科研部门

新技术实验室

  ■ 研究领域  

  面向航空航天等高端装备制造需求,开展集成化系统设计、增材制造工艺及优化、微纳尺度能量输运、新型热功能材料以及航空煤油、微重力碳烟和VOC催化脱除的基础研究、关键技术研发及新产品研制。 

  研究方向 

  1.新结构制造:结构功能一体化设计方法、类皮肤结构设计、设计-材料-制造功能特征匹配方法研究;新材料研发与材料体系建立、增材/减材/强化等多工艺复合制造、梯度功能材料/复合材料研究;

  2.复合增材制造:高端装备创新设计,核心部件材料组分、金相、拓扑结构优化设计与增材制造工艺及相关制造装备和复合制造技术研究;

  3.新能源材料与设备:热功能材料与器件;热电、辐射调控等综合能源利用和节能技术;伪装隐身和能源管理技术

  4.燃烧化学:航空煤油模型化合物及真实煤油燃烧特性研究、碳烟和醛类形成机理研究、VOC催化脱除技术研究

  人员组成

  现有研究人员25人,其中正高级岗位人员4人,副高级岗位人员3人;在站博士后5人,在读研究生16人。

  2020项目情况

  2020年度在研项目48项,新争取各类项目16项,其中院项目12项,院外包括共用技术、两机专项、921等国家任务36项。结题并通过验收4项。

  2020年主要成果与工作进展

  在空间站燃烧科学实验柜科学实验系统研制方面,开展了电性件产品研制,取得了阶段性突破。完成了初样阶段机、电、热、六性、工效学等初样详细设计及评审;货架部组件选用、元器件选用、原材料选用等专项设计及评审;完成了初样电性件集成、调试,通过了EMC试验、老练试验等试验验证,交付总体,配合总体完成了系统级联调测试,转入鉴定件研制。

  在宽旋复合材料风扇叶片研制方面,完成风扇叶片中基于增材制造的金属骨架的精密减材加工,形成轻质金属骨架;开展基于金属骨架的叶片复合编织工艺研究,制造了复合编织叶片;开展复合编织结构的冲击测试研究,完成典型样片的冲击试验;完成复合材料整体叶盘研制,完成整体叶盘的动平衡试验研究。

  在复合增材制造方面,优化点阵结构形状参数,使其与传统点阵结构相比抗压性能提升120%以上;探究了增材制造成形过程中温度场热循环以及热应力演变等相关问题,成功制造了冲压发动机薄壁件;针对大型舰船螺旋桨等核心零部件开展多合金材料、多功能一体化设计与制造技术研究,有望达到减重、增效、增寿的目标。

  在新型热管理材料基础理论和关键技术研究方面,研发了新型垂直生长石墨热界面材料,热导率达到53.5W/m.K,约为传统产品的10倍,同时也成倍降低了接触热阻。针对高温下催化剂颗粒易发生烧结的问题,设计了一种多尺度催化剂热管理策略,使烧结过程至少减缓了3倍。

  在燃烧化学方面,利用光电离分子束质谱对异丙苯A1CH(CH3)2在30torr实验压力下,当量比从0.45到1.58的层流预混火焰进行了研究;开展了苯甲醇的热解实验研究;利用高压射流搅拌反应器(HP-JSR),对乙炔开展了高压氧化实验;开展了PIV研究;研究了无定形薄膜的制备和催化应用;开展了催化脱除VOC的研究。建设和搭建了地面小型落塔实验装置,及相应的远程点火舱内设备。搭建了地面常重力连续激光PIV流场测量设备,并开展了乙炔火焰的流场诊断预研工作。

  本年度共发表学术论文11篇,其中SCI收录8篇;申请专利15项,授权发明专利2项,实用新型专利9项;申请软著5项,授权5项。

 副主任:马艾迪