>> 学科设置
>> 重点实验室
>> 科研团队
  ·科研团队 您现在的位置: 网站首页 >> 科学研究 >> 科研团队 >> 正文
飞机复合材料质量可靠性与修复技术团队
2019-04-01

  

一、主要研究方向

飞机复合材料质量可靠性与修复技术团队共有7名成员组成,其中教授2名,讲师5名。拥有清洁间、热压罐、复合材料模压成型设备、超声波破碎仪、纳米材料高速搅拌装置、CVD炉、石墨烯宏量制备系统、高速离心机、反应釜、DBD等离子表面处理机等制备设备,拥有材料万能试验机(Instron)、激光切割机、电子探针、FT-IR光谱仪、薄膜拉力机分析仪器、薄膜疲劳测试机、高低温热循环装置、湿热老化实验箱、烟雾实验测试箱、四探针电阻测试装置、高性能丝网印刷机等设备。与中航工业沈阳飞机设计研究所(601)王向明研究员、中国科学院化学研究所徐坚研究员、北京化工大学张立群教授,中航工业沈飞集团、沈阳金属研究所、西北工业大学等相关专家及机构有良好的合作关系。

研究方向一:航空复合材料胶接技术

团队负责人所开发研制的超级纳米胶粘剂是目前世界上韧性最高的胶粘剂,其韧性高达9700J/m2,高于传统胶粘剂韧性的4908%。该粘合剂断口表面进行观察时,我首次观察到一种不同于以往的十字状的裂纹。该成果在国际粘合剂增韧领域取得了里程碑式的突破。

研究方向二:航空复合材料结构成型与力学性能表征、飞机结构抗疲劳设计

团队负责人前期利用热膨胀及超声联合法制备出具有高碳/氧比、高表面结构规整度少层石墨烯纳米片这种石墨烯材料的电导率可达1000S/cm以上高于国内外同类产品如还原氧化石墨烯的导电性(小于350S/cm),多壁碳纳米管(小于100S/cm性质非常稳定并可以实现量产。利用该石墨烯制备的复合材料具有优异的力学性能以及抗疲劳及功能型性能。

研究方向三:二维纳米片基3D打印增材的开发与制备

石墨烯铝基复合材料在航空航天和国防领域有广阔的应用前景。虽然一定体积分数的石墨烯的加入会导致复合材料的原材料成本的上升,但是由于其极高的比刚度和比强度,石墨烯铝基复合材料的轻质构件在航空航天以及国防军事领域具有强烈且直接的应用需求。主要研究采用新型技术低成本剥离制取微纳石墨烯片(1-4nm厚)并制备石墨烯增强铝合金复合材料。对石墨烯增强的复合材料的各项机械性能、断裂韧性以及疲劳性能进行测试。同时对石墨烯在铝合金基体中分散、石墨烯与基体润湿性、石墨烯与界面结合的控制以及复合材料的断裂机理等问题进行系统的探索研究。

 

 

二、负责人及主要成员

孟庆实,教授,工学博士,兼职博士生导师,团队负责人,19818月出生,美国塑料工程协会、美国化学会、澳大利亚工程师协会、澳大利亚纳米技术协会会员。一直从事超级环氧树脂胶粘剂的开发以及聚合物纳米复合材料领域的研究特别是在高分子纳米复合材料改性研究领域处于世界领先地位先后共发表SCI期刊、学术专著40余篇,引用1360多次

 

马军,特聘外籍教授,工学博士,博士生导师,澳洲国家科技部(ARCCRC)三大项目的首席科学家19727月出生,长期从事聚合物纳米复合材料的研究,在相关领域发表SCI核心论文70余篇,文章被引用共计1770余次。其谷歌引用统计中H-指数达25

 

王英波讲师19795月出生工学博士。毕业于哈尔滨工业大学,机械工程专业,现任航空宇航学院航空系副主任,航空维修工程与技术教研室主任。主要研究方向:航空部件智能装配工艺及系统研究,科研成果:某型直升机机轮刹车试验系统

 

 

贾彩霞讲师,理学博士,硕士生导师,19845月出生,复合材料与工程系系主任。主要研究领域包括航空复合材料结构与性能研究、航空复合材料维修技术、复合材料结构功能一体化。承担和参与了辽宁省自然科学基金、国家自然科学基金、辽宁省教育厅项目以及多个横向课题,先后国内外学术期刊上发表20多篇学术论文,申请专利10余项。

 

王朔讲师198406月出生工学硕士。西北工业大学,航空宇航制造工程专业在读博士主要研究方向:航空复合材料结构成型与力学性能表征、飞机结构抗疲劳设计、功能复合材料制备。

 

 

 

李晓东讲师198310月出生工学博士毕业于哈尔滨工业大学,力学专业,主要研究方向:航空轻质多功能复合材料结构的设计、制备及其性能评价空间环境下复合材料轻质结构的评价和分析

 

 

 

王乾复合材料与工程系讲师19854月出生,复合材料结构制造工艺与装备专业委员会委员。要从事航空复合材料工艺及功能化复合材料方面的研究工作,主持或参加国家及省部级科研项目7项,申请专利11项,已授权4项。

 

 

三、主要科研项目

[1] 澳大利亚Auto CRC研究项目, The development of advanced adhesives based upon nanoadditives, 项目编号:C1-510,10万澳元,20093-20123月, 孟庆实

[2] Auto CRC GM Holden联合研究项目,粘合剂在提高汽车安全性能的应用研究 (编号:UG051110000澳元研究基金)20113-20123月,孟庆实

[3] 校博士启动资金,石墨烯及先进功能材料实验室,120418046,50万,201612-201911月,孟庆实

[4] 辽宁省科学技术基金(博士启动),20170520142,高结构规整度石墨烯制备多功能导电复合材料薄膜,2017/09-2019/08, 5

[5] 澳大利亚科技部(ARC)国家重点实验室项目子课题, IC170100032, ARC Centre in Fire Retardant Materials and Safety Technologies, 2017/09-2023/04, 427万澳元,孟庆实。

[6] 辽宁省自然科学基金,20180550222,等离子体技术可控构建碳纤维复合材料界面微观结构的机制研究,2018/09-2020/125万元,在研,负责人:贾彩霞

[7] 辽宁省教育厅青年项目,L201751,超高分子量聚乙烯针对雷达罩应用的改性技术研究,2017/06-2019/052万元,在研,负责人:贾彩霞

[8] 沈阳飞机工业(集团)有限公司产学研项目,xy2016104,基于共固化制造的大型复合材料蜂窝件辅助工装材料体系研究,2015/07-2017/0639.4万元,已结题,负责人:贾彩霞

[9] 辽宁省教育厅科学技术研究项目,L2014056,等离子体接枝对碳纤维表面粘附及电磁性能的协同改善机制研究,2014/06-2017/056万元,优秀结题,负责人:贾彩霞

[10] 沈阳航空航天大学博士启动项目,13YB05,芳纶增强环氧树脂复合材料的界面及应用性能研究,2013/01-2014/123万,已结题,负责人:贾彩霞

[11] 总装预研基金重点项目子课题,9140A12011513HT01031,轻质复合材料夹芯结构设计及高低温力学性能研究,2013/07-2015/06,150万元,李晓东

[12] 哈尔滨飞机工业集团有限公司,刹车试验设备研制,2016/11-至今,35.52万元,王英波

[13] 校博士启动资金,复合材料点阵夹芯结构制备及性能研究,120418046,3万,201812-202111月,李晓东

四、主要科研成果

1. 高品质石墨烯及其导电复合材料的研究

团队负责人人前期利用热膨胀及超声联合法制备出具有高碳/氧比、高表面结构规整度少层石墨烯纳米片(如下图)这种石墨烯材料的电导率可达1000S/cm以上高于国内外同类产品如还原氧化石墨烯的导电性(小于350S/cm),多壁碳纳米管(小于100S/cm),性质非常稳定并可以实现量产。石墨烯纳米片生产成本很低每公斤制备成本仅为120元人民币左右,远低于其他方法制备的石墨烯及碳材料如碳纳米管,有利于用来大规模的制备功能型复合材料及后续研究工作的开展。该材料不需要进行还原处理,其机械性能、导电性及其他功能性优于传统氧化还原法制备的石墨烯材料;并具有足够的官能团使其在有机溶剂中可操作,利于纳米材料表面改性及进一步功能化并易于制备石墨烯基复合材料。

2. 石墨烯及柔性复合材料传感器

柔性压力传感器的应用是非常广泛的,它可以用于复杂曲面的压力测量,同时也是非常好的作为可穿戴设备的传感器用于测试人体的运动信号。一般而言人体的运动信号主要有应变、压力、温度等,并且在一种运动中往往会同时有多种信号,该压力传感器主要可以用于测试一些以压力信号为主的人体运动信号,比如走路时脚掌的压力,触摸物体时手指皮肤的压力,腿部弯曲时膝盖处的压力以及吞咽食物时喉咙处的压力等,本文主要选取以上四种常见的人体运动压力信号进行了测试,如图为测试示意图,该柔性压力传感器分别被贴在手指上、喉咙处、脚掌上以及膝盖处进行测试,可以看出该传感器结构简单并且测试非常方便。

3. 航空复合材料胶粘剂

团队负责人利用纳米颗粒对环氧胶粘剂进行了有效的增韧。在5.0%(体积比)的纳米粒子添加量下,该复合胶粘剂显示出9.7 kJ/m2 断裂能量释放率。在对该胶粘剂断口表面进行观察时,首次观察到一种不同于以往的十字状的裂纹(下图)。该成果在胶粘剂增韧领域取得了里程碑式的突破。申请人开发的该胶粘剂的衍生型号已经成功被中航工业沈阳飞机设计研究所用于胶接某型复合材料模型机的主体结构

五、联系方式

1. 团队负责人

孟庆实教授联系电话:024-89726568

2. 联系人

王朔讲师,联系电话:024-89724868

 

 

 
 
友情链接: 北京航空航天大学 | 西北工业大学 | 南京航空航天大学
版权所有©沈阳航空航天大学(航空宇航学院) 技术支持:永信网络
道义校区:沈阳道义经济开发区道义南大街37号 邮编:110136 网站访问量