激光辐照碳纤维复合材料毁伤效果国内外研究现状_毕业论文

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激光辐照碳纤维复合材料毁伤效果国内外研究现状

C。T.Pan等[3]分析了激光辐照碳纤维材料的热影响区,发现激光扫描的方向和纤维编织的走向决定了热影响区的形状。

J。Mathew等[4]研究了Nd:YAG脉冲激光参数对碳纤维材料的烧蚀质量的影响因素,得出了碳纤维复合材料的质量烧蚀率随激光参数的变化规律。

T。Young等[5]分析了单脉冲和多脉冲Nd:YAG激光器打孔下的孔形状及形貌。通过测量发现激光钻小孔前后碳纤维复合材料硬度和强度发生了很大的变化,从热一力耦合的角度研究了激光使复合材料功能失效的作用机理。87553

黄国君等[6]人对激光一载荷联合作用下碳纤维的断裂阈值进行研究。他们结合显微观测发现了三种断裂模式:热应力、热减薄以及热击穿模式,并建立了几何参数在断裂临界条件时与材料性能的关系。

郭亚林等[7]探究了激光参数对碳纤维复合材料质量烧蚀率的影响程度。结果表明激光辐照时间对该材料的质量烧蚀率影响不大,而碳纤维复合材料的质量烧蚀率随辐照激光强度和光斑直径的增大而逐渐增大。论文网

K.T.Voisey等[8]利用Nd:YAG脉冲激光进行碳纤维复合材料钻孔,提出了大量的纤维膨胀处在T300纤维激光钻孔周围且和纤维内部杂质的快速挥发有关的解释,当高温(1300–2000℃)时,预期的结构变化发生,高的内部气体压力会导致一个更开放的,低密度有序结构,且这比在常规的热处理过程中更容易出现。

穆景阳[9]、陈博[10]等利用平均功率为694 W/cm2的重频激光照射碳纤维增强型环氧树脂复合材料, 随辐照时间的增加,热烧蚀率逐渐增加,最后区域稳定。随峰值功率的增加,热烧蚀率显著增加,但最后也逐渐趋于稳定。

陶杰[11]等提出可以在飞行器表面增加经过固化的聚碳硅烷复合涂层。其在激光烧蚀作用时聚碳硅烷涂层易形成耐高温SiC 陶瓷和游离C,从而实现抗激光的加固。但是聚碳硅烷涂层的固化温度比较高, 成陶瓷层后, 在气流的冲刷下容易脱落。

李雅娣[12]等做了金属和复合材料基材表层涂抹氧化锆对激光的防护性能的研究。研究表明: ZrO2 涂层虽然降低了烧蚀, 隔热效果明显。 但是ZrO2 涂层脆性明显, 且大面积喷涂等离子时受到限制。

黄永光[13]等通过实验研究了连续Nd∶YAG 激光照射下碳纤维复合材料的质量烧蚀规律。实验发现:当激光功率密度很大时, 碳纤维复合材料的迁移质量与激光总能量成线性增加关系;在同激光辐照能量下, 直径13mm的激光辐照靶体产生的质量烧蚀率是光斑为11mm激光的二倍。燃烧现象也会在燃烧阈值附近产生波动。

Dimitrienko Yu [14]等人研究了强超短脉冲激光(795nm)辐照聚合物基复合材料的烧蚀过程。实验发现碳填充的聚合物的填充材料是炭黑或碳纤维以及聚合物基体本身决定了超快烧蚀行为。

(责任编辑:qin)