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许京军 - ※※--材料复合新技术信息门户

许京军

许京军博士，34岁, 南开大学物理科学学院教授、博士生导师、教育部"长江奖励计划"特聘教授，奥地利维也纳大学客座教授，中国材料科学研究会青工委理事，中国青年科技工作者协会第二届会员，《红外与毫米波学报》《激光技术》《光电子·激光》等学术刊物编委,OpticsLetters 常务评议人，国家自然基金委员会第八届学科评审组成员，天津市专家协会会员。2000年获"天津市十大杰出青年"奖，1999年获国家杰出青年基金资助，2000

年获霍英东青年教师奖励,1998年被国家教委选为"跨世纪人才"培养对象，同年获"天津市十大杰出人才"奖,并被评为"天津市优秀留学回国人员"，1998年天津市劳动模范,1999年参加了国家优秀留学人员汇报会.

许京军博士多年从事光子学领域的科研工作，取得了多项具有国际先进水平的科研成果,近期发表学术论文120余篇(被SCI、EI录用的论文80余篇),专著一本，多次被邀请在大型国际学术会议上作特邀报告，所发表研究成果已被国内外同行广泛引用。获国家级科技成果二项，申请国家发明专利五项，多次获部委科技进步奖励。现正主持863"计划、"973"计划、攀登计划B预选项目、"跨世纪优秀人才培养计划"基金项目、国家杰出青年基金项目、留学回国基金和国家自然科学基金重点项目、天津市重大科技攻关项目等课题的研究工作。

材料先进加工技术

1. 快速凝固快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。 2. 半固态成型半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压） 3. 无模成型为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。 4.超塑性成型技术超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。 5. 金属粉末材料成型加工粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。2003年北美铁基粉末。相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。 6. 陶瓷胶态成型 20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。 7. 激光快速成型激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造术相结合的近终形快速制备新技术。采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组

新技术、新产品、新工艺、新材料应用

新技术、新工艺、新材料、新设备的应用遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新产品、新材料“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足房屋的结构功能和使用功能，在施工中我公司应把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新材料、新工艺、新技术；确保标书工期，质量和降低成本。一、从技术上保证进度 1、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。 2、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。 3、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。 4、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。 5、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。

二、推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，组织好施工生产 1、推行全面质量管理，开展群众性的QC小组活动，在施工中制定全面质量管理、工作规划，超前探索和解决施工中的疑难问题，消除质量通病。 2、用现代化技术设备工程实施中，将运用高精度的仪器，采用先进的检测手段，控制施工的每个环节。 3、建立完善的技术管理体系按照实施性施工组织设计确定的施工程序，精心组织流水线平行作业，控制每道工序，狠抓工序衔接，实行施工技术、测量、试验、计量技术资料全过程的标准化管理，做到技术标准、质量标准、管理标准相统一。 4、妥善保管好有关工程进度、质量检验、障碍物拆除以及所有影响本工程的原始记录和照片。 5、按照监理工程师和业主的技术要求，利用人才优势，发挥技术专长，实行规范化、程度化、标准化施工作业，在现场树立典型示范作业面，为创优质工程奠定坚实的技术基础工作。三、新技术、新工艺、新材料、新设备的应用和计划如下：（一）、新技术应用 1、柱子钢筋Φ14以上采用电渣压力焊连接，以节省钢筋用量，亦可采用套筒挤压连接技术。 2、利用电子计算机及先进的施工管理软件对工程的施工进度计划进行跟踪控制，均取得了良好的经济效益。 3、予埋铁件采用大磁铁查找，以避免找寻埋铁件时乱凿。

十项新技术

建筑业十项新技术 1.地基基础和地下空间工程技术。它包括：灌注桩后注浆技术、长螺旋钻孔压灌桩技术、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基技术、真空预压法加固软土地基技术、土工合成材料应用技术、复合土钉墙支护技术、型钢水泥土复合搅拌桩支护结构技术、工具式组合内支撑技术、逆作法施工技术等16个子技术。 2.混凝土技术。它包括：高耐久性混凝土、高强高性能混凝土、自密实混凝土技术、轻骨料混凝土、纤维混凝土、混凝土裂缝控制技术、超高泵送混凝土技术、预制混凝土装配整体式结构施工技术等8个子技术。 3.钢筋及预应力技术。它包括：高强钢筋应用技术、钢筋焊接网应用技术、大直径钢筋直螺纹连接技术、无粘结预应力技术、有粘结预应力技术、索结构预应力施工技术、建筑用成型钢筋制品加工与配送技术、钢筋机械锚固技术等8个子技术。 4.模板及脚手架技术。它包括：清水混凝土模板技术、钢（铝）框胶合板模板技术、塑料模板技术、组拼式大模板技术、早拆模板施工技术、液压爬升模板技术、大吨位长行程油缸整体顶升模板技术、贮仓筒壁滑模托带仓顶空间钢结构整体安装施工技术、插接式钢管脚手架及支撑架技术、盘销式钢管脚手架及支撑架技术、附着升降脚手架技术、电动桥式脚手架技术等16个子技术。 5.钢结构技术。

6.机电安装工程技术。 7.绿色施工技术。它包括：基坑施工封闭降水技术、基坑施工降水回收利用技术、预拌砂浆技术、外墙自保温体系施工技术、粘贴式外墙外保温隔热系统施工技术、现浇混凝土外墙外保温施工技术、硬泡聚氨酯外墙喷涂保温施工技术、工业废渣及（空心）砌块应用技术、铝合金窗断桥技术、太阳能与建筑一体化应用技术、供热计量技术、建筑外遮阳技术、植生混凝土、透水混凝土等14个子技术。 8.防水技术。它包括：防水卷材机械固定施工技术、地下工程预铺反粘防水技术、预备注浆系统施工技术、遇水膨胀止水胶施工技术、丙烯酸盐灌浆液防渗施工技术、聚乙烯丙纶防水卷材与非固化型防水粘结料复合防水施工技术、聚氨酯防水涂料施工技术等7个子技术。 9.抗震、加固与改造技术。 10.信息化应用技术。它包括：虚拟仿真施工技术、高精度自动测量控制技术、施工现场远程监控管理及工程远程验收技术、工程量自动计算技术、工程项目管理信息化实施集成应用及基础信息规范分类编码技术、建设项目资源计划管理技术、项目多方协同管理信息化技术、塔式起重机安全监控管理系统应用技术等8个子技术。

新技术新产品新工艺新材料应用

国家大剧院项目工程采取常规的施工技术、材料和工艺,将无法实现工程项目的综合目标,只有通过新技术、新材料、新工艺推广应用和技术创新,方可优质高效地完成**项目项目,极其有效地降低工程造价、加快工程进度、保证工程的过程精品,完全实现设计风格和建筑物的使用功能。结合本工程的设计特点,投标人将全过程、全方位广泛应用科技成果,计划将建设部推广的十项新技术全部应用到本工程的建设上。除此之外,投标人还将结合本工程的施工实践,努力探索新的施工技术,总结新的施工工艺,应用新的建筑材料。对“新技术、新材料、新工艺”的内容,投标人在编制施工组织设计的相关章节时,已有详细论述。本章将综其所述,予以摘要性的说明。一、深基坑支护技术本工程基础埋置深度很深,整个建筑物大部分结构处于地下,平均埋深约为26米,局部达到41米深,且地下水位较高,开挖12米后即遇上层潜水层,在20m以下是承压水层,且地下水渗透性强、流通性好,建筑物距人民大会堂和地铁仅100多米之遥。因此,护坡降水方案的成功与否是本工程能否顺利完成的关键。投标人拟采用混凝土灌注桩支护技术、地下连续墙技术、和土钉护坡技术和基坑工程信息化施工技术等。投标人认为,通过上述综合技术的优化组合和合理应用,可确保**项目基础工程施工的顺利完成。上述综合技术还包括了以下内容: 1、旋挖钻机:由于地层多为砂卵石,采取常规的成孔方法比较困难。因此投标人采用旋挖钻机成孔,其施工速度是普通反循环钻机施工效率之七倍,特别是在砂卵石层更具优越性,不需要循环泥浆,可使施工操作面整洁,具有很好的环保特点。 2、压力分层型锚杆:压力分层型锚杆是在一个锚固段内有多个承载体,在卵石层成孔困难,锚杆长度达不到设计要求时,应用压力分层型锚杆技术,可很好的解决承载力不足之问题,具有降低成本作用。 3、内支撑技术:为了保证台仓基坑在土方开挖时,不穿插进行锚杆施工,减少工期,同时可节省造价,所以采用内支撑法。在台仓四角采用钢支支撑,防止连续墙侧向位移,达到基坑支护安全稳定之目的。 4、深基坑承压水减压井和回灌井降水技术:在台仓范围采取深基坑承压水减压井和回灌井降水技术,能迅速有效地降低第二层承压水水头,为台仓内深基坑的开挖和施工创造良好的条件,且比较经济。在歌剧院台仓基坑支护和开挖方案中,投标人优先选择这一施工技术。 5、冻结法施工技术:该技术兼有封闭地下水与加固地层双重作用的特殊施工方法,冻结法在承压水深基坑维护施工中,具有很好的适应性,极为安全可靠,且对地层和环境污染很小,特别是卵石层进行冻结后冰冻层不会出现冻涨融沉现象,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。 6、压力灌浆:该技术同样兼有封闭地下水与加固地层双重作用的施工方法,在承压水深基坑维护施工中,同样具有很好的适应性和安全可靠性,适合歌剧院台仓的基坑支护和开挖,能有效地为施工创造条件。二、高强高性能混凝土技术本工程将全部使用预拌混凝土,广泛应用高性能混凝土施工技术。高性能混凝土具有无收缩(微膨胀)、防渗、防裂、和易性、易泵送性和稳定性好。在**项目工程使用高性能砼,建议采用超细矿粉和高效减水剂共用,可有效保证地下砼的抗渗、防裂、抗冻、抗碳化、抗盐、抗酸等要求,对增强混凝土的和易性和可泵送性,预防砼中碱—集料反应,十分有效。此项技术还包括了以下内容: 1、自密实混凝土技术的应用:对于预应力、劲性混凝土构件将采用自密实混凝土技术,底

新技术新材料新工艺

新技术、新材料、新工艺根据本工程的使用特点、质量、工期等方面的要求，我公司将采用以下新技术、新工艺、新材料，确保工程质量和工期,达到为社会做到节能减排,为业主降低工程造价，为施工单位降低工程成本的目的．一、新技术的应用 1、现场配备2台以上计算机,完全实现工程全过程的微机跟踪管理、在资料管理、预决算、竣工文件等方面全面实现微机化负责各种施工技术资料的汇总、整理、建档工作和各种技术数据的分析工作,做到现场管理标准化、规范化。 2、运用计算机网络化管理实现材料的购进、领用、库存、使用过程的全方位覆盖。 3、运用工厂化生产技术,保证成品半成品等产品加工精细、美观，从而确保工程质量更加稳定可靠,确保工程如期完成. 4、利用最新的环境监测技术,对所用材料及工地环境进行检测,确保各项指标完全合格. 二、新材料的应用 1、在砼及砂浆中采用掺加粉煤灰技术，可以减少水泥用量，增强砼的和易性，提高砼成型质量，水泥用量的减少可降低水化热的产生,减少砼内部及表面的裂缝产生，延长结构式的使用寿命。三、新工艺的应用 1、角钢立柱及门柱采用工厂化加工、现场装配的施工方式。充分利用工厂设备先进、速度快、质量高、产品精度高、无环境污染、易于拼装的特点,进行现场装配流水化施工。新技术、新产品、新工艺、新材料应用遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新产品、新材料“四新”成果,充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。一、从技术上保证进度１、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部,负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工,防止出现返工现象而影响工期． 2、实行图纸会审制度, 在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审,并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术

超大型复合材料机体部件应用技术的新进展_飞机制造技术的新跨越

第30卷　第3期航　空　学　报 Vol 130No 13　2009年 3月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Mar.　2009 收稿日期:2007212212;修订日期:2008204210通讯作者:范玉青E 2mail :fanyq @https://www.wendangku.net/doc/c616820642.html, 文章编号:100026893(2009)0320534210 超大型复合材料机体部件应用技术的新进展 ———飞机制造技术的新跨越范玉青,张丽华 (北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京　100191) N e w Development of Extra Large Composite Aircraft Components Application T echnology —Advance of Aircraft Manufacture T echnology Fan Yuqing ,Zhang Lihua (School of Mechanical Engineering and Automation ,Beijing University of Aeronautics and Astronautics ,Beijing 100191,China ) 摘　要:从超大型复合材料部件在军/民用飞机上的应用进展入手,重点介绍了复合材料在波音787机体主要结构上的应用,给出了机身复合材料部件应用的特殊性及空客公司对其所持的争议。分析了波音和空客公司在复合材料应用方面的竞争,分别以波音787和空客A380为例介绍了两公司相应的技术策略:机体整体复合材料部件制造技术和大型复合材料壁板组装成机体技术,以及迫于竞争的压力,空客公司新的应对措施,即采用全复合材料机身壁板结构,将复合材料在A3502XWB 上的用量提高到52%。最后总结了复合材料部件设计制造的独特性和复杂性,并得到对中国研制大型飞机的启示。关键词:复合材料;飞机制造;波音787;空客A3502XWB 中图分类号:V261;T H166 文献标识码:A Abstract :Starting from the evolution of the application of composites to military and civil aircraft ,this article provided a survey of the application of composites in aircraft structures ,especially in the main structure of Boe 2ing 787.The specific issues in applying composites to f uselage components and the dispute between Boeing and Airbus were presented.The competition between Boeing and Airbus in applying composites was analyzed and their respective strategy was discussed using Boeing 787and A380as an example ,which dealt with the manu 2facture technology of monolithic f uselage composite components and the technology of using large 2scale com 2posite panels to assemble a f uselage.The new measures of Airbus in coping with the pressure of competition were presented ,which was using composite paneled f uselage skins and increasing the amount of composites on A3502XWB to 52%.Finally ,the uniqueness and complexity of composite component design and manufacture were summarized ,which could shed light on China ’s development of large 2scale aircraft.K ey w ords :composite materials ;aircraft manufacture ;Boeing 787;Airbus A3502XWB 2007年7月8日,世界航空界的目光聚集在波音公司,目睹美国飞机制造巨头的首架波音787梦想客机的下线揭幕仪式。由于波音公司在研制波音787客机的过程中,大胆地采用了两大高技术措施:全球数字化协同制造和机体主要结构大规模采用复合材料,机身和机翼外壳几乎都由碳纤维增强复合材料制成。这种飞机和现今同等大小的飞机相比,能够节省燃油20%,在如今燃油价飞涨阶段,这一优点对航空业界有着不言而喻的意义,并且维修成本可节省30%,飞行的舒适性也有很大提高。因此,国际上各航空公司期望着这一“绿色”客机能给空中旅行带来革命性的变化。这种中等尺寸的波音787客机是波音公司13年来的第1种全新研制的机型,它已展示在300家媒体面前,它不仅牵动着世界航空界的目光和航空旅行者的期待,对波音公司本身来说,也投入了大量资金和心血,实现了基于金属材料机体制造技术向基于复合材料机体制造技术的新跨越,直接涉及到波音与空客公司竞争的成败,关系到波音商用飞机公司的生存前景。对于波音的竞争对手空客公司来说,客机的超大型复合材料部件的制造技术是一个难以逾越的巨大挑战。而对

新技术、新工艺、新材料、新设备的应用40478

新技术、新工艺、新材料、新设备的应用为了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足工程项目建成后的使用功能，我公司在施工中把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新技术、新工艺、新材料、新设备，确保工程质量。我们始终遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新材料、新设备“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。 1、从技术上保证进度（1）、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。（2）、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。（3）、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。（4）、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。（5）、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。 2、新技术、新工艺、新材料、新设备的应用

（1）、新技术的应用 1. 直螺纹套筒连接技术本工程对于钢筋采用直螺纹套筒连接。即先把钢筋端部镦粗，然后再切削直螺纹，最后用套筒将钢筋对接。由于镦粗段钢筋切削后的净截面仍大于钢筋原截面，即螺纹不削弱钢筋截面，从而确保接头强度大于母材强度。直螺纹不存在扭紧力矩对接头的影响，从而提高了连接的可靠性，也加快了施工速度。直螺纹接头比冷挤压接头省钢70 ％，比锥螺纹接头省钢35 ％，技术经济效果显著。粗直径钢筋连接采用等强直螺纹连接。该接头型式与其它类型接头比较具有显著优点如下： 1）锥螺纹连接接头施工方便，价格较便宜，但锥螺纹削弱钢筋截面积，且操作人员素质对接头质量影响严重，破坏易发生在接头外，质量不易保证。 2）套筒冷挤压接头性能较稳定，可达到 A 级接头性能指标，应用较广。但采用的挤压设备较重，操作强度大，施工速度较慢，价格略高。 3）直螺纹连接接头为新开发的一种较理想的机械连接型式，它克服了上述二种接头的缺点和不足可达到AAA 标准。因连接螺纹不削弱钢筋截面，从而确保了接头钢材强度，加之螺纹套筒连接不存在拧紧力矩对接头性能的影响，从而提高了连接可靠性，且使用施工速度加快。因直螺纹连接是两根钢筋用套筒对接，不浪费钢材，与绑扎搭接相对比，一个接头可节约10% 钢材，与搭接焊接头比较可节约 2.5% 的钢材。同时接头质量的稳定性、施工操作的便捷性和人工工效以及劳动保护等诸多

新一代大型客机复合材料结构一体化设计的若干特点

2017年2月第20卷第4期中国管理信息化 China Management Informationization Feb.,2017 Vol.20,No.4 新一代大型客机主要指使用效率（Efficiency）、经济（Economics）、超凡的乘坐舒适和便利（Extraordinary comfort and convenience）以及环保（Environmental）等综合性能比当前航线使用的客机有很大提高的大型商用运输机。新一代大型客机的概念指导了波音787飞机和空客A350飞机的研发。新一代大型客机机体结构的突出特点是广泛采用复合材料，复合材料不仅减轻了飞机结构的质量、提高了飞机结构的使用寿命、降低了飞机的维护费用，还可以增加舱内压力和空气湿度，提高民用飞机的经济性、舒适性、环保性。先进复合材料在飞机结构上的应用走过了一条由小到大、由次到主、由局部到整体、由结构到功能和由军机应用扩展到民机的发展道路。基于近20多年经验的积累和认知的共识，按照适航规章要求，结合民机工程实际，聚合物基纤维增强复合材料在飞机结构中实现了规模化的应用。要实现复合材料结构规模化的应用，结构设计必须要着重考虑复合材料结构在使用寿命期内、安全使用前提下，同时取得较好的经济效益。结构设计在满足型号设计要求的同时，必须要考虑结构规模化应用对制造、使用、维修提出的新需求，在设计主导下，形成“设计—制造—使用—维修”一体化的结构设计，实现飞机复合材料结构的安全性与经济性。 1 新一代大型客机复合材料结构规模化应用的决策新一代大型客机机体结构需用新材料的决策是依据未来20～30年内大型客机在总体布局上与目前航线飞机不会有很大差别，但在综合性能、安全性、经济性和环保要求等方面，将有很大的提高发展趋势和航线宽体客机的需求增长制定。新一代大型客机复合材料结构规模化应用的决策主要考虑： ①实现飞机结构明显减重，机翼、机身主结构均采用复合材料制造；②中模量高强碳纤维/增韧环氧（180℃固化）复合材料已经过工程应用的验证，可满足大型客机主结构对材料的要求；③复合材料制造工艺技术革新和新工艺技术发展，可使复合材料大型结构件制造成本明显下降；④先进设计技术和设计—制造一体化、并行工程技术的应用，使结构设计结果更科学合理，可实现异地设计和制造，为复合材料结构制造国际化创造了条件；⑤半个世纪复合材料应用经验的积累和复合材料结构设计理念与验证技术的更新，使新一代飞机研制周期大大缩短、研发费用减少。因此，波音公司率先将21世纪初开始研制的现代宽体客机波音787复合材料的用量占到机体结构重量的50%，大大提高了结构效率，与同级别客机相比可节省燃油20%。空中客车公司于2005年5月宣布空客A350项目启动（A350后称A350XWB，extra Wide-Body，型号系列为A350-900）。空中客车公司面对竞争对手的压力和用户的要求，在A350项目推出的三年间，曾对A350的设计方案进行多次重要修改，选材方案的修改多达6次，包括机身由计划初期采用铝和铝锂合金，改为机体由复合材料制造。 2 复合材料关键结构设计的新问题飞机机体复合材料结构规模化应用的核心问题是突破飞机机体关键结构复合材料的应用技术。飞机机体关键结构是指其完整性对保持飞机总体安全是至关重要的承受飞行、地面和增压载荷的结构或元件（其破坏会降低飞机结构完整性）。如：机翼、中央翼盒、机身等主结构，对运输类飞机还包括主要结构元件。复合材料在飞机机体关键结构的应用，首先要考虑飞机总体安全对结构完整性的要求。同时，还应考虑复合材料用量大幅增加带来的固有特性潜在的危害威胁，如对结构制造缺陷、闪电防护及使用、维修提出的一系列要求。复合材料关键结构设计的新问题、新考虑，大致可归纳为以下几方面。（1）基于对飞行安全性的认知，机体结构疲劳和损伤容限设计是重点，按《运输类飞机适航标准》对复合材料飞机结构的要求，飞机在整个使用寿命期内将避免由于疲劳、环境影响、制造缺陷或意外损伤引起的灾难性破坏。特别关注考虑的是外来物冲击、目视可见损伤及其扩展特性，两垮元件损伤、结构胶结以及“地—空—地”或“飞—续—飞”重复加载引起的材料性能退化和“高—低—高”温度交变引起的附加应力。（2）质量、产量、成本综合平衡的大型整体结构制造技术。主结构零构件大型化、整体化设计，如翼面加筋壁板、翼梁、机身筒壳壁板、地板梁、中央翼盒壁板等，对制造技术提出了应通过充分的试制和试验，并进行合格鉴定，以保证其可重复生产性和设计的可靠性，结构制造生产能力应满足飞机按期交付的需求。采用成熟的制造技术，如数字化、自动化（包括检测自动化）、减少或消除人为因素影响的制造方法，可实现降低结构的制造成本，设计、制造一体化是必由的技术途径。（3）复合材料结构闪电防护设计的地位很重要。复合材料（以碳/环氧复合材料为代表）导电性比标准铝合金大约低1 000倍的固有特性，决定了如果不提供恰当的导电闪电防护，闪电雷击可能造成结构破坏或大面积损伤，并可能在金属液压管路、燃油系统管路和电缆诱导上产生高闪电电流和电压。闪电防护可细分为结构完整性、燃油系统、电气和电子系统三个方面进行考虑，复合材料结构闪电防护给飞机带来了重量和成本的增加。（4）结构耐撞损性的设计要求。飞机的耐撞损性由机身的冲击响应特性控制。对耐撞损性，规章一直随着实际飞机运行使用得到的经验而改变。机群经验还没有证实需要整机级耐撞损性的标新一代大型客机复合材料结构一体化设计的若干特点何长川，梁　伟，杨乃宾（北京航空航天大学　航空科学与工程学院，北京　100083）［摘　要］大量采用复合材料结构是新一代大型客机机体结构设计的突出特点。飞机机体复合材料结构规模化应用的核心问题是突破飞机机体关键结构复合材料应用技术。复合材料结构一体化综合设计是在确保使用寿命期内、飞机安全飞行使用的前提下，实现复合材料结构规模化应用并取得良好经济的、多设计要素变量的综合设计。本文对波音787和空客A350复合材料机身的设计与制造进行了对比，分析了各自的优缺点。［关键词］大型客机；复合材料结构；机体结构；规模化应用；一体化设计 doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.04.091 ［中图分类号］V25 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2017）04-0139-03 ［收稿日期］2017-01-02 / 139 CHINA MANAGEMENT INFORMATIONIZATION

材料加工新技术与新工艺重点资料

一、绪论 1)材料与新材料的概念，生产特点及分类材料：人类用以制造用于生活和生产的物品、器件、构件、机器以及其他产品的物质，也可简单定义为:材料是可以制造有用器件的物质。新材料：新出现或正在发展之中的具有优异性能或特定功能的材料，或在传统材料基础上通过新技术处理获得性能明显提高或产生了新功能的材料。 2)材料的作用与地位 1，自20世纪70年代，人们就把信息、能源和材料誉为人类文明的三大支柱，把材料的重要性提高到一个前所未有的高度。2，20世纪80年代又把新材料技术与信息技术、生物技术一起列为高新技术革命的重要标志；事实上，新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业化水平。3，几乎所有的高新技术的发展与进步，都以新材料和新材料技术的发展和突破为前提。 3)材料技术的概念及其分类材料技术：可以理解为是关于材料的制备、成形与加工、表征与评价，以及材料的使用和保护的知识、经验和诀窍；从学科的观点来考虑，将材料科学和其他相关学科(如计算机、机械、自动控制)的知识应

用于材料(制备)生产和使用的实际，以获得所需的材料产品、提高材料的使用效能的技艺。分类：(1)制备技术;(2)成形与加工技术;(3)改质改性技术;(4)防护技术；(5)评价表征技术；(6)模拟仿真技术；(7)检测与监控技术。 4)材料加工技术的分类及材料科学与工程要素按照传统的三级学科进行分类，材料加工技术(方法)包括机加工(车钻刨铣磨等)、凝固加工(铸造)、粉末冶金、塑性加工(压力加工)、焊接(连接)、热处理等。按照被加工材料在加工时所处的相态不同进行分类，材料加工技术包括气态加工、液态加工(凝固成形)、半固态加工、固态加工。一般认为，现代材料科学与工程由四个基本要素组成:即材料的成分与结构、性质、制备与加工工艺、使用性能，它们之间形成所谓的四面体关系；材料的制备与加工与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成决定材料使用性能的最基本的一大要素，也充分反映了材料制备与加工技术的重要作用和地位发展趋势：过程综台、技术综合、学科综台。主要特征：(1)性能设计与工艺设计的一体化；(2)在材料设计、制备、成形与加工处理的全过程中对材料的组织性能和形状尺寸进行精确控制发展方向：（1）常规材料加工工艺的短流程化和高效化；（2）发展先进

新技术、新工艺、新材料、新设备的应用

（三）、新技术、新工艺、新材料、新设备的应用为了有效的促进生产力的提高，降低工程成本，减轻工人的操作强度，提高工人的操作水平和工程质量，满足绿化工程项目建成后的使用功能，我公司在施工中把先进工艺和施工方法、先进技术应用到工程上去，大力推广新技术、新工艺、新材料、新设备，确保工程质量。我们始终遵循“科技是第一生产力”的原则，广泛应用新技术、新工艺、新材料、新设备“四新”成果，充分发挥科技在施工生产中的先导、保障作用。一、从技术上保证进度 1、由项目部总工程师全面负责该项目的施工技术管理，项目经理部设置工程技术部，负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响工期。 2、实行图纸会审制度，在工程开工前己由总工程师组织有关技术人员进行设计图纸会审，并及时向业主和监理工程师提出施工图纸、技术规范和其他技术文件中的错误和不足之处，使工程能顺利进行。 3、采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好供需衔接，统一调度指挥，使工程有条不紊地进行施工。 4、实行技术交底制度，施工技术人员在施工前认真做好详细的技术交底。 5、施工时采用计算机进行网络管理，确保关键线路上的工序按计划进行，若有滞后，立即采取措施予以弥补。计算机的硬件和软件应满足工地管理的需要，符合业主统一的管理的规定。二、推广采用新技术、新工艺、新材料、新设备，组织好施工生产（一）整体规划 1、推行全面质量管理，开展群众性的QC小组活动，在施工中制定全面质量管理、工作规划，超前探索和解决施工中的疑难问题，消除质量通病。 2、用现代化技术设备工程实施中，将运用高精度的仪器，采用先进的检测手段，控制施工的每个环节。 3、建立完善的技术管理体系

无机材料合成与制备复习纲要

材料合成与制备复习纲要我们不是抄答案，我们只做知识的搬运工。 ——无机复习提纲编辑协会宣言试卷构成：填空：15 分选择：7*2=14 分（共7 题，一题2 分）名词解释：5*3=15 分（共5 题，一题3分）问答题：8+12*4=56（第一题8 分，其余四道题每题12 分）注：划线知识点为李老师审阅后所加，疑为重点，望各位复习时多加注意第1 章：经典合成方法 1实验室常用的加热炉为：高温电阻炉 2电炉分为：电阻炉，感应炉，电弧炉，电子束炉 3电阻发热材料的最高工作温度：硅碳棒1400C、硅化钼棒1700C、钨丝1700C 真空、 5氧化物发热体：在氧化气氛中，氧化物发热体是最为理想的加热材料。 6影响固相反应的因素: （1）反应物化学组成与结构，反应物结构状态（2）反应物颗粒尺寸及分布影响。 7化学转移反应：把所需要的沉积物质作为反应源物质，用适当的气体介质与之反应，形成一种气态化合物，这种气态化合物通过载气输运到与源区温度不同的沉积区，再发生逆反应，使反应源物质重新沉积出来，这样的反应过程称为化学转移反应。 8化学转移反应条件源区温度为T2,沉积区温度为T1:如果反应是吸热反应，则 r H m为正，当T2>T1时，温度越高，平衡常数越大，即从左往右反应的平衡常数增大，反应容易进行，物质由热端向冷端转移，即源区温度应大于沉积区温度，物质由源区转移至沉积区。如果反应为放热反应，r H m为负，则应控制源区温度T2 小于沉积区温度T1,这样才能实现物质由源区向沉积区得转移。如果r H m近似为0, 则不能用改变温度的方法来进行化学转移。 9低温合成中，低温的控制主要有两种方法：①恒温冷浴②低温恒温器 10高压合成：就是利用外加的高压力，使物质产生多型相转变或发生不同物质间的化合，从而得到新相，新化合物或新材料。种类：①静态高温高压合成方法②动态高温高压合成方法第2 章：软化学合成方法 1软化学合成方法: 通过化学反应克服固相反应过程中的反应势垒，在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中，以可控制的步骤逐步地进行化学反应，实现制备新材料的方法。2软化学法分类：溶胶——凝胶法，前驱物法，水热/ 非水溶剂热合成法，沉淀法，支撑接枝工艺法，微乳液法，微波辐射法，超声波法，淬火法，自组装技术，电化 3绿色化学：主要特点是“原子经济性” ，即在获取新物质的转换过程中充分利用原料中的每个原子，实现化学反应中废物的“零排放” 。因此，既可充分利用资源又不污染环境。 4软化学与绿色化学的关系：两者关系密切，但又有区别。软化学强调的是反应条件的温

新工艺、新材料、新技术

新材料、新工艺、新技术的应用沥青路面在交通载荷与气候影响的作用下，随着时间的推移，路面状况和服务能力将逐渐地恶化。为了保持路面良好的使用性能和延长它的使用寿命，在路面寿命周期的各个不同阶段需要采用不同的养护维修措施。沥青路面的养护维修工作对保持路面的服务能力，延长其寿命周期，以及改善噪音、振动等对周边环境的污染有着重要的作用。在我国高速公路建设的初期，路面养护的工作量还不是很大，人们容易产生重建设、轻养护的思想，但是随着我国公路建设的重点逐步向中、西部地区推移，在东南沿海地区将迎来一个路面养护维修的高潮，因而养护维修技术正日益成为人们关注的一个热点。 1 沥青路面养护维修作业的分类我国现行的沥青路面养护技术规范通常根据工程量的规模大小、技术的难易程度将沥青路面的养护维修作业分为保养小修、中修、大修、改善（改建）等四类。这种分类方法的核心是“修理”，它是20世纪50年代从前苏联的规范中引入的，至今已经沿用了数十年。但是随着路面养护维修技术在材料、工艺、设备方面的不断发展和进步，这种分类方法已经很难反映出现代路面养护维修技术的特点和要求，因而也愈来愈显示出难以与现代养护维修技术的发展相适应了。现行分类方法所反映的并不仅仅是一个分类的方法问题，其实质是反映了一种“重修理，轻预防”的观念。更为合理的分类方法是根据病害的类型、路面损害的程度，以及所需采用养护维修措施的性质和功能来对养护维修作业进行分类。在美国等西方国家将沥青路面的养护维修作业分为：预防性养

护（Preventive Maintenance）、修复性养护（Corrective Maintenance）、路面翻修（Pavement Rehabilitation）、路面重建（Pavement Reconstruction）等四类。这种分类方法的核心是作业的功能和目的，因而不仅在概念上是十分清晰的，而且有着很强的目的性和针对性。预防性养护是指那些带有保护路面，防止病害的进一步扩展，和以减缓路面使用性能的恶化速率以及延长路面使用寿命为目的的养护作业，它通常用于没有发生损坏、或只有轻微缺陷与病害迹象的路面。预防性养护没有路面补强的功能，因而不应期望预防性养护具有改善路面强度和承载能力的作用。修复性养护是指那些用来修复路面的局部损害或某种特定病害的养护作业，它通常用于路面已经发生局部的结构性损坏，但还没有波及全局的场合。路面翻修是指路面的损坏已经波及到路面的大部分面积，使之发生全面性的结构性损坏，从而需要在一定的深度下进行面层的再生和重铺的修理作业。路面重建是指当路面的损坏由于没有及时进行翻修、补强而进入整个路面各结构层发生结构性破坏时，这时不仅路面的面层，而且它的基层和底基层，甚至于路基也需进行翻修，这样的养护维修作业称为重建。当路基也需翻修时则称为道路的重建。 2 预防性养护技术的新发展利用在已有路面上敷设一层防护层来保护原有路面的方法在很早以前就有了，但是预防性养护作为一个完整的概念出现在20世纪的80年代，它是

复合材料的新发展

复合材料的新发展物理学院15346036 吴家燕摘要：材料是科学技术发展的基础，复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料，对科学技术的发展产生了极大的推动作用。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料，如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土，到随后发展起来的微观复合材料：聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现，同时，随着科学技术的发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料的性能要求越来越高，因而对复合材料也提出了更高的要求。先进复合材料在新材料技术领域占有重要的地位，其新发展趋势和特点包括应用发展的多元化、技术发展的低成本化、材料的智能化，竞争发展的国际化和设计验证的规范化。引言：一个国家或地区的复合材料公业水平，已经成为衡量其科技以经济实力的标志之一，先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争力优势的源泉。复合材料在应用中所具有的节能、环保等性能符合绿色发展的要求，另外，随着经济的发展，传统能源储量在不断减少，复合材料具有较大的替代空间，复合材料的市场需求加大，从而推动行业的发展。新材料的研究、发展与应用一直是当代高新技术的重要内容之一。其中复合材料，特别是先进复合材料在新材料技术领域占有重要的地位，对促进世界各国军用和民用领域的高科技现代化，起到了至关重要的作用，因此近年来倍受重视。正文：应用发展的多元化以碳纤维增强树脂基复合材料为代表的先进复合材料，近年来迅速扩展成航空航天、体育休闲用品和工业应用等三大领域，体现了其多元化发展的趋势和特点。以航空航天领域为代表的军用领域历来是先进复合材料重要的传统的应用领域。由于复合材料具有比强度高,比刚度高,耐腐蚀疲劳性能好,可设计性强等一系列独特的优点,在各种武器装备上的轻量化、小型化和高性能化上起到了无可代替的至关重要的作用,使之成为飞机、导弹、火箭、人造卫星、舰船、兵工武器等结构上不可或缺的战略材料和技术1。目前两个突出的亮点是在大型民用机和无人机上的应用2。化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。该应用领域近期亦会有所发展,如不久前在美国拉斯维加斯举办的世界自行车展会上,有许多自行车零件由复合材料制成。但该领域的产品质量要求越来越高,制作要求越来越精细,市场竞争亦日趋激烈。汽车领域。复合材料用于汽车代替钢件有40%或以上的减重潜力,以前限于复合材料成本较高,应用进展一直不如人意。但近年来随大丝束纤维出现、RTM等低成本工艺发展,汽车上复合材料的应用呈良好发展势头,预计近期会有较大发展以风力发电为主的能源领域。叶片是风力发电机最关键的部件之一,以前多由玻璃钢制成,现在越来越长,自重越来越大,强度刚度要求越来越高,必须转向以先进复合材料制造为主,于是形成了先进复合材料应用的又一个世界性的热点3。医学领域。随着生物技术、医药技术、信息技术、制造技术、纳米技术和材料科学技术的迅猛发展与交互融合，新型和新概念生物医用材料层出不穷。药物控制释放材料、组织工程材料、纳米生物材料、生物活性材料、介入诊断和治疗材料、可降解和吸收生物材料、新型人造器官、人造血液等代表了新的发展趋势和方向。