石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器镜筒结构中的应用.pdf

第 17 卷 　第 2 期 　 光学 精密工程 Vol . 17 　No . 2 2009 年 2 月 　 　 　　 　　　　　　　Op tics and Preci sion Engineering 　　　 　　　 　　 Feb . 2009 ( ) 文章编号 　1004924X 2009 石墨纤维增强铝基复合材料在空间 遥感器镜筒结构中的应用 1 1 1 2 孙德伟 ,张广玉 ,张其馨 ,武高辉 ( 1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 15000 1 ; 2 . 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 ,黑龙江 哈尔滨 15000 1) ( 摘要 :为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器 ,对一种新型航天材料 —石墨纤维增强铝基复合材料 Gr/ Al com po sit e) 进行了研究 。突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制 、纤维铺层和缠绕设计等关键技术 ,成功制备了石墨纤维 增强铝基复合材料 ,材料的密度为 2 . 12 ×103 kg/ m3 ,弹性模量为 129 GPa ,线膨胀系数为 5 . 0 ×10 - 6 K- 1 。针对这种复 合材料 ,摸索出一套完整的加工和后处理工艺 ,并首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中 ,设计的 镜筒较之钛合金镜筒减重 3 1. 8 % 。最后 ,完成了镜筒组件的加工装配 、透镜的装校和随机振动试验 。实验结果表明 ,镜 筒组件的一阶谐振频率为 284 Hz ,高于 100 Hz 的设计要求 ,振动试验后光机系统没有发生变化 。上述工作表明 ,石墨 纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值 。 关 　键 　词 :石墨纤维增强铝基复合材料 ;制备方法 ;空间遥感器 ;镜筒结构 中图分类号 :V257 ; TP73 　　文献标识码 :A Appl ication of graphite f iber reinf orced aluminum matrix composite to body tube structure in space remote sensor SU N Dewei1 , ZHAN G Guangyu1 , ZHAN G Qixin1 , WU Gaohui2 ( 1. S chool of M ech at ronics E ng i neeri ng , H a rbi n I ns t i t ute of Tech nol og y , H a rbi n 15000 1 , Ch i na; ) 2. S chool of M aterial S cience and Eng ineering , H arbin I ns titute of Technology , H arbin 150001, China Abstract : In or der to de sign and manufact ure more excellent sp ace remot e sen sor , a new t yp e of a st ro nautic mat erial —grap hit e fi