增強顆粒Cu對錫鉛基復(fù)合釬料鋪展性能

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(zhǔn)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。

通過錫青銅基顆粒增強復(fù)合材料與12crni3a,38crmoala,gcr15,cr12mov四種不同材料的對偶件摩擦磨損性能及磨損機理的研究,發(fā)現(xiàn)配對材料對錫青銅顆粒增強材料的抗磨損性能影響很大。結(jié)果表明,在實驗條件下,錫青銅基增強材料的最佳配對材料為12crni3a。

通過模擬顆粒隨機分布的復(fù)合材料,應(yīng)用均勻化方法預(yù)測出材料的宏觀等效彈性性能,研究其統(tǒng)計特性,探討顆粒大小、分布和幾何形狀的變化對材料等效彈性性能的影響。結(jié)果表明:所取代表體元尺寸與顆粒尺寸之比大于某臨界值時,材料的宏觀等效楊氏模量趨于某恒定值;顆粒位置的隨機性使材料等效楊氏模量的概率分布近似為正態(tài)分布;橢圓形截面的增強相有助于提高材料的等效楊氏模量。

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。

含Cu界面層碳纖維增強鋁基復(fù)合材料制備工藝及其力學(xué)性能

采用ti-zr-cu-ni釬料釬焊sic纖維增強鈦基復(fù)合材料的接頭 組織與性能 作者：陳波，熊華平，毛唯，程耀永，郭萬林，chenbo，xionghua-ping，maowei， chengyao-yong，guowan-lin 作者單位：北京航空材料研究院,焊接及鍛壓工藝研究室,北京,100095 刊名：材料工程 英文刊名：journalofmaterialsengineering 年，卷(期)：2009(6) 參考文獻(12條) 1.changdj;kaowhsicreinforcedtitaniumcorrugatedstructuresforhightempapplication1998(02) 2.yangyq;dudekhj;kumpfertjinterfacialreaction

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(zhǔn)則和等向強化準(zhǔn)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.

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(zhǔn)則和等向強化準(zhǔn)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。

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。

采用氬弧熔覆(gtaw)技術(shù)在45號鋼表面制備了雙層wc顆粒增強鐵基體復(fù)合涂層,通過sem,xrd和eds分析了熔覆層的顯微組織和相組成,并測試了熔覆層的顯微硬度。結(jié)果表明:雙層復(fù)合熔覆層內(nèi)未見明顯裂紋、夾雜等缺陷,與基體呈冶金結(jié)合;熔覆層的顯微組織由未熔wc顆粒、灰色等軸狀初晶和魚骨狀共晶碳化物組成;復(fù)合熔覆層的顯微硬度由表及里先增加后降低,在近表面出現(xiàn)峰值,高達1600hv0.2,約為基體硬度的5倍。

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%。

以共聚型二氮雜萘聯(lián)苯結(jié)構(gòu)聚醚砜(ppbes)樹脂為基體,連續(xù)玻璃纖維(gf)為增強體,通過溶液預(yù)浸,熱壓成型工藝制備單向復(fù)合材料。通過對樹脂溶液黏度、復(fù)合材料纖維體積含量測試,并對復(fù)合材料樣條進行三點彎曲、層間剪切試驗,研究了纖維體積含量對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,借助斷面形貌分析了復(fù)合材料受力破壞模式。結(jié)果表明,ppbes/gf復(fù)合材料的彎曲強度隨纖維體積含量的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,極值出現(xiàn)在纖維體積含量為57%時,彎曲彈性模量和層間剪切強度隨纖維體積含量的增加呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢,復(fù)合材料的受力破壞模式為界面脫粘破壞和樹脂基體內(nèi)部破壞同時存在。

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料 (2)

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料

碳纖維增強鋁基復(fù)合材料

通過溶膠-凝膠法,采用含有機添加劑的正硅酸乙酯醇溶液,經(jīng)二次水解、縮聚、干燥和燒結(jié)在碳纖維表面形成均勻sio2涂層。該涂層改善了碳纖維與鎂合金基體的潤濕性,實現(xiàn)了低壓液相浸滲制備c/mg復(fù)合材料,并提高了復(fù)合材料的阻尼性能。

纖維增強樹脂基復(fù)合材料

在過去的20年中,纖維增強復(fù)合材料憑借其高強重比和良好的抗腐蝕性等獨特優(yōu)勢,逐漸獲得在實際土木工程應(yīng)用中的廣泛認可。特別是對使用纖維增強復(fù)合材料在加固混凝土結(jié)構(gòu)方面進行了廣泛研究。最近,使用纖維增強復(fù)合材料來加固現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)的方法引起了關(guān)注。文章首先對合理開發(fā)使用纖維增強復(fù)合材料來加固鋼結(jié)構(gòu)的方法進行討論。之后對現(xiàn)有的運用纖維增強復(fù)合材料加固的鋼結(jié)構(gòu)的研究進行評論和闡述。評論涵蓋的論題包括鋼材表面粘合劑處理、粘合劑的挑選、纖維增強塑料和鋼材之間的粘結(jié)性能及其合適的建模、鋼梁抗彎加固、鋼結(jié)構(gòu)抗疲勞加固、薄壁鋼結(jié)構(gòu)的抗局部屈曲的加固、以及通過外部纖維增強塑料對中空管或混凝土填充鋼管進行加固。文章最后對未來需進一步研究的問題進行了展望。

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。