1138
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本申请提供一种飞机上复合材料板分层损伤状态融合识别方法,首先,采集多个复合材料板样本试验件的基准信号,以及引入冲击损伤后的损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取各个复合材料板样本试验件的四维损伤特征,并检测各个复合材料板样本试验件的冲击损伤程度,标记复合材料板样本试验件损伤状态,此外,采集复合材料板待测试验件的基准信号、损伤响应信号,以时域、频域信号分析方法提取复合材料板待测试验件的四维损伤特征,其后,以距离分析算法得到复合材料板待测试验件基于各维损伤特征的损伤状态识别结果及其置信概率,最后,基于证据理论,对复合材料板待测试验件各维损伤特征的损伤状态识别结果进行融合,得到综合识别结果。
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本发明提供了一种碳/碳复合材料超高温抗氧化涂层,由以下体积百分比的成分组成:ZrB2:60%~80%,SiC:10%~20%,TaB2:5%~10%,LuB6:5%~10%。本发明还提供了该涂层的制备方法,包括以下步骤:一、将碳/碳复合材料打磨抛光、洗净烘干;二、将ZrB2、SiC、TaB2和LuB6球磨为粉料;三、采用超音速等离子喷涂设备将粉料喷涂于碳/碳复合材料的表面,形成碳/碳复合材料ZrB2-SiC-TaB2-LuB6涂层。本发明制备的涂层致密均匀、力学性能好、与碳/碳复合材料基体的结合强度高,能够有效提高碳/碳复合材料的超高温抗氧化性能。
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本发明公开了一种碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接方法,首先对碳/碳复合材料和镍基高温合金的待连接面进行清洗,再将NI-SI混合粉体涂覆于C/C复合材料的待连接面上,形成C/C复合材料/NI-SI混合粉体/镍基高温合金的夹心结构,然后将其置于真空热压炉中,利用固相扩散法对碳/碳复合材料与镍基高温合金进行连接,由于采用NI-SI混合粉体做中间层,实现了碳/碳复合材料与镍基高温合金的连接,而且碳/碳复合材料与镍基高温合金接头的剪切强度达到了7.86~19.92MPA。
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本发明公开了一种碳/碳-氮化硼复合材料的制备方法,用于解决现有技术制备方法制备的碳/碳-氮化硼复合材料断裂韧性差的技术问题,其技术方案是首先化学气相渗透法制备热解碳界面层,再浸渍制备碳纤维增强树脂复合材料,然后裂解制备碳纤维增强碳基复合材料,最后化学气相渗透制备出C/C-BN复合材料。本发明通过聚合物浸渍裂解工艺(PIP)结合化学气相渗透工艺(CVI)制备碳/碳-氮化硼复合材料,这种PIP+CVI工艺制备C/C-BN复合材料的周期由现有技术的600~800小时缩短到200~400小时。
本发明属于陶瓷基复合材料制备技术领域,具体涉及一种高密度锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品的制备方法,以提高锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料的密度,使其密度达到2.00~2.40g/cm3,进而提高陶瓷基复合材料的性能。包括预制体增密、增密体一增密、增密体二脱壳、增密体三增密、产品成型、产品增密、增密体五改性等步骤,通过本发明方法可有效的提高产品的沉积效率,实现产品稳定增密得到高密度的锆系改性细编穿刺陶瓷基复合材料产品。
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本发明公开了一种C/C复合材料导电螺纹杆的制备方法,采用“轴向碳纤维棒+碳纤维缠绕环向螺纹”预制体,首先进行快速化学气相沉积工艺致密,短时间内制备出中密度C/C复合材料毛坯;沿缠绕方向加工螺纹杆,然后以沥青为浸渍剂,对多孔中密度C/C复合材料毛坯进行反复“真空浸渍-加压裂解”,最终得到高密度C/C复合材料导电螺纹杆。本发明制备的C/C复合材料导电螺纹杆,解决了目前常用的紫铜电极杆与无定形碳电极板热物理性能不匹配,导致无定形碳电极板胀裂、使用寿命缩短的技术问题;同时克服了三维编织增强C/C导电螺纹杆“周期长、成本高”的缺点,具有轴向强度高、螺纹连续性好的特点,可替代进口三维编织C/C复合材料导电螺纹杆。
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本发明公开了一种旋转滚针式复合材料层间连接增强装置与方法,该装置应用于树脂基复合材料构件制造领域,包括:卷筒,纤维丝束,旋转滚筒,异形针,在制复合材料预成型件。该装置通过旋转滚筒上的异形针将卷绕在卷筒上的纤维丝束从复合材料预成型件表面法向刺入,同时通过树脂在复合材料层间流动、贯通、固化粘结,使纤维丝束沿复合材料预成型件表面法向固定,将多个铺层在厚度方向串连,增加复合材料层间的连接。该装置具有结构简单,使用方便等优点。
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本发明涉及一种碳/碳复合材料表面金属钨梯度涂层的制备方法,针对C/C复合材料与W相容性差,易生成WC脆性相等问题,本发明方法预先在C/C复合材料表面采用两部包埋法制备出SiC/WSi2过渡层改善C/C复合材料与金属W物理化学相容性过渡层,最后采用超音速等离子喷涂工艺成功在有SiC/WSi2过渡层的C/C复合材料表面制备W涂层,从而在C/C复合材料表面制备出C-Si-W梯度涂层。SiC/WSi2过渡层和喷涂W外涂层自身结构致密,与基体结合牢固,制备有C-Si-W梯度涂层的C/C复合材料保持自身强度高、比重小等优异性能,同时能拥有金属W的优异性能。
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本实用新型公开了一种复合材料层压板。所述复合材料层压板用于设置在所述拉伸试验机上;所述复合材料层压板具有多个孔状结构;所述复合材料层压板自其设置在所述拉伸试验机上的位置处向各个方向延伸,形成多个复合材料层压板分支;每个所述孔状结构设置在一个所述复合材料层压板分支上。在本实用新型的复合材料层压板中,复合材料层压板自其设置在拉伸试验机上的位置处向各个方向延伸,形成多个复合材料层压板分支,且每个孔状结构设置在一个复合材料层压板分支上。采用这种结构,能够在一块复合材料层压板上测试该复合材料层压板相对于与该复合材料层压板的铺层方向呈各个角度的孔状结构的孔的挤压性能,提高了复合材料层压板的试验效率。
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本发明公开一种复合材料带状线波导阵列天线,以新型复合材料带状线波导和复合材料带状线波导辐射单元为基础设计的复合材料带状线波导阵列天线,主要应用于雷达或通讯领域的微波天线中。该复合材料带状线波导阵列天线包括:阵列天线内导体及馈电功分器单面覆铜板层、阵列天线外导体及辐射槽喇叭阵单面覆铜板层、带状线内胶膜层、介质支撑层、加固层、带状线外胶膜层等共13层不同厚度的平面材料,通过袋压或模压法高温加工工艺制成。具有损耗小、重量轻、结构稳定、加工简单、成本低、密封性能好等特点。所加工的线阵天线外形尺寸为:2400mm×200mm×10.8mm,重量仅为1.2kg。
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本发明公开了一种大尺寸炭/碳化硅复合材料隔热底板的制备方法,该方法包括以下步骤:一、将炭纤维预制体增密得到炭/炭复合材料;二、机械加工得到炭/炭复合材料隔热底板;三、在板材上均匀铺设第一硅料浆,然后将炭/炭复合材料隔热底板放置于第一硅料浆上,再在炭/炭复合材料隔热底板上均匀铺设第二硅料浆,得到组合件;四、将组合件置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后得到炭/碳化硅复合材料隔热底板;或者将多个组合件叠放后置于加热炉中进行反应熔渗处理,出炉后得到炭/碳化硅复合材料隔热底板。采用本发明方法制备的炭/碳化硅复合材料隔热底板相对于炭/炭复合材料隔热底板,使用寿命提高了50%以上,可达到18个月以上。
743
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本发明公开了一种复合材料碳纤维增强薄壁管拉扭非比例多轴试验载荷设计方法,针对单向铺层的复合材料薄壁管试件,将考虑复合材料各向异性特征的Tsai‑Wu静强度准则转化为复合材料多轴疲劳的等效应力幅模型,建立以Tsai‑Wu等效应力幅为基准的复合材料薄壁管拉扭非比例载荷计算过程。本发明首次提出并实现了单向铺层复合材料薄壁管试件拉扭非比例载荷设计方法,该方法定义了复合材料多轴疲劳等效应力幅、计算过程描述准确、算法程序简单,为研究复合材料非比例多轴疲劳特性与在相同等效应力条件下非比例相位差对复合材料疲劳寿命影响分析提供了基础。
碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层制备方法,取2D-碳/碳复合材料,对其进行打磨倒角的表面处理,然后用蒸馏水清洗干净烘干;取硅粉、石墨粉及MGO粉配制包埋粉料,然后将碳/碳复合材料放入石墨坩埚,并埋入包埋粉料中,在立式真空炉中加热获得具有碳化硅包埋层的碳/碳复合材料;量取磷酸铝的异丙醇荷电悬浮液,将该悬浮液置于水热釜内,进行水热电泳沉积,沉积完成后取出试样,干燥后即得到碳/碳复合材料碳化硅/磷酸铝防氧化复合涂层。本发明能够制备出抗氧化效果较好的复合涂层,在1500℃进行恒温氧化200H后,氧化失重小于0.5%;而且本发明制备工艺简单,成本低,实施容易,不需要后期的晶化热处理。
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本发明涉及一种涂层增强C/SiC复合材料的制备方法,技术方案是:在C/SiC复合材料试样表面涂覆浆料涂层,有助于填充由预制体结构残留的孔隙和CVI瓶颈工艺造成的孔隙,提高复合材料致密性,并能有效缓解C/SiC复合材料与SiC保护层之间的模量失配,提高复合材料的强韧性。与现有技术C/SiC复合材料相比,二维SiC晶须涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为480-502MPa,二维SiC颗粒涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为440-470MPa,二维(SiC晶须+SiC颗粒)涂层增强C/SiC复合材料室温下弯曲强度为485-515MPa。通过控制沉积时间控制PyC和SiC基体和保护层的厚度,通过控制浆料粘度和涂覆次数控制浆料涂层厚度,实现复合材料结构控制。
本发明涉及一种超高温自愈合陶瓷基复合材料的多相耦合快速致密化方法,采用化学气相渗透结合浆料浸渍‑在线裂解新工艺在半致密陶瓷基复合材料中引入自愈合相(如SiHfCN、SiHfBCN等),进而实现陶瓷基复合材料的多元多层自愈合改性,获得超高温自愈合陶瓷基复合材料。优点是:将热解陶瓷粉引入到前躯体中制成浆料并将其引入半致密的陶瓷基复合材料中,在CVI过程中实现前躯体的热解,在较低制备温度下实现超高温自愈合陶瓷基复合材料的快速制备。由于热解陶瓷粉的引入,复合材料的致密化速度加快,提高了复合材料的制备效率,且适用于多种预制体结构的半致密复合材料。陶瓷基复合材料在水氧环境中的抗氧化性能大幅度提升。
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本发明公开了一种自硬强化Cu-FeC复合材料的制备方法,将混合均匀的Fe-C粉体与铜粉进行球磨混粉,然后经过预压制形成毛坯,毛坯经过热压烧结后经过热处理,得到Cu-FeC复合材料。本发明自硬强化Cu-FeC复合材料的制备方法,通过在制备Cu-FeC复合材料的过程中向还原铁粉中渗碳,在不改变铁含量的同时,通过将FeC合金由奥氏体相变为马氏体或贝氏体,很大程度提高了原有Cu-Fe复合材料的硬度和强度,制备出了具有高强度高导电率的Cu-FeC复合材料。
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一种提高树脂基复合材料抗低速冲击性能的表面处理方法,通过给树脂基复合材料外表面胶合非晶合金片的方式减小或消除外物低速冲击对树脂基复合材料内部造成的微破坏。当胶合了非晶合金片的树脂基复合材料受到低速冲击时,低速冲击能在所接触的非晶合金片表面均匀传递,迅速广布于整个非晶合金分片表面,经过分散的能量降阶传递到树脂基复合材料表面,对树脂基复合材料的冲击被有效减低,从而有效的减小或消除树脂基复合材料因低速冲击所造成的微破坏,工艺简单且成本低,耗时少效率高。
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本发明公开了一种纤维增强ZRC陶瓷基复合材料的制备方法,用于改善C/C复合材料的抗高温氧化性能。首先在碳纤维预制体上沉积热解碳,再将蒸馏水和聚乙烯醇搅拌加热条件下制成溶胶状,然后按比例加入ZR粉后,调和成粘稠状涂料,将涂料涂敷在C/C复合材料的表面,在高温下于保护气氛中进行熔体浸渗,制成纤维增强ZRC陶瓷基复合材料。由于采用熔体浸渗法,将高纯度的ZR粉与蒸馏水和聚乙烯醇按比例混合均匀后,涂敷在C/C复合材料的表面,在高温下于保护气氛中进行熔体浸渗,得到纤维增强ZRC陶瓷基复合材料。该方法通过控制涂敷涂料的厚度、热处理的温度和时间,制备出了纤维增强ZRC陶瓷基复合材料,且ZRC涂层的厚度由现有技术的几十微米提高到到几毫米。
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防止炭/炭复合材料氧化的方法,其特征在于:所采用的物料为一水相混合物,可以浸入炭/炭复合材料,其包含下列组份(重量百分比):水30%~50%,氯化铝5%~10%,氯化锌5%~10%,磷酸铝10%~20%,磷酸锌5%~10%,磷酸15%~40%;此外,还可以包括表面活性剂1%~5%,将上述组份的物料混合均匀,在炭/炭复合材料表面刷涂,或将炭/炭复合材料在该水相混合物中浸渍处理后,再用高温热处理,使固体组分从水相溶液中沉积到炭/炭复合材料的表面和孔隙中。采用本发明的方法对飞机炭刹车盘等炭/炭复合材料进行防氧化处理后,可以降低炭/炭复合材料的孔隙率,增加炭/炭复合材料的密度,大幅提高炭/炭复合材料的高温防氧化能力以及海水或盐雾污染和湿热状态下的高温防氧化能力。
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本发明公开了一种陶瓷基复合材料的连接方法,采用下述方法步骤:用陶瓷基复合材料加工铆钉,将需要连接的构件A与构件B组合配钻加工铆钉孔;将铆钉用紧配合的方法与构件AB组装在一起;采用化学气相渗透的方法在铆钉孔与铆钉之间沉积碳化硅,进行铆钉与连接件锥型铆钉孔之间的粘结;对铆接部位进行加工和修整,除掉铆钉的多余部分,使铆钉与构件A与构件B的外表面平齐;采用化学气相沉积的方法在构件A与构件B的外表面制备碳化硅涂层,对铆接部位进行覆盖和保护。可实现大型复杂薄壁构件的铆接,具有连接强度、可靠性和使用温度高,结构强度下降小,不改变构件表面形状,连接成本低等优点。还可用于碳基复合材料及其他复合材料的连接。
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一种复合材料预制体的制备工艺,其特征是采用一种合金粉末,并用无水乙醇将其与铁基合金浸润或不浸润的陶瓷颗粒和金属粉用无水乙醇调制成混合物,填入特别设计的石墨模具中,烘干后进行真空烧结,冷却后得整体呈多孔结构的复合材料预制体。本发明制备复合材料预制体的工艺,不使用任何粘结剂,不发气,有利于铸渗,具有操作简单,便于规模生产,通用性强的优点,为实现铸渗法制备颗粒增强铁基表层复合材料工件奠定基础。将本发明的预制体放在铸型端面侧,浇入熔融金属液后,金属液渗透预制体在原位形成复合材料,能够实现耐磨部件的选择性局部增强,显著提高部件的耐磨性,延长部件使用寿命。
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本发明公开了一种二氧化钛纳米棒改性碳布增强树脂基复合材料的制备方法,首先将商业碳布室温下经过丙酮溶液浸泡以去除碳布纤维表面上浆剂;将洗涤后的碳布通过TiO2溶胶在纤维表面接种TiO2晶籽;随后采用水热生长处理在碳布纤维表面生长TiO2纳米棒。反应完成后将改性碳布充分洗涤,烘干。以改性后的碳布作为增强体制备多尺度碳布增强树脂基复合材料。本发明所制备的二氧化钛纳米棒改性碳布混合体多尺度增强树脂基复合材料拉伸强度提高了21%‑84%,三点弯曲强度提升了30%‑89%,且多尺度增强树脂基复合材料摩擦系数平稳,保持在0.1,磨损率降低25%‑56%,充分体现了二氧化钛纳米棒改性碳布增强体对树脂基复合材料机械强度的提升及其应用于湿式摩擦材料中的减磨、耐磨作用。
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本发明涉及一种复合材料板粘贴装饰层的方法,包括在成型好的复合材料板表面上均匀刷涂胶液;待胶液凉置预定时间后,将装饰层铺贴在刷涂胶液的复合材料板表面上;用橡胶膜将粘贴装饰层的复合材料板包裹,然后抽真空,使橡胶膜紧紧贴合复合材料板;在保持抽真空状态预定时间之后,卸去真空压力,除去橡胶膜即可。本发明的方法可实现复合材料板与表面装饰层完全粘贴在一起,使复合材料板表面平整美观。此外,本发明的方法可缩短复合材料板粘贴装饰层的时间,减少人员手动擀压强度的不均匀性,而且实施方便,适用性广,成本低。
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本发明公开了一种镁基生物复合材料的制备方法,用于解决现有方法制备镁基生物复合材料生物活性和耐腐蚀性能差的技术问题。技术方案是首先在镁合金板表面加工填粉沟槽,再对预制有沟槽的镁合金进行处理;然后将沟槽填满生物活性组分纳米羟基磷灰石粉末;使用无针搅拌头对镁合金沟槽表面进行封填防止逸出;对封填后的镁合金表面进行往返二次高转速搅拌摩擦加工;并通过电子束流辐照处理搅拌摩擦加工后的镁基生物复合材料表面。测试表明:本发明制备的镁基生物复合材料腐蚀产物的Ca/P比从技术背景的1.63增加至1.71,腐蚀电流从技术背景的6.74×10‑4A/cm2降低至4.63×10‑4A/cm2,提高了生物活性和耐腐蚀性能。
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本发明涉及一种复合材料紧固件制备方法,尤其涉及一种二维碳化硅/碳化硅复合材料棒料及连接件制备方法,主要应用于超高温、高强度、抗氧化复合材料产品的连接装配。克服现有三维针刺碳/碳化硅复合材料螺栓生产周期长、密度不均导致性能差异大等缺点,本发明加工棒料毛坯的预制体是由多层二维碳化硅/碳化硅复合材料毛坯平板铆接而成,由于单层二维碳化硅/碳化硅复合材料毛坯平板的厚度位于3~6mm区间,使得在沉积SiC基体时,各个部位密度能够保持一致,同时棒料毛坯沉积过程采用SiC/B4C基体,可以进一步提高棒料毛坯密度均匀性;与现有碳/碳化硅复合材料螺栓制备方法相比,采用本发明中碳化硅/碳化硅复合材料螺栓制备方法后螺栓剪切强度明显提升至240~320Mpa。
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本发明公开了一种碳/碳化硅复合材料的制备方法,首先将碳纤维编织成单层平纹布,再将多层平纹布叠加,用碳纤维将叠层穿刺缝合在一起,形成碳纤维预制体;将碳纤维预制体置于真空炉中进行除胶和预处理;然后沉积热解碳,得到多孔的C/C复合材料;对多孔C/C复合材料进行热处理;采用CVI方法对处理后的C/C复合材料浸渗SIC基体,得到C/SIC复合材料。由于采用穿刺缝合预制体结合CVI方法制备C/SIC复合材料,C/SIC复合材料在1200℃时的层间剪切强度由现有技术的22~24MPA提高到36~49MPA;拉伸强度由现有技术的220~300MPA提高到275~345MPA。
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本发明公开了一种二硼化钛铜基球形复合材料粉末的制备方法,具体按照如下步骤进行:步骤1:按照原位反应TiB2增强体生成量设计铜硼、铜钛中间合金配比,采用分离式石墨混合器将两类中间合金分区熔炼。步骤2:通过调整熔炼参数、导流管布局、雾化气体压力等参量,采用超音速环孔型雾化器雾化复合材料熔体,最终得到球形TiB2/Cu复合材料粉末。本发明能够将大体积复合材料熔体雾化为细小的复合材料粉末,可在粉末微区有效抑制TiB2颗粒与Cu基体之间的比重偏析,并且获得增强体颗粒均匀弥散分布的均一组织,能够为粉末冶金法制备大尺寸、复杂结构导电铜基材料部件提供高品质原材料,为大尺寸铜基复合材料产业化提供了新的思路。
本发明公开了一种Ag-AgCl-聚羟甲基丙烯酰胺微凝胶光催化复合材料及其制备方法,采用反相乳液聚合法先制备聚羟甲基丙烯酰胺微凝胶,再以乙二醇为还原剂,在温和条件下还原银氨溶液,合成微凝胶负载纳米Ag复合材料,然后将其与有机物CCl4进行氧化还原反应,最终得到Ag-AgCl-聚羟甲基丙烯酰胺微凝胶光催化复合材料。本发明制备方法简单,绿色环保,其合成过程中不但可以将有机污染物CCl4转化为无污染的无定型碳,而且通过控制CCl4的转化程度可以有效调控光催化复合材料中纳米Ag和AgCl的相对含量,得到不同催化活性的光催化复合材料,其可用于光催化降解有机染料,且降解完后光催化复合材料可回收利用。
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本发明公开一种钨银合金金属基复合材料的制备工艺,所述的钨银合金金属基复合材料的制备工艺包括镀层的钨银合金、基层的金属基复合材料和复层的膨胀合金组合而成,所述钨银合金包括钨、银、钼和铌,所述金属基复合材料为高温合金基,所述膨胀合金包括铁镍合金、铁铝合金和铝镍钴合金,所述的钨银合金占钨银合金金属基复合材料的制备工艺总体分量的24%‑29%,所述的金属基复合材料占钨银合金金属基复合材料的制备工艺总体分量的5%‑7%,所述的膨胀合金占钨银合金金属基复合材料的制备工艺总体分量的67%‑70%。本发明提供一种钨银合金金属基复合材料的制备工艺,具有高强度、耐高温,不吸潮、屈服强度高、抗辐射的优点。
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本发明涉及飞机连接结构件设计,特别涉及一种复合材料梁腹板。一种复合材料梁腹板,包括:呈板状的复合材料腹板本体,且所述复合材料腹板本体上开设有第一安装孔;呈板状的复合材料补片本体,固定贴合在所述复合材料腹板本体上,且所述复合材料补片本体上与所述第一安装孔对应位置处开设有与所述第一安装孔大小相同的第二安装孔;至少两条复合材料立筋,固定设置在所述复合材料补片本体的背向所述复合材料腹板本体的一侧面,且均匀分布在所述第二安装孔两侧。本发明的复合材料梁腹板,通过复合材料补片本体和复合材料腹板本体的连接,克服了补强范围小的问题,且便于梁的组合装配。
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