TA2板表面微坑对TA2/PEEK界面I型断裂韧性影响的研究
发布时间：2020-12-14 05:44
金属-树脂粘结界面韧性是纤维金属层板设计、生产与应用主要考虑的问题之一。通过了解金属-树脂界面失效机制,可以设计出具有优异断裂韧性的界面。本文以TA2与PEEK粘结界面为研究对象,通过光刻工艺试验、有限元仿真、双臂悬梁（DCB）试验、表面润湿角测试、SEM、及正交试验,探索了在TA2表面构建微坑阵列的工艺,系统分析了微坑直径、微坑深度及微坑间距对TA2/PEEK界面I型断裂韧性、TA2表面润湿性及TA2/PEEK界面断裂机制的影响,建立微坑几何尺寸与TA2/PEEK/TA2界面I型断裂机制的关系。首先应用光刻法在TA2表面构建微坑阵列,探究TA2原始表面粗糙度、旋涂速度和时间、光刻胶烘烤温度和时间以及腐蚀时间对光刻后图形尺寸精度的影响。研究表明,最佳光刻工艺如下:低速和高速旋涂阶段的转速和旋涂时间分别为600 rpm/min、5s,4000 rpm/min、30s;最佳曝光时间为30s;光刻胶前后烘烤温度及时间为110℃、10min,90℃、30min。腐蚀30s后,微坑深度与腐蚀时间成正比例关系。其次,有限元仿真分析微坑几何参数对TA2/PEEK界面在I型条件下的失效影响。结果表明,...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维金属层板的分类(1)ARALL层板1947年，首架民用喷气式客机是英国生产制造，当时得到了广泛的关注
表 1.2 GLARE 系列层板的概述 类别 铝合金种类 铝合金厚度 纤维方向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 系列层板是商业化运用最成功的层板。B777 舱内地板材料为 GLARE 层板，高达 30%。同时，欧洲空客公司不断研究 GLARE 在机舱内壁方面的运用，约占机身%。由此获得经济可想而知，复合材料在航空领域运用越来越受各国航空专家和复合广泛关注。图片 1.2 显示了空客 A380 使用 GLARE 层板使用的分布图。
南京航空航天大学硕士论文(4) TiGr 层板TiGr 层板[18]作为第四代纤维增强层板复合材料性能优势更加明显，是钛合金和石墨复合材料热压而成的混杂层板，其结构如图 1.3。石墨纤维是高模量和耐高温纤维，以在高强度、高温环境下使用。同时，石墨纤维的与钛合金板材之间存在点位差，不会出现电化学腐蚀，加之石墨纤维本身耐腐蚀性能很好。所以 TiGr 层板不仅拥有学性能，还兼具更好耐腐蚀性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维金属层板的研究与发展趋势[J]. 陶杰,李华冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大学学报. 2015(05)
[2]大型飞机垂尾飞行载荷设计[J]. 侯宗团,郭兆电. 系统仿真技术. 2014(03)
[3]钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮(PEEK)粘结性能的影响[J]. 徐飞,潘蕾,白云瑞,曹佳梦,陶杰,陶海军,蔡雷. 航空学报. 2014(06)
[4]碳纤维复合材料在航天领域的应用[J]. 李威,郭权锋. 中国光学. 2011(03)
[5]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[6]聚醚醚酮类树脂的国际、国内发展历程及新进展[J]. 吴忠文. 化工新型材料. 2010(12)
[7]高模量碳纤维的现状及发展(1)[J]. 沈曾民,迟伟东,张学军,田艳红. 高科技纤维与应用. 2010(03)
[8]复合材料技术发展及其对我国航空工业的挑战[J]. 陈绍杰. 高科技纤维与应用. 2010(01)
[9]聚醚醚酮树脂的改性及应用进展[J]. 陈雷,曾黎明,罗兰,张超. 塑料科技. 2009(12)
[10]我国大型客机先进复合材料技术应对策略思考[J]. 杜善义,关志东. 复合材料学报. 2008(01)
硕士论文
[1]一种热塑性聚酰亚胺改性聚醚醚酮树脂耐热性能研究[D]. 王丽娜.吉林大学 2013
[2]掩模板光刻工艺研究[D]. 陈明.复旦大学 2011
本文编号：2915925
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纤维金属层板的分类(1)ARALL层板1947年，首架民用喷气式客机是英国生产制造，当时得到了广泛的关注
表 1.2 GLARE 系列层板的概述 类别 铝合金种类 铝合金厚度 纤维方向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 系列层板是商业化运用最成功的层板。B777 舱内地板材料为 GLARE 层板，高达 30%。同时，欧洲空客公司不断研究 GLARE 在机舱内壁方面的运用，约占机身%。由此获得经济可想而知，复合材料在航空领域运用越来越受各国航空专家和复合广泛关注。图片 1.2 显示了空客 A380 使用 GLARE 层板使用的分布图。
南京航空航天大学硕士论文(4) TiGr 层板TiGr 层板[18]作为第四代纤维增强层板复合材料性能优势更加明显，是钛合金和石墨复合材料热压而成的混杂层板，其结构如图 1.3。石墨纤维是高模量和耐高温纤维，以在高强度、高温环境下使用。同时，石墨纤维的与钛合金板材之间存在点位差，不会出现电化学腐蚀，加之石墨纤维本身耐腐蚀性能很好。所以 TiGr 层板不仅拥有学性能，还兼具更好耐腐蚀性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维金属层板的研究与发展趋势[J]. 陶杰,李华冠,潘蕾,胡玉冰. 南京航空航天大学学报. 2015(05)
[2]大型飞机垂尾飞行载荷设计[J]. 侯宗团,郭兆电. 系统仿真技术. 2014(03)
[3]钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮(PEEK)粘结性能的影响[J]. 徐飞,潘蕾,白云瑞,曹佳梦,陶杰,陶海军,蔡雷. 航空学报. 2014(06)
[4]碳纤维复合材料在航天领域的应用[J]. 李威,郭权锋. 中国光学. 2011(03)
[5]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[6]聚醚醚酮类树脂的国际、国内发展历程及新进展[J]. 吴忠文. 化工新型材料. 2010(12)
[7]高模量碳纤维的现状及发展(1)[J]. 沈曾民,迟伟东,张学军,田艳红. 高科技纤维与应用. 2010(03)
[8]复合材料技术发展及其对我国航空工业的挑战[J]. 陈绍杰. 高科技纤维与应用. 2010(01)
[9]聚醚醚酮树脂的改性及应用进展[J]. 陈雷,曾黎明,罗兰,张超. 塑料科技. 2009(12)
[10]我国大型客机先进复合材料技术应对策略思考[J]. 杜善义,关志东. 复合材料学报. 2008(01)
硕士论文
[1]一种热塑性聚酰亚胺改性聚醚醚酮树脂耐热性能研究[D]. 王丽娜.吉林大学 2013
[2]掩模板光刻工艺研究[D]. 陈明.复旦大学 2011
本文编号：2915925
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