材料 航天
關注創建者：子兮 創建時間：2019-07-04
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航空航天與微電子領域關鍵材料加工技術新突破
此外，氧化鋁共燒基板因兼具耐高溫、耐磨損及導熱特性，廣泛應用于航空航天、國防等高端裝備。 然而，這些材料的加工過程面臨嚴峻挑戰。
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導彈頭部、航天器再人艙外表面和火箭發動機內表面，要采用燒蝕材料，在熱流作用下，燒蝕材料能發生分解、熔化、蒸發、升華、侵蝕等物理和化學變化，材料表面的質量消耗帶走大量的熱，以達到阻止再人大氣層時的熱流傳人飛行器內部、冷卻火箭發動機燃燒室和噴管的目的。為了保持艙內有適宜的工作溫度，再人艙段要采取輻射防熱措施，外蒙皮為耐高溫的鎳基合金或鈹板，內部結構為耐熱欽合金，外蒙皮與內部結構之間填以石英纖維、玻璃纖維復合陶瓷等有良好隔熱特性的材料。
隨著載人航天、探月及深空探測、高分辨率衛星、高超速飛行器、重復使用運載器、空間機動飛行器等航天工程的實施和不斷發展，對材料提出了全新的、更加苛刻的要求，為航天新材料的發展提供了新的契機和動力，材料領域必須盡早在材料體系創新、關鍵原材料自主保障以及工程應用等方面取得重大突破。
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展開 1、玻璃纖維復合材料需求結構
玻纖具有輕質量、高強度、耐高低溫、耐腐蝕、隔熱、阻燃、吸音、電絕緣等優異性能以及一定程度的可設計性，因此在交通運輸、建筑、電子電器、管道、化工、環保以及國防軍工等領域實現較大規模應用。
在全球玻纖消費市場中，玻纖的主要應用領域集中在建筑、交通運輸、工業應用、電子電氣、新能源等領域，占比分別達32%、28%、21%、11%和8%。
2、碳纖維復合材料需求結構
目前，航空航天領域是碳纖維主要應用領域之一，這主要得益于碳纖維具有質輕、高強度的屬性。碳纖維相對于鋼或鋁，減重效果可以達到20%至40%，在航空航天領域，主要應用于飛機的結構材料（占飛機重量的30%左右），因此綜合來看碳纖維的使用能使飛機重量減輕6%至12%，從而顯著地降低飛機的燃油成本。在航空航天領域，碳纖維最早用于人造衛星的天線和衛星支架的制造，同時因其耐熱耐疲勞的特性，碳纖維在固體火箭發動機殼體和噴管上也得到了廣泛應用。
除航空航天領域以外，碳纖維復合材料也廣泛應用于體育用品、風電行業、汽車制造、船舶、電子電氣等領域。從需求占比來看，目前航空航天、體育用品、風電行業、汽車制造幾大領域的需求規模占比分別為48%、13%、12%、8%。其他應用領域占比均在5%及以下。
綜上所述，目前，全球復合材料行業供需基本平衡。份地區來看，北美地區復合材料行業產值最高，產業結構高端，而中國大陸地區雖然產值較高，但產業結構較低端。從應用領域來看，玻璃纖維復合材料在建筑、交通運輸、工業應用領域應用廣泛，而碳纖維復合材料在航天航空、體育休閑、風電葉片領域應用廣泛。
展開 在科技高速發展的今天，隨著新型復合材料被不斷的開發出來，復合材料在航天、航空、汽車、造船、建筑、電子、橋梁、機械、醫療和體育等各行業都得到了廣泛的應用。復合材料有著耐用性、重量輕、耐腐蝕、強度高、低維護等諸多優勢，更向著耐高溫、高伸長率、高韌性和多功能的高性能復合材料發展，同時，由于復合材料具有各向異性、耦合效應、層間剪切等特殊性質，因此復合材料結構的精確仿真，已成為國內外研究的重點和迫切需求。
本次會議中，主講人將結合應用案例，講解復合材料強度分析、經典失效分析、線性、非線性屈曲和后屈曲分析、復合材料層間和層內損傷分析、集成到KBE工具（Caesam）的復材結構分析平臺、復合材料結構優化、編織和纏繞復合材料分析。
時間：2015年9月25日
星期五
上午10:00-11:40
費用：免費
主講人： 葉梟 LMS Samtech 技術工程師
內容安排：
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LMS Samcef Composites復合材料解決方案總體介紹
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Samcef Composites復合材料建模和求解方法介紹
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Samcef Composites復合材料非線性屈曲和后屈曲分析
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Samcef Composites復合材料漸進損傷分析
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Samcef Composites復合材料優化分析
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Caesam復材結構分析客戶定制化開發及在空客的應用
報名鏈接：https://siemensplm-cn.webex.com/siemensplm-cn-sc/onstage/g.php?d=865250111&t=a
展開 AGC aerocomposites(復合材料航空航天組件供應商)，已經開發出一種新型的熱塑性復合材料焊接技術，使復合材料焊接性能得到優化。
AGC aerocomposites最近完成了他們的“CoFusion”項目，項目資金來自國家航空航天技術開發項目(NATEP)，在此期間該公司分別與英國國家復合材料中心、騰卡特先進復合材料和勞斯萊斯合作。該項目旨在優化一個創新的、低成本的熱塑性復合材料焊接工藝的效率和適用性。
“CoFusion”項目表明，碳/聚苯硫醚(PPS)復合熱元件能夠通過利用電阻復合焊接元素焊接形成復雜組件，且該元素中不含金屬網格和插入物。
由此產生的焊接組件的高強度和疲勞性能已經在試樣和組件水平中被證明。低成本的設備和材料僅用三分鐘就可以加熱到焊接溫度。該過程并不局限于平面組件，有明顯曲率的面板同樣可以焊接。生成的都是高質量焊縫，符合標準的超聲波無損檢測規范。
焊好的頂帽夾芯板與相同的鉚件在生產和結構上進行抗扭強度和疲勞試驗對比。焊接構件具有較高的剛度和強度可達鉚件的五倍。運行350000周期無損傷的焊接構件的疲勞性能也明顯優于僅用50000個周期的鉚件。
Wayne Exton，AGC aerocomposites首席執行官說到：“CoFusion”項目是我們公司追求復合材料技術進步的一個巨大機會，焊接熱成型熱塑性復合材料形成高效輕量組件的能力允許我們繼續為我們的全球客戶提供創新、高品質、高性價比的產品。
NATEP的資金運行了18個月，項目的總預算為275000英鎊;其中一半的資金來自NATEP。
玻纖布生產廠家https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=bxb
展開 1 行業背景
得益于固有的優異力學性能和低密度，在過去幾十年中，復合材料在航天領域的應用比例大幅增加。對于傳統2D復合材料，由于厚度方向性能較弱，人們主要關注分層導致的性能下降。基于厚度方向增加的交織紗線，3D織物可實現3方向的增強，在分層為主要失效模式的沖擊載荷下，獲得更好的損傷容限性能。
圖1: 三維機織件的預測虛擬試驗
2 挑戰
隨著3方向增強相的加入，可能的交織組合變得非常多，如果沒有Digimat這樣的仿真工具支持，確定滿足熱-力技術指標的3D編織方案，耗時可能會變得令人望而卻步。
一旦編織體的力學性能得到充分表征，就需要評估真實服役條件下完整組件的性能。
弄清3D編織體的特性，并嘗試在組件級別再現測試條件。
圖2: 3D編織零件仿真
3 解決方案
“3D編織技術是一項新技術，在航天領域潛力巨大，”Sonaca的Nicolas Van Hille說，“要想使用它，Digimat這樣的工具必不可少。”
圖3: Digimat中分析3D編織復合材料
Digimat被用于3D編織部件的完整多尺度分析，包括各種3D編織樣式和不同類型紗線的組合。
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六、結語
從國防安全到節能建筑，從航天材料到智能駕駛，發射率這一“隱形”參數正在越來越多的領域發揮著不可替代的作用。而手持式紅外發射率測量技術，正是打開這個紅外世界的關鍵鑰匙。威睛光學將持續深耕這一領域，以專業的技術和產品，服務國防科技與國民經濟的廣闊應用場景。
威睛光學成立于2018年，是一家圍繞計算光學成像技術，以新一代智能光電產品為核心的高新技術企業。
Sophia
關鍵詞：GROMACS；冰；拉伸; 分子動力學模擬
冰（尤其是六方冰?Ih）的微觀力學性能直接影響到極地工程、寒區交通、冷熱循環材料以及航空航天器在超低溫環境中的安全與可靠性。傳統宏觀實驗很難捕獲納米尺度下冰的裂紋萌生與氫鍵斷裂細節，而分子動力學（MD）模擬恰能在原子層面揭示這些本質機理。
上海黑翊材料科技有限公司 — 超黑消光材料領域的創新引領者
公司簡介
上海黑翊材料科技有限公司是一家專注于高性能納米光學材料研發、生產與銷售的國家高新技術企業。公司以“極致吸收，定義黑度新標準”為使命，致力于為全球高端制造與前沿科技領域提供全球領先的超黑消光材料解決方案。
核心技術與產品
我們的核心產品是自主研發的 “超黑消光材料” 。該材料基于尖端的納米結構設計與精密制備工藝，實現了對可見光波段
5.材料仿真
材料仿真是指通過模擬材料的組成、結構、性能及服役性能，研究材料從納觀、微觀、介觀到宏觀的多個尺度范圍內存在的各類現象與特征，從而預測材料的結構和物化性質，是航空航天材料設計、優化與實踐的重要手段。
筆名：復材失效仿真
關鍵詞：纖維增強復合材料，航空航天，漸近損傷模型，有限元仿真，沖擊
復合材料結構漸進損傷研究
復合材料因其輕質高強廣泛應用于航空航天、交通運輸等領域。當復合材料具備復雜結構（如連接結構）或承受復雜工況（如沖擊載荷）時，層內損傷的模式包括多種損傷模式纖維/基體脫粘、基體開裂和纖維斷裂，從而引起復合材料結構漸進失效。
氮化硼在電子工程，冶金及激光技術中的應用11個月前
這種材料可以用于制造航空航天、汽車、船舶等領域的結構件和功能件，具有優異的力學性能和輕量化效果。
5. 電子設備中的絕緣材料
氮化硼具有高的電絕緣性能和穩定的化學性質，可以作為電子設備中的絕緣材料。例如，它可以用于制造高壓電容器、絕緣子、電線電纜等產品，提高設備的電氣性能和可靠性。
6. 高能射線探測器
氮化硼具有高密度的能量吸收能力和良好的探測性能，可以用于高能射線探測器制造。
精彩直播預告
連續纖維增強復合材料（CFRP）憑借高比強、高比模、良好的工藝性與耐久性，成為輕量化結構設計的核心材料體系，在航空航天、船舶、風機等領域得到廣泛應用。然而，受制于通用 CAE 軟件的能力局限，CFRP 結構至今缺乏成熟的疲勞分析方法，使得其疲勞耐久性評估過度依賴實驗驗證，難以實現高效仿真評估。
微觀層面的信息對于科學研究和技術發展至關重要，了解這些微觀特征，能夠幫助科學家們設計出更優異的材料，應用于航空航天、電子設備等眾多領域。
然而，要深入探究微觀世界，先進的工具是必不可少的。近年來，掃描電鏡相關話題熱度持續攀升，尤其是在材料科學和生命科學等領域的應用受到了廣泛關注。
</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">而憑借其卓越的性能，例如更高的強度、更輕的重量以及更強的耐腐蝕性，高性能纖維增強聚合物（FRP）復合材料在航空航天、汽車、海洋、可再生能源和基礎設施建設等領域展現出了巨大的應用潛力。
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材料仿真
材料仿真是指通過模擬材料的組成、結構、性能及服役性能，研究材料從納觀、微觀、介觀到宏觀的多個尺度范圍內存在的各類現象與特征，從而預測材料的結構和物化性質，是航空航天材料設計、優化與實踐的重要手段。
