墨纖維的與鈦合金板材之間存在點位差,不會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕,加之石墨纖維本身耐腐蝕性能很好。所以 TiGr 層板不僅擁有學(xué)性能,還兼具更好耐腐蝕性能。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]纖維金屬層板的研究與發(fā)展趨勢[J]. 陶杰,李華冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[2]大型飛機垂尾飛行載荷設(shè)計[J]. 侯宗團,郭兆電. 系統(tǒng)仿真技術(shù). 2014(03)
[3]鈦表面陽極氧化處理對TA2/聚醚醚酮(PEEK)粘結(jié)性能的影響[J]. 徐飛,潘蕾,白云瑞,曹佳夢,陶杰,陶海軍,蔡雷. 航空學(xué)報. 2014(06)
[4]碳纖維復(fù)合材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李威,郭權(quán)鋒. 中國光學(xué). 2011(03)
[5]高性能碳纖維的性能及其應(yīng)用[J]. 張新元,何碧霞,李建利,張元. 棉紡織技術(shù). 2011(04)
[6]聚醚醚酮類樹脂的國際、國內(nèi)發(fā)展歷程及新進展[J]. 吳忠文. 化工新型材料. 2010(12)
[7]高模量碳纖維的現(xiàn)狀及發(fā)展(1)[J]. 沈曾民,遲偉東,張學(xué)軍,田艷紅. 高科技纖維與應(yīng)用. 2010(03)
[8]復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展及其對我國航空工業(yè)的挑戰(zhàn)[J]. 陳紹杰. 高科技纖維與應(yīng)用. 2010(01)
[9]聚醚醚酮樹脂的改性及應(yīng)用進展[J]. 陳雷,曾黎明,羅蘭,張超. 塑料科技. 2009(12)
[10]我國大型客機先進復(fù)合材料技術(shù)應(yīng)對策略思考[J]. 杜善義,關(guān)志東. 復(fù)合材料學(xué)報. 2008(01)
碩士論文
[1]一種熱塑性聚酰亞胺改性聚醚醚酮樹脂耐熱性能研究[D]. 王麗娜.吉林大學(xué) 2013
[2]掩模板光刻工藝研究[D]. 陳明.復(fù)旦大學(xué) 2011
本文編號:2915925
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
纖維金屬層板的分類(1)ARALL層板1947年,首架民用噴氣式客機是英國生產(chǎn)制造,當(dāng)時得到了廣泛的關(guān)注
表 1.2 GLARE 系列層板的概述 類別 鋁合金種類 鋁合金厚度 纖維方向e-1 - 74575-T716 0.3-0.4 0/0e-2Glare-2AGlare-2B2024-T3 0.2-0.50/090/90e-3 - 2024-T3 0.2-0.5 0/90e-4Glare-4AGlare-4B2024-T3 0.2-0.50/90/090/0/90e-5 - 2024-T3 0.2-0.5 0/90/90/0GLARE 系列層板是商業(yè)化運用最成功的層板。B777 艙內(nèi)地板材料為 GLARE 層板,高達 30%。同時,歐洲空客公司不斷研究 GLARE 在機艙內(nèi)壁方面的運用,約占機身%。由此獲得經(jīng)濟可想而知,復(fù)合材料在航空領(lǐng)域運用越來越受各國航空專家和復(fù)合廣泛關(guān)注。圖片 1.2 顯示了空客 A380 使用 GLARE 層板使用的分布圖。
南京航空航天大學(xué)碩士論文(4) TiGr 層板TiGr 層板[18]作為第四代纖維增強層板復(fù)合材料性能優(yōu)勢更加明顯,是鈦合金和石墨復(fù)合材料熱壓而成的混雜層板,其結(jié)構(gòu)如圖 1.3。石墨纖維是高模量和耐高溫纖維,以在高強度、高溫環(huán)境下使用。同時,石墨纖維的與鈦合金板材之間存在點位差,不會出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕,加之石墨纖維本身耐腐蝕性能很好。所以 TiGr 層板不僅擁有學(xué)性能,還兼具更好耐腐蝕性能。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]纖維金屬層板的研究與發(fā)展趨勢[J]. 陶杰,李華冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[2]大型飛機垂尾飛行載荷設(shè)計[J]. 侯宗團,郭兆電. 系統(tǒng)仿真技術(shù). 2014(03)
[3]鈦表面陽極氧化處理對TA2/聚醚醚酮(PEEK)粘結(jié)性能的影響[J]. 徐飛,潘蕾,白云瑞,曹佳夢,陶杰,陶海軍,蔡雷. 航空學(xué)報. 2014(06)
[4]碳纖維復(fù)合材料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李威,郭權(quán)鋒. 中國光學(xué). 2011(03)
[5]高性能碳纖維的性能及其應(yīng)用[J]. 張新元,何碧霞,李建利,張元. 棉紡織技術(shù). 2011(04)
[6]聚醚醚酮類樹脂的國際、國內(nèi)發(fā)展歷程及新進展[J]. 吳忠文. 化工新型材料. 2010(12)
[7]高模量碳纖維的現(xiàn)狀及發(fā)展(1)[J]. 沈曾民,遲偉東,張學(xué)軍,田艷紅. 高科技纖維與應(yīng)用. 2010(03)
[8]復(fù)合材料技術(shù)發(fā)展及其對我國航空工業(yè)的挑戰(zhàn)[J]. 陳紹杰. 高科技纖維與應(yīng)用. 2010(01)
[9]聚醚醚酮樹脂的改性及應(yīng)用進展[J]. 陳雷,曾黎明,羅蘭,張超. 塑料科技. 2009(12)
[10]我國大型客機先進復(fù)合材料技術(shù)應(yīng)對策略思考[J]. 杜善義,關(guān)志東. 復(fù)合材料學(xué)報. 2008(01)
碩士論文
[1]一種熱塑性聚酰亞胺改性聚醚醚酮樹脂耐熱性能研究[D]. 王麗娜.吉林大學(xué) 2013
[2]掩模板光刻工藝研究[D]. 陳明.復(fù)旦大學(xué) 2011
本文編號:2915925
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