纳米SiO2涂层复合材料评价研究

以纳米SiO2粉末涂层复合材料为研究对象,系统地研究了其涂层结合力、涂膜显微硬度及耐磨性能随粉末含量的变化,并与对应的微米SiO2粉末涂层复合材料及传统材料进行比较,结果表明,与对应的传统复合材料及微米SiO2粉末涂层复合材料相比,纳米SiO2粉末涂层复合材料的涂层结合力及涂膜显微硬度都有非常明显的增加,但对耐磨性影响不大;并提出,涂层结合力以及涂膜显微硬度可以用作检测和评价纳米SiO2粉末涂层复合材料的物理参量。     

显微组织参量对马氏体—贝氏体复相组织轴承钢屈服强度的影响研究

本文研究了GCr15轴承钢在M_s点上下保温不同时间等温淬火并低温回火后,显微组织参量和残留奥氏体量随贝氏体体积分数变化的规律,测定了不同贝氏体体积分数时复相轴承钢的屈服强度、冲击韧性等力学性能数据.复相组织中马氏体相屈服强度与有效晶粒尺寸的关系符合Hall-Petch 晶粒细化强化模型,而下贝氏体相的铁素体条片宽度((?)_B)和碳化物粒子间距((?)_c)分别按Langford-cohen 亚结构强化关系和Orowan 弥散强化关系为屈服强度增值作出贡献,残留奥氏体量则将导致屈服强度下降.综合复相组织中各相的显微组织参量对屈服强度的影响规律并进行数学处理,导出马氏体-下贝氏体复相轴承钢屈服强度的数学表达式,并用力学性能测试数据予以校核,吻合较好.     

超声处理原位反应合成Al2O3/ADC12复合材料

以Al-B2O3为反应体系,采用熔体直接反应法与超声处理相结合制备了原位Al2O3/ADC12复合材料。采用光学显微镜观察基体和复合材料的显微组织,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析增强相的分布、形貌以及成分。结果表明:在超声作用下,原位反应能够有效快速地进行,增强颗粒与基体的润湿性得到了显著改善;超声和增强颗粒的协同作用使得复合材料的显微组织和力学性能有了较大的改善;复合材料显微组织中的晶粒得到细化,分布更加均匀,硅相形貌由原来的块状、长针状、条状逐渐转变为短棒状、颗粒状;在一定范围内,随着超声功率的增加,复合材料的组织和性能更理想;经600 W超声辅助合成的复合材料的综合力学性能较好,此时抗拉强度达到224.5 MPa,硬度HV达到112.7,分别比基体ADC12提高了25.7%、27.1%。     

WC在WC/50CrMo钢复合材料中的溶解行为

本文研究了WC在WC/50CrMo钢复合材料中的溶解行为。用电子探针及扫描电镜进行了相成分的定量和定性分析;用x射线衍射仪进行了物相分析;用光学显微镜和透射电镜观察了复合材料的显微组织。结果证明,WC/50CrMo钢复合材料在烧结和热处理过程中,WC与钢基体会发生相互溶解引起钢基体的化学成分变化,对复合材料的热处理、组织结构及性能的影响。     

颗粒增强复合材料显微组织的计算机仿真

用计算机仿真了颗粒增强复合材料的显微组织,在仿真中考虑了颗粒的形状、尺寸、体积分数和空间分布,结果表明,结合颗粒几何数据的蒙特卡罗方法可以模拟颗粒增强复合材料的各种三维显微组织,计算机仿真显微组织可以作为研究颗粒增强复合材料显微组织定量表征的三维数字化模型,同时可以作为颗粒复合材料加工过程数值仿真和细观力学计算的显微组织模型。     

介观层次优化设计在高新材料开发中的应用

以先进超高温用铂材料的研制为例,介绍了利用可视化、定量化仿真技术于介观层次设计开发高新材料的有效途径.首先建立了复相材料形变、再结晶及晶粒长大过程中显微组织演变的三维仿真模型.然后以应用真实材料和过程表征参量的仿真预测为指导,实际制备得到了具有长时间稳定性的细晶复相组织.文中也对介观层次材料设计的可行性、可靠性和发展方向进行了讨论.     

深冷处理对Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料组织和力学性能的影响

研究了深冷处理对Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料组织演变和力学性能的影响.运用光学金相、X射线衍射分析（XRD）、差示扫描量热分析（DSC）和显微硬度等实验手段,对Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料深冷处理前后的非晶结构和晶化相进行测试分析.结果表明：深冷处理2h,Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料的第二相体积份数增多.随着深冷处理时间增加到24h,第二相的体积份数和尺寸进一步增多,同时非晶复合材料的显微硬度也有一定的提高.XRD分析表明Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料中形成了Cu10Zr7相和AgZr相.非晶复合材料非晶基体的玻璃转变温度Tg随着深冷处理时间的增加而提高,晶化潜热则随着深冷时间的增加而降低.Cu40Zr44Ag8Al8非晶复合材料组织结构的演变与深冷处理过程产生的内应力有关.     

氩弧熔铸TiC-TiB_2/Fe复合材料的组织与耐磨性

为改善合金材料的耐磨性能,采用氩弧熔铸技术,以Fe、Ti、B和C粉为原料,按质量分数比45∶30∶20∶5制备原位合成TiC-TiB2/Fe复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、洛氏硬度计及摩擦磨损试验机对复合材料的显微组织、物相、洛氏硬度和耐磨性进行分析研究。结果表明:复合材料由原位生成的TiB2和TiC增强颗粒相及α-Fe相组成,颗粒呈块状、板条状和多边形,且颗粒结合地很紧密。复合材料的平均洛氏硬度约为9.37 GPa。在室温干滑动磨损条件下,该熔铸复合材料的耐磨性约是GCr15工具钢的6倍。该研究为原位合成TiC-TiB2/Fe复合材料的制备提供了一种新方法。     

Effect of BN Addition on Mechanical Properties and Microstructure of TiB2-AI Composites

对金属浸渗法制备的TiB2-Al复合材料进行物相、显微组织以及力学性能方面的检测,研究了添加BN对于TiB2-Al复合材料力学性能与显微组织的影响.物相分析发现,添加的BN与金属Al进行了界面反应生成了AlN;显微组织分析发现,AlN产生于TiB2与Al界面;力学检测发现,随着BN添加量的增加,抗折强度逐渐下降,断裂韧性先增加再下降,硬度逐渐增加.浸入预制体中Al的量是影响材料断裂韧性的主要原因;当BN的添加量为10%时,TiB2-Al显现出较好的力学性能,抗折强度、断裂韧性和硬度（HRC）分别为538.48 MPa,7.14MPa.m1/2和21.2.     

添加BN对TiB_2-Al复合材料显微组织与力学性能的影响

对金属浸渗法制备的TiB2-Al复合材料进行物相、显微组织以及力学性能方面的检测,研究了添加BN对于TiB2-Al复合材料力学性能与显微组织的影响.物相分析发现,添加的BN与金属Al进行了界面反应生成了AlN;显微组织分析发现,AlN产生于TiB2与Al界面;力学检测发现,随着BN添加量的增加,抗折强度逐渐下降,断裂韧性先增加再下降,硬度逐渐增加.浸入预制体中Al的量是影响材料断裂韧性的主要原因;当BN的添加量为10%时,TiB2-Al显现出较好的力学性能,抗折强度、断裂韧性和硬度(HRC)分别为538.48 MPa,7.14MPa.m1/2和21.2.     

混凝土破坏过程的复合型界面损伤模型与数值模拟

在细观层次上将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及其之间的界面过渡区组成的三相复合材料,以规则化有限元网格映射到混凝土随机骨料结构上,根据单元的位置确定单元的材料特性,把不在单一材料区域、包含界面过渡区的单元视为一种广义复合材料单元,建立复合型界面损伤模型。该模型将修正的Vogit-Reuss模型运用到复合材料单元,形成等效均质单元;复合材料单元的损伤通过其各组成材料的损伤体现,采用拉断的Mohr-Coulomb准则作为材料损伤的判据。应用复合型界面损伤模型,结合统计方法考虑材料细观非均匀性,模拟混凝土试件在单轴拉伸和单轴压缩载荷(端面为理想无摩擦情况)作用下的断裂过程。研究结果表明:该模型可以较好地反映混凝土材料的宏观力学行为,可以有效地模拟混凝土材料的断裂过程。     

工业废弃物与生活垃圾多种组分混凝土强度试验

单一大量废弃物的添加对混凝土的强度有较大的损害,为使混凝土在利用废弃物时,保持其强度,减轻废弃物对水泥性能的影响,调整了掺加粉煤灰,炉渣,垃圾焚烧灰,建筑垃圾,电镀污泥,城市污水河底泥的比例,并就这种复合废弃物制成水泥试样进行力学性能测量,得出结论,除个别废弃物不宜使用外,适当选择废弃物种类与比例,在水泥中掺加这种复合废弃物,对水泥的力学性能所受影响也不是太大,即水泥利用复合废弃物具有一定的可行性与必要性,利用了废物,降低了成本,保护了环境,经济意义与社会意义比较突出.     

煤矸石散粒料的分形特征研究

应用分形几何理论对徐州地区的煤矸石散粒料进行了粒度分析，并研究了几个矿区煤矸石散粒料的粒度分布的分维，研究表明煤矸石散粒料具有分形结构特征，散粒材料的粒度级配特征参数－不均匀系数Cu=6^1/(3-D)，曲率系数Cc=1.5^1/(3-D)，同时研究了煤矸石的击实特性和强度特性与分维特征的关系。     

利用废旧聚乙烯、粉煤灰等制备木塑复合材料的研究

利用废旧聚乙烯、粉煤灰和木粉为主要原料,并添加了一定量的加工助剂,经热压、模压成型等塑料加工工艺,制备了一种新型塑木复合材料.研究了木粉、偶联剂、活性钙和粉煤灰等用量对该塑木复合材料的力学性能的影响.研究结果表明,塑木复合材料的弯曲性能随着木粉和粉煤灰用量的增加而提高,当木粉和粉煤灰的用量分别为30份和10份时,材料的弯曲强度分别提高了89%和5.1%;同时,适量偶联剂和活性钙的使用,使得该塑木复合材料的力学性能得到了提高.     

露天矿排土场散体岩石粒度分布的分形特征

应用分形几何理论研究了露天矿排土场散体岩石粒度分布的分维特征。研究表明:排土场岩石块度分布具有良好的分形结构,分维数大小随着排土场高度的增加而增加,但不超过3。当分形量测尺度一定时,分维数越大,散体中细颗粒含量越多,平均粒径也越小;当维数D一定时,粒级粗细将随分形量测尺度范围发生变化。分维数与散体剪切强度参数之间存在一定的相关关系。分维数是定量描述岩块粒度粗细含量的一个重要的参数,可用于排土场粒度资料的统计分析。图2,表3,参10。     

固体废弃物热解产物的半经验预测模型

在自制的热解装置上进行了大量的固体废弃物热解实验,在获取大量实验数据的基础上,从传热传质及表观化学反应动力学出发,运用相似理论和因次分析理论建立了固体废弃物热解产物的半经验预测模型,对不同实验工况下的固体废弃物的实验数据进行回归分析,得到了较好的预测效果·所建半经验预测模型能很好地反映物料特性、运行参数和热解装置特性对热解产物的影响,随着热解试验装置和取样分析仪器的改进和提高,采用更多的精度更高的实验数据回归时,将会使该模型的预测能力大幅提高     

PP和PE对废旧聚丙烯塑料的改性研究

以废旧聚丙烯为基体材料,加入不同比例的PP和PE进行增强和增韧改性,形成新的复合材料。研究了PP和PE的不同加入量对复合材料各种力学性能的影响,并对其微观结构进行分析。结果表明:当废塑料/PP/PE为100/20/10时,复合材料具有较好的综合力学性能。     

裂隙粗糙度系数及其分数维研究

以巴顿提出的10条典型粗糙度剖面模型为基础，从立体学和形态数学原理出发，讨论巴顿模型的线粗糙度和面粗糙度特征及其分数维持征；并通过一些学者研究成果的比较，对巴顿模型进行了一定的探讨，得出了结构面的抗剪强度不仅与裂隙粗糙度系数或分数维有联系，而且还与岩性特征有关的结论。     

竹屑粉酚醛树脂复合材料及其力学性能

用热模成型的方法制备竹屑粉酚醛树脂(PF)基复合材料,并对其力学性能特点进行了研究。结果表明:竹屑粉/PF复合材料中的竹屑粉含量和粒度对性能有明显的影响,控制竹屑粉的粒度和分散度能使竹屑粉/PF复合材料取得较好的性能。     

改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉与三元乙丙橡胶(EPDM)共混物的性能研究

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和六亚甲基四胺/氯化铁/氯化亚铁混合物（混合改性剂）分别改性废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉,利用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR FT-IR）和热失重分析（TGA）表征了KH570改性废胶粉的效果,并将其掺入到三元乙丙橡胶（EPDM）中制备共混物。研究了KH570和混合改性剂改性废胶粉对共混物硫化特性和力学性能的影响,通过扫描电子显微镜对共混物的断面形貌进行了分析,结果表明：经过KH570改性,成功在胶粉表面引入活性反应官能团;KH570和混合改性剂都是废旧硅橡胶复合绝缘子胶粉的有效改性剂,其中填充KH570改性胶粉的共混物在硫化性能和力学性能上均有显著提高,界面相容性也更好;随着废胶粉填充量的增大,共混物的力学性能下降。综合考虑共混物成本与性能关系,KH570改性胶粉的用量为10份时（以总橡胶质量为100份计）,共混物的综合力学性能最好。