攻角对聚醚醚酮/泡沫镍双连续复合材料料浆冲蚀行为的影响

作者：杨晓光; 姜胜利; 张雪; 段德莉^*; 李曙; 张会臣

来源：摩擦学学报, 2019, 39(06): 766-776.

DOI：10.16078/j.tribology.2019143

• 料浆冲蚀
• 攻角
• 仿真
• 聚醚醚酮
• 双连续复合材料
• 损伤机理

聚醚醚酮(PEEK)/泡沫镍双连续复合材料是一种新型复合材料,它是由比强度高的PEEK树脂(基体相)和韧性较高的泡沫镍(增强相)牢固结合而成,具有两相相互连通、拓扑连续和各向同性等特点.使用孔径为100 PPI(每英寸孔隙数目)的泡沫镍与PEEK树脂混合,采用热压成型技术制备了PEEK/泡沫镍双连续复合材料(PEEK-Ni).利用喷射式腐蚀冲蚀试验设备研究了纯PEEK树脂、金属镍和PEEK-Ni在5个攻角下(30°、45°、60°、75°和90°)的料浆冲蚀行为.使用ANSYS Fluent有限元仿真软件对不同攻角下料浆的冲蚀过程进行建模和仿真,并设置了边界条件.试验和仿真的结果均表明:随着攻角增加,冲蚀损伤形貌由月牙形损伤区域变为U型损伤区域,并最终发展成为围绕驻点的环形损伤区域,试验和仿真能相互吻合.由于泡沫镍具有遮挡效应和协同效应,PEEK-Ni比纯PEEK具有更低的冲蚀损伤量,且对攻角不敏感.

• 单位
  大连海事大学; 中国科学院金属研究所