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《振動對航天材料振動性的影響.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、振動對航天材料穩(wěn)定性影響摘要：本實驗?zāi)M了航天飛行吋的振動環(huán)境，分析了振動因素對鋁銀鉆永磁材料的影響；分析了磁性能突變和裂紋產(chǎn)?；蛟嚇訑嗔训墓战屈c(diǎn)，為鋁傑鉆永磁材料在航天航空上的應(yīng)用（載人航天、探月工程及屮遠(yuǎn)程武器的應(yīng)用）提供參考依據(jù),為長期從事航天航空高可靠性磁性元件的研制工作單位——重慶科技學(xué)院航天航空功能材料丿L；件研制屮心在永磁材料的研究作出貢獻(xiàn)°關(guān)鍵詞：振動鋁鎳鉆永磁材料穩(wěn)定性1引言永磁材料是最重要的功能材料z--，被廣泛應(yīng)用于航天航空，交通、通訊等領(lǐng)域。鋁銀鉆是工程上應(yīng)用最早的永磁材料，具有很多優(yōu)點(diǎn)。
2、重慶科技學(xué)院航空航天工程材料研究屮心承擔(dān)了為控制飛行姿態(tài)技術(shù)工程提供永磁材料鋁鎳鉆核心器件的課題任務(wù)，要求能在振動、溫度等惡劣的環(huán)境屮保持較好的磁性能。木項H模擬航天器件飛行的振動環(huán)境，改變振動的三大主要參數(shù)（加速度、頻率、時間），研究振動參數(shù)對鋁鎳鉆永磁材料的磁性能（剩磁、矯頑力、內(nèi)稟矯頑力、磁能積）的影響，分析各參數(shù)對磁性能影響的顯著程度。結(jié)合x射線探傷儀分析振動產(chǎn)牛裂紋缺陷的振動參數(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并采用金相顯微鏡，掃描電鏡等儀器分析裂紋等缺陷的原因，為鋁銀鉆永磁材料在航天航空上的應(yīng)用提供參考依據(jù)。2實驗流程和方案
3、2.1金相實驗將兩個試樣分別在1號2號4號6號砂紙上沿同-?方向摩擦，在換砂紙磨的吋候，試樣摩擦的方向與上一砂紙磨出的劃痕的方向札I垂直，并且將上-?砂紙磨出的劃痕完全覆蓋。再將已磨好的試樣在拋光機(jī)上拋光，拋光過程屮不斷加入用水稀釋的氧化鋁拋光劑，當(dāng)試樣拋光到一定程度后，再用清水拋光，直到在金相顯微鏡上觀察不到劃痕與雜質(zhì)為止。將鹽酸與硝酸按3:1的比例配置成王水。再將試樣用酒精和清水洗凈并烘干后，用己配的王水腐蝕。我們通過反復(fù)以上實驗操作，直到能在金相顯微鏡屮觀察到析出相。2.2磁性能測試振動前，通過校準(zhǔn)線圈(線
4、圈面積76.11cm2,匝數(shù)180匝)測量標(biāo)樣復(fù)合修改數(shù)據(jù),得到標(biāo)樣Br：1.0344、Hcb：127.9、Hcj：130.8、(BH)m：75.04。然后，對18個試樣分別進(jìn)行磁性能測試(每個試樣測3次)得到各試樣的業(yè)、Hcb、Hcj、(BH)m,記錄實驗數(shù)據(jù)，并求出其平均值，對試樣退磁。振動后，再對試樣進(jìn)行磁性能測試并退磁，得到試樣在振動后的阮、Hcb、Hcj、(BH)m的實驗數(shù)據(jù)，記錄并求其平均值。2.3模擬航天航空振動實驗取18個試樣每2個試樣一小組，6個試樣一大組，共3大組9小組做振動實驗。在加速度為1
5、0g時間為15min頻率分別為50Hz、250Hz、500Hz的條件下對-大組試樣進(jìn)行振動實驗，記錄位移和速度峰值。再在加速度為10g頻率為250Hz時間分別為10min>15min>20min的條件下和在時間為15miri頻率為250Hz加速度分別為5g、10g、20g的條件下對剩余兩大組做振動實驗并記錄位移和速度峰值。2.4X射線探傷實驗?zāi)M振動前，取24個試樣，通過X射線探傷儀觀察試樣的內(nèi)部紋理情況。大致過程：打開電源，訓(xùn)機(jī)，使電壓上升至測試電壓之上，訓(xùn)機(jī)完成后1到3分鐘，將鉛門打開，將試樣放在測試臺上用鉛
6、板同定，關(guān)閉鉛門，通過電腦軟件觀察試樣內(nèi)部紋理情況，觀察發(fā)現(xiàn)內(nèi)部無裂紋。模擬振動后，將24個試樣川做過振動實驗的18個試樣取出，用上述操作進(jìn)行觀察。觀察發(fā)現(xiàn)，試樣內(nèi)部無裂紋，與振動前基本相同。2.5壓縮實驗將振動前和振動后的試樣分別在萬能試驗機(jī)上進(jìn)行壓縮實驗，測量試樣的抗壓能力。2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理將所得的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并制作出相應(yīng)的圖表°3實驗結(jié)果分析金相顯微組織如圖1,由圖可知鋁銀鉆材料質(zhì)脆，易裂，試樣小含有大量析出相。振動前后的壓縮實驗如圖2,由圖可知振動前的抗壓力為113KN,振動后的抗壓力為85KN和
7、105KN,振動后的抗壓力大大降低，I大I為振動過程屮試樣內(nèi)部產(chǎn)牛了大量內(nèi)應(yīng)力，受壓縮力試樣容易壓斷。振動前后的磁性能數(shù)據(jù)如表1和圖3,由表和圖可知，材料振動后試樣的剩磁和磁能積大幅度下降，矯頑力變化幅度不大。加速度為10g時間為15min頻率分別為50Hz、250Hz、500Hz時,振動前后/^門A(BH)m的變化如圖4,由圖可知△Br在50Hz到250Hz基本保持不變，在250Hz到500Hz逐漸增大;△(BH)m在50Hz到500Hz基本保持不變。頻率為250Hz吋間為15min加速度分別為5g、10g、2
8、0g時,振動前后厶Br.△Hcb、AHcj.A(BH)m的變化如圖5,由圖可知△阮在5g到20g基本保持不變；AHcb在5g到10g基本不變，在10g到20g逐漸增大；AHcj在5g到20g逐漸增大；△(BH)m在5g到20g基本保持不變。頻率為250Hz加速度為10g時間分別為10min>15min>20min時,振動前后對應(yīng)的△Br、A(BII)m的變化如(a)(b)
