颗粒增强金属基复合材料的研究

文章论述了颗粒增强金属基复合材料的概念及其特点,阐明了颗粒增强金属基复合材料的制备方法及存在问题和解决措施,并对颗粒增强金属基复合材料的发展进行了展望。     

颗粒增强复合材料机械性能细观分析模型研究

假设立方体颗粒均匀分布于树脂基体材料中，借助于单元串联、并联和Halpin-Tsai模型算法导出了复合材料杨氏模量的计算公式。利用三维有限元数值方法对立方体和球体颗粒增强复合材料代表性体积元进行了数值模拟，得到了应力分量σ33及von MiseS应力的分布规律，阐述了应力分布和材料破坏之间的联系。研究结果发现，颗粒的几何形状对复合材料杨氏模量的影响甚微，由分析预测模型、有限元数值模拟和实验测量所得到的结果符合良好。     

Al_2O_3颗粒增强钢基粉末冶金复合材料研究

作者采用粉末冶金方法，通过Ｘ－ｒａｙ衍射谱、ＳＥＭ观察等大量实验，研究了钢基－Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料的烧结机理。用正交试验方法对烧结工艺参数和复合材料的组成进行了优化。试样经烧结并淬火处理，其硬度达ＨＲＣ６０～６５，相对密度Ｄ为９５％左右，抗拉强度σｂ为４３０～４６０ＭＰａ，延伸率δ为０．３５％～０．８５％，耐磨性能比６０钢（经淬火并低温回火）高６．６倍。     

压力对颗粒增强铝与碳基材料摩擦系数的影响

用自行研制的盘块式高速摩擦试验机,在滑动速度为30 m/s、法向载荷范围为0.1～0.8 MPa的条件下,试验观察了法向载荷对碳化硅颗粒增强6061铝复合材料与碳基材料摩擦系数的影响.结果表明:摩擦系数存在显著的压力依赖行为和摩擦过程初期的时间过渡行为.在相对稳定阶段,摩擦系数的统计平均值随法向载荷增大经历先快速增大后缓慢减小,标准偏差与法向载荷的关系也显示出类似的变化趋势.所有连续摩擦过程的初期,摩擦系数都经历一个从小到大的过渡变化,而过渡期的时间随着法向载荷的增大单调下降.     

SiC颗粒增强镁基复合材料的研究

ＳｉＣ颗粒增强镁基复合材料的研究权高峰（西安交通大学，７１００４９，西安）１实验方法及材料本研究采用常规粉末冶金方法，将基体表观成分为ＭＢ１５镁合金（Ｍｇ－５Ｚｎ－０．６Ｚｒ，镁粉粒度约２５０目，Ｚｎ、Ｚｒ粉均细于３００目）的混合金属粉与ＳｉＣ颗粒（...     

自生颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

本文采用原位反应工艺,通过在Al熔体中加入TiO2,在一定温度下产生化学反应生成Al3Ti颗粒,用铸造法制备Al/Al3Ti复合材料.自生的Al3Ti颗粒尺寸细小,分布均匀.当TiO2/Al质量比为20%～30%、反应温度为920℃时,所制备的复合材料的抗拉强度比纯Al基体提高77.5%,硬度提高132%,而延伸率较纯铝略有下降.     

颗粒增强牙齿材料湿扩散系数的细观力学分析

研究了颗粒体积分数对等效湿扩散系数的影响,采用三维立方体和圆柱体有限元单胞,建立了颗粒增强牙齿材料的计算模型和计算方法,将计算结果与Hashin和Shen的理论分析公式进行了比较,证明了本模型的可行性和算法的正确性.立方体单胞与圆柱体单胞数值模型相比,前者计算结果更优.最后采用线性经验公式计算,其结果和数值分析方法相比,最大相对误差在5%以内.     

TiC颗粒增强2618复合材料的研究

用原位反应合成法(即XD法)制备了TiC颗粒增强2618复合材料,并用X-ray衍射分析技术、透射电镜及拉伸实验对其结构和性能进行了研究.结果表明利用原位反应合成法可以制备TiC增强多元素合金2618为基体的复合材料;与普通熔铸法相比,逆向熔铸法可以缩短熔铸时间,减少TiC粒子损失,从而制得较为理想的复合材料;TiC粒子的加入可以提高2618合金的力学性能.图6,表1,参8.     

颗粒增强钛基复合材料持久性能研究

目的研究颗粒增强钛基复合材料的持久性能,了解其影响因素。方法以TP-650钛基复合材料(属Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb系合金)为研究对象,材料经过热处理后,加工成Ф5mm标准的持久实验试样,利用Bn-2持久试验机,在650℃/220MPa、650℃/300MPa、600℃/220MPa、600℃/300MPa条件下进行持久试验,采用Olympus光学显微镜观察钛基复合材料的组织。用Gatan Mode 600B双喷离子减薄机制备TEM试样,在JEOL JEM-200CX透射电镜下进行观察,研究了持久过程中裂纹的形成、位错、TiC颗粒的行为对材料持久性能的影响。结果及结论在持久过程中,复合材料的断裂裂纹萌生及扩展和TiC颗粒密切相关,持久断裂过程是空洞在TiC/Ti界面和晶界上形成、长大、相互合并成晶界裂纹的过程,TiC颗粒以及α、β相中位错可以改变裂纹的扩展方向,从而改善材料的持久性能。     

金属基复合材料中增强颗粒微观应力的数值分析

采用有限元方法分析了在微观状态下的颗粒增强金属基复合材料中颗粒的受力。颗粒简化成圆球、圆锥、圆柱和带圆角的圆柱形状。结果表明，由于颗粒和基体的弹性模量的差异，使颗粒出现应力集中。圆柱形颗粒的应力集中在基体达到屈服后要远远高于其他三种颗粒。同时，随着圆柱形颗粒的长径比增大，应力集中也增大。     

钙-磷基生物陶瓷材料的研究

本项研究提供了制取生物活性钙-磷基生物陶瓷材料的重要方法。对比人体骨分析了这种材料的相结构。检测了这种材料的力学性能,研究和讨论了成份和成材工艺条件对材料相结构、微观组织及抗弯,抗压强度等诸因素的作用。并对该材料进行了部分实验和动物实验,以考核该材料的生物学特性。     

喷射氧化物粒子弥散强化锌铝合金的研究

采用自制的喷射装置将Co3O4和T1O2粒子分别喷入锌铝合金（ZA-12）中，研究它们对该合金的机械性能的影响效果。实验结果表明：喷射Co3O4和T1O2粒子能有效地提高合金在室温和100℃下的综合机械性能，特别是高温性能，进一步的观察和分析表明：弥散分布在基体中的氧化物粒子是提高合金机械性能的原因。     

三维无机-有机杂化材料[Co(C_4H_4N_2)(VO_3)_2]_n的溶剂热法合成

以氯化钴、吡嗪和偏钒酸铵为原料,采用溶剂热法合成了一种三维网状无机-有机杂化材料[Co(C4H4N2)(VO3)2]n.对影响溶剂热反应的主要因素如反应温度、pH值、反应溶剂等进行了系统研究,确定了合成该化合物的较佳反应条件.同时还研究了不同的有机桥式配体吡嗪、2-吡嗪羧酸、4,4′-联吡啶和1,2-联(4-吡啶基)乙烷在钴钒体系中的作用.     

相变建筑节能材料的应用研究与进展

相变储热技术是利用低品位能源,实现建筑节能的重要途径.就近年来国内外适合于建筑用相变材料的选择,相变材料与普通建筑材料的结合技术及其储能性能进行了对比与分析,提出了本领域主要研究内容.     

材料设计：材料科学的发展趋势

材料设计的提出是材料科学发展的一个里程碑，是材料科学方法论的一次革命．本文讨论材料设计的概念，材料设计的各个组成部分及其相互关系，材料设计的发展现状，材料设计前景展望等．材料设计的基础是材料物性数据库，材料设计的理论和模型需用量子化学、固体物理和宏观系统工程知识．现代微观分析技术和人工智能计算机的发展使材料设计真正成为可能．梯度功能材料的发展是材料设计成功的一个实例．材料设计的发展必将大大缩短新材料的研制周期，从而带来巨大的社会、经济效益．     

生物压电陶瓷复合种植材料的制备与性能研究

研究了一种新型的人工生物压电陶瓷复合种植材料－ＨＡＢＴ生物压电陶瓷。对该种材料的压电性能、力学性能、热学性能、化学性能和生物学性能进行了初步考察和动物试验。结果表明，该材料既具有与人体组织相近的生物相容性和力学相容性，又具有相似于人体自然骨的压电性。该材料还能诱导骨组织的生长，符合生物安全性检测要求。     

自蔓延高温反应合成Ti／Al_2O_3梯度功能材料

采用无压ＳＨＳ和爆炸固结＋ＳＨＳ２种工艺分别制备了Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３梯度功能材料，得到的材料组织成分和性能均呈明显梯度变化，且爆炸固结＋ＳＨＳ工艺制得的ＦＧＭ性能明显优于无压ＳＨＳ法制得的ＦＧＭ     

生物压电陶瓷复合种植材料的微观结构表征

对生物压电陶瓷复合种植材料（ＨＡＢＴ）进行研究的结果表明，该材料不仅具有与人体组织的生物相容性和力学相容性，而且具有相似于人体自然骨所具有的压电性。采用Ｘ－射线衍射仪、激光拉曼光谱仪、热分析仪和扫描电镜等分析手段，对该材料进行了微观结构的表征。并对其结果进行了探讨。     

固体电子结构的原子簇-量子化学理论计算

本文报道原子簇—CNDO量子化学方法在固体材料电子结构理论研究方面的某些应用,包括:(ⅰ)电子态密度和Fermi能级的模型化计算;(ⅱ)利用双原子能量分割术研究材料中的原子间相互作用及成键特性;(ⅲ)某些多原子分子和原子团振动力常数的计算。并与其它理论和实验结果合理地进行了比较。     

生物降解材料—聚乙交酯医用纤维的研究

以乙醇酸为原料，合成α－乙交酯单体，进而再聚合成生物降解聚合物聚乙交酯（ＰＧＡ）。对聚合物进行纺丝成形，获得ＰＧＡ纤维。应用红外光谱（ＩＲ）、差示扫描量热分析（ＤＳＣ）、热重分析（ＴＧＡ）和Ｘ－射线衍射法，研究聚乙交酯的结构和性能。通过对ＰＧＡ纤维的生体内外的降解试验，发现其降解速度随浸渍液的ｐＨ值的增加而增大，特别是在碱性介质中重量损失最为明显。ＰＧＡ纤维埋入ＳＤ大白鼠体内，对机体无毒性，组织反应极小，６０天后能被机体完全吸收，对机体具有良好的相容性。