雙層WC顆粒增強鐵基體復(fù)合熔覆層的組織和性能

利用mts810材料試驗機對體積含量為3%的tic顆粒增強鈦基復(fù)合材料tp-650及基體鈦合金進行了準靜態(tài)拉伸試驗,獲得了材料彈塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)果表明,復(fù)合材料及基體材料達到屈服后,直至材料的迅速失效,幾乎沒有應(yīng)變硬化效應(yīng)。由斷口分析可以看出,tp-650斷口平齊,無頸縮現(xiàn)象,斷口無韌窩,呈明顯的脆性斷裂特征,顆粒與基體界面有明顯的脫粘現(xiàn)象。最后,基于mori-tanaka平均場理論和割線模量法討論了顆粒增強鈦基復(fù)合材料tp-650的彈塑性性能,理論預(yù)測與試驗結(jié)果基本吻合。

應(yīng)用細觀力學(xué)理論研究顆粒增強復(fù)合材料界面損傷問題，分析顆粒界面局部開裂與均勻開裂同時存在時材料彈性性能的改變，討論損傷顆粒形狀對材料有效彈性模量的影響。所有分析結(jié)果均以顯式給出，以便于研究者參考及工程應(yīng)用。

drec雙層加肋雙色增強復(fù)合管 drec雙層加肋雙色增強復(fù)合管以聚乙烯、聚乙烯改性料和粘合劑為主 材的產(chǎn)品，以擠出模具擠出波谷和波峰形成的型材，通過真空冷卻定 徑，以牽引為引力后纏繞加以粘接樹脂進行復(fù)合成管材。產(chǎn)品具有超 強的抗荷載、抗震、抗?jié)B漏能力。 公司可生產(chǎn)dn300-dn2400mm各規(guī)格管材，管材定長為6 米、9米，剛度等級分為sn8、sn10、sn12.5、sn16。 管材主要連接方式分為：1、承插式電熱熔連接；2、采用“芳 綸密封件復(fù)式連接法”即采用“超強ppta網(wǎng)狀芳綸密封件”與“定 向止水熔縫件”相結(jié)合的方法。 管道主要用于市政排水排污埋地用，管材波谷處采用雙層，內(nèi)外 顏色不同，內(nèi)壁為全新橘黃色pe材質(zhì),波谷、波峰同時擠出形成整體， 雙層波谷提高了管材的環(huán)揉、環(huán)鋼性能。

顆粒增強銅基復(fù)合材料研究進展

制備不同配比的碳纖維(cf)、玻璃纖維(gf)增強pa6/hdpe復(fù)合材料。對其摩擦磨損性能和力學(xué)性能進行測試,用顯微鏡對復(fù)合材料拉伸斷面進行觀察。結(jié)果表明:碳纖和玻纖對pa6/hdpe復(fù)合材料的摩擦磨損性能和力學(xué)性能均有一定的改善作用,其中碳纖質(zhì)量含量為3%時對pa6/hdpe復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦磨損性能的改善效果較好,其拉伸強度、彎曲強度及沖擊強度比未加纖維的pa6/hdpe分別提高了21.6%、38.8%和40.5%;其100n和200n載荷下的磨損量分別為未加纖維的pa6/hdpe的71.5%和75.6%。

以針刺炭纖維整體氈為預(yù)制體,聯(lián)用化學(xué)氣相沉積法與熔融滲硅法制得炭纖維增強c/sic雙基體(c/c-sic)復(fù)合材料;研究了c/c-si材料的顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和不同制動速度下的摩擦磨損性能及機理。結(jié)果表明:c/c-sic材料具有適中的纖維/基體界面結(jié)合強度,彎曲強度和壓縮強度分別達240mpa和210mpa,具有摩擦系數(shù)高(0.41～0.54),磨損小(0.02cm3/mj),摩擦性能穩(wěn)定等特點.隨著制動速度提高,c/c-si材料的摩擦磨損機制也隨之變化:在低速制動條件下主要表現(xiàn)為磨粒磨損;中速時以黏著磨損為主;高速時以疲勞磨損和氧化磨損為主。

將增強顆粒與基體均視為彈性體，采用彈性接觸模型與邊界元素法，對界面分離顆粒增強復(fù)合材料的彈性常數(shù)進行了研究。通過數(shù)值分析，揭示了界面分離顆粒增強復(fù)合材料的彈性常數(shù)的基本特征。文中所述完整界面與完全分離界面模型，分別提供了具有非完整界面顆粒增強復(fù)合材料的彈性模量之上、下界限。

英國防護評估和研究機構(gòu)(dera)與航天金屬復(fù)合材料公司、倫敦imperial大學(xué)聯(lián)合研制了一種具有中等強度、高模量、低密度和高韌性的鋼基顆粒增強復(fù)合材料。該材料在航天和航空工業(yè)中的控制聯(lián)動裝置、汽車工業(yè)中的輔系材料、往復(fù)式發(fā)動機部件中的應(yīng)用具有潛力。以前曾嘗試開發(fā)鋼基復(fù)合材料,但重點是放在耐磨性方面。目前開展的工作重點是開發(fā)具有強度高的作為高性能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的材料。

通過檢測用硼砂作為粘結(jié)劑的石英砂試樣的抗彎強度,研究硼砂在制備wcp增強鐵基復(fù)合材料中的粘結(jié)劑作用。結(jié)果表明,隨硼砂加入量的增加,試樣的抗彎強度值增大;當硼砂的加入量達到2%時,試樣具有足夠的抗彎強度;硼砂提供的粘結(jié)強度可以維持到600℃以上;經(jīng)與硅酸鈉粘結(jié)劑比較,加入2%硼砂試樣的抗彎強度高于1%硅酸鈉試樣的抗彎強度。硼砂特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征決定了它在一定條件下可以作為粘結(jié)劑使用。

礦棉復(fù)合增強板

塑料逐步取代了一些傳統(tǒng)材料，如金覆等。在這一過程中，纖維增強材料的使用推動了這一趨勢的進一步發(fā)展。本文闡述了纖維怎樣與塑料更有效地復(fù)合。

基于對埋入無限大基體中的夾雜作微"膨脹"型體積擾動的假設(shè),提出復(fù)合材料有效彈性模量的一種預(yù)測模型。以自洽理論為出發(fā)點,推導(dǎo)出基體和夾雜均為各向同性的顆粒增強復(fù)合材料有效彈性模量的細觀力學(xué)解析計算公式。以顆粒增強金屬基復(fù)合材料和納米增強相復(fù)合材料為算例對有效彈性模量進行了預(yù)測,并與已有的實驗及用傳統(tǒng)的mori-tnanka法的預(yù)測結(jié)果進行比較,證明所提出的解析公式的合理性和工程實用性。

基于eshelby等效夾雜理論和mori-tanaka平均場理論,導(dǎo)出含損傷兩相復(fù)合材料的剛度張量.認為顆粒增強金屬基復(fù)合材料的界面脫黏受控于顆粒所受的拉應(yīng)力,引入weibull分布函數(shù)描述顆粒脫黏概率,且受單向拉伸載荷作用時,僅在沿受力方向的上下兩側(cè)發(fā)生部分界面脫黏,從而將部分脫黏的各向同性顆粒由一完好的橫觀各向同性顆粒來等效,建立了部分脫黏模型.假定基體為各向同性材料,顆粒僅產(chǎn)生彈性變形,基體產(chǎn)生彈塑性變形且滿足mises屈服準則和等向強化準則,采用割線模量法討論了球形顆粒增強金屬基復(fù)合材料部分界面脫黏時的彈塑性性能,理論預(yù)測與實驗結(jié)果吻合較好.

顆粒增強是提高合金性能的重要手段之一。增強體的不同含量對基體的性能會產(chǎn)生不同的影響。分析和討論了cu的不同體積分數(shù)對cu顆粒增強的錫鉛基復(fù)合釬料鋪展性能的影響。試驗結(jié)果表明:當cu顆粒的體積分數(shù)小于1%時,隨著cu的體積分數(shù)的增加,復(fù)合釬料的鋪展性能有所提高;當cu的體積分數(shù)大于1%時,隨著cu顆粒體積分數(shù)的增加,復(fù)合釬料的鋪展性能降低;當cu顆粒的體積分數(shù)大于10%時,復(fù)合釬料的鋪展性能急劇降低,且外觀質(zhì)量變差。

以直徑為188~250μm的石英砂為磨料,在自制顆粒沖蝕磨損試驗機上對wc顆粒增強zg45鋼基表層復(fù)合材料的氣-固兩相沖蝕磨損性能進行研究,采用掃描電子顯微鏡觀察其磨損表面形貌.結(jié)果表明,在相同沖蝕角條件下,增強相wc顆粒的直徑越大,復(fù)合材料的耐磨性越差,復(fù)合材料在沖蝕角為45°時的沖蝕磨損率最大;而zg45鋼在沖蝕角為15°~30°范圍內(nèi)的沖蝕磨損率達到最大值,此后隨著沖蝕角增加而減小;復(fù)合材料抗沖蝕磨損性能在較小沖蝕角(15°左右)下優(yōu)于zg45鋼,在較大沖蝕角(≥30°)時劣于zg45鋼.

基于mori-tanaka理論和eshelby等效夾雜理論,假定基體和增強相界面結(jié)合完好,推導(dǎo)出在力的邊界條件下兩相復(fù)合材料各組成相的應(yīng)力、應(yīng)變以及復(fù)合材料的體平均應(yīng)變和應(yīng)力,并考慮了基體和增強顆粒熱膨脹系數(shù)引起的熱應(yīng)變以及各相塑性應(yīng)變的影響。在此基礎(chǔ)上,假定基體和復(fù)合材料均為各向同性材料,顆粒僅產(chǎn)生彈性變形,基體產(chǎn)生彈塑性變形且滿足mises屈服準則和等向強化準則,由顆粒所受的拉應(yīng)力控制界面的脫粘,脫粘概率由weibull分布函數(shù)來描述,脫粘后的顆粒等效為孔洞,采用割線模量法討論了球形顆粒增強金屬基復(fù)合材料有界面脫粘時的彈塑性性能,理論預(yù)測與實驗結(jié)果吻合較好。

按照采用熱源和陶瓷增強顆粒的添加方式,對外加顆粒增強表層復(fù)合材料的制備方法分類。詳細介紹了堆焊、激光熔覆、激光熔射、等離子熔化-注射等顆粒增強表層復(fù)合材料的制備方法,并分析了各種制備技術(shù)的優(yōu)缺點。堆焊特點是基體與表層為冶金結(jié)合,效率高。激光熔覆可以實現(xiàn)輸入的準確控制,冷卻速度快,熱畸變小。但是堆焊和激光熔覆過程都存在裂紋問題。激光熔射不受基體可焊性限制,可制備顆粒增強相連續(xù)分布的表層,避免裂紋的形成。等離子熔化-注射技術(shù)與激光熔射技術(shù)類似,可以制備出增強相體積分數(shù)從0-100%連續(xù)變化的梯度復(fù)合材料。避免由于增強顆粒分布不均引起的裂紋,實現(xiàn)低投入、低成本運行。

簡單介紹了利用幾種大塑性變形工藝(severeplasticdeformation)制備顆粒增強鋁基復(fù)合材料的研究概況,敘述了等徑角擠壓法、高壓扭轉(zhuǎn)法、擠扭法制備顆粒增強鋁基復(fù)合材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對今后大塑性變形方法制備顆粒增強金屬基復(fù)合材料的發(fā)展進行了展望。

以粒徑為0.2~1.0μm的zrc顆粒為增強相,采用壓入鑄造法制備含zrc粒子的試驗鋼,通過熱模擬實驗、性能測試、透射電鏡等方法,研究zrc粒子對鋼的組織細化和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:zrc粒子在基體20mn2鋼中分布均勻,能細化基體晶粒;在軋制過程中,zrc粒子能加速形變誘導(dǎo)鐵素體相變的進程,導(dǎo)致組織超細化;當zrc粒子的平均粒徑為0.4μm、加入量(體積分數(shù))為0.5%時,實驗室軋后水冷可獲得晶粒粒徑為3.9μm的9mm中板,材料的屈服強度提高58%,綜合性能顯著提高,這主要歸因于微米zrc增強相良好的細晶強化及第二相強化作用。

纖維增強聚合物復(fù)合材料性能與制造概述 復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同品質(zhì)的材料通過專門的成型 工藝和制造方法復(fù)合而成的一種高性能新材料，按使用要求可分為結(jié) 構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料，到目前為止，主要的發(fā)展方向是結(jié)構(gòu)復(fù) 合材料，但現(xiàn)在也正在發(fā)展集結(jié)構(gòu)和功能一體化的復(fù)合材料。 通常將組成復(fù)合材料的材料或原材料稱之為組分材料 （constituentmaterials），它們可以是金屬、陶瓷或高聚物材料。 對結(jié)構(gòu)復(fù)合材料而言，組分材料包括基體和增強體，基體是復(fù)合材料 中的連續(xù)相，其作用是將增強體固結(jié)在一起并在增強體之間傳遞載荷； 增強體是復(fù)合材料中承載的主體，包括纖維、顆粒、晶須或片狀物等 的增強體，其中纖維可分為連續(xù)纖維、長纖維和短切纖維，按纖維材 料又可分為金屬纖維、陶瓷纖維和聚合物纖維，而目前用得最多的和 最重要的是碳纖維。范圍在6～8μm內(nèi)，是近幾十年發(fā)展起來的一種

論述了柔性石墨復(fù)合增強墊片的基本結(jié)構(gòu)、冶金管道系統(tǒng)的應(yīng)用和性能特點。研究表明柔性石墨復(fù)合增強墊片具有良好的壓縮回彈性能、密封性能和耐熱性能,適合石油、化工、金屬冶煉等高溫高壓行業(yè)使用。

為了改善纖維增強復(fù)合保溫板的性能,從提高其抗壓強度、抗拉強度,降低其干密度和吸水率等方面進行研究。試驗結(jié)果表明,通過摻加nk-yb03改性劑、vae乳液,能顯著降低纖維增強復(fù)合保溫板的干密度和吸水率,提高其抗壓和抗拉強度,克服纖維增強復(fù)合保溫板干密度偏大、抗拉強度低、吸水率高的缺陷。