晶须增强铝、镁金属基复合材料的研究进展

综述了晶须增强铝、镁金属基复合材料的研究进展，对晶须增强铝基复合材料的腐蚀行为、热膨胀、超塑性以及晶须取向的影响进行了归纳总结。     

SiC增强铝基复合材料的力学性能

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强铝基复合材料,研究了加入不同质量分数SiC和Mg的（Al基体、Al-4 wt.％SiC、Al-4 wt.％高温氧化SiC,Mg的质量分数从0～4 wt.％以1wt.％的含量递增）铝基复合材料的微观结构和力学性能,研究结果表明：经过高温氧化的SiC颗粒能够防止铝液对SiC颗粒的侵蚀,SiC颗粒表面没有发现孔洞.在Al-4 wt.％高温氧化SiC-3 wt.％Mg铝基复合材料中形成了Si和MgAl2O4,其屈服强度、抗拉伸强度和硬度最大,但当Mg的质量分数超过3 wt.％时,其屈服强度和抗拉伸强度降低,这主要是由于过量Mg的加入,会使复合材料中SiC颗粒表面的SiO2与Mg反应后继续与铝液进行反应,这将削弱SiC颗粒与基体的界面结合强度.     

碳纳米管增强AZ91D镁基复合材料的力学性能研究

采用搅拌铸造法制备了碳纳米管(CNTs)增强AZ91D镁基复合材料,对复合材料的力学性能进行了测试,对其显微组织进行观察和分析,并利用扫描电子显微镜对断口形貌进行了表征.结果表明:增强相CNTs使复合材料的晶粒细化,镀镍处理后的CNTs与基体有很好的相容性.与基体合金相比,当CNTs体积分数1.0%时,复合材料的弹性模量和抗拉强度都随CNTs加入量的增加而升高,当CNTs体积分数1.0%时,由于CNTs的分散性降低,使得复合材料弹性模量的增幅减小、抗拉强度降低.     

镀铜CNTs/Ti3AlC2增强AZ91D复合材料的制备及机理研究

采用自蔓延高温合成法制备Ti_3AlC_2陶瓷粉体,对CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体进行化学镀铜,表面改性.以镀铜后的CNTs粉体、Ti_3AlC_2粉体为增强相,AZ91D粉末为基体,采用热压烧结法制备CNTs/Ti_3AlC_2/AZ91D复合材料.确定复合材料的最佳原料配比为:镀铜后的CNTs∶镀铜后的Ti_3AlC_2∶AZ91D=1∶25∶74,热压烧结的最佳工艺参数为:压力为35MPa,烧结温度为500℃.测试了复合材料的各项性能,随着CNTs粉体含量的增加,复合材料的密度逐渐减小,硬度先增加后减小.复合材料的力学性能:弯曲强度为342 MPa、压缩强度为427MPa、剪切强度为119MPa,复合材料拉伸强度提高了25.52%,屈服强度提高了122.46%,延伸率提高了33.54%.并分析了影响复合材料性能的U相生成机制、位错强化机制、载荷强化机制等机理.     

碳纳米管/聚氨酯复合材料制备方法的研究

首先对碳纳米管进行酸化处理,在聚氨酯合成过程中分别利用共混法和原位聚合法制备碳纳米管/聚氨酯复合材料,利用碳纳米管的性能对聚氨酯材料进行改性。利用傅立叶变换红外光谱分析仪研究了酸化对碳纳米管性能的影响,微机控制电子万能试验机、动态力学分析仪和数字超高电阻、微电流测量仪对碳纳米管聚氨酯复合材料力学、热力学和导电性能进行了研究,对比研究了两种制备方法对改善聚氨酯材料性能的不同影响。结果表明:通过两种方法制备的复合材料均可以提高聚氨酯材料的力学、热力学和导电性能,原位聚合法制备的复合材料在性能上的提高要比共混法更为明显有效。     

BaTiO_3/PS复合材料亚表面微观结构的分辨分析

增强相的随机分布使得聚合物基纳米复合材料具有复杂微观结构,极大地影响其物理力学性能,然而复合材料内部微观结构的纳米尺寸无损检测分析仍然存在极大挑战.该文采用有限元方法模拟了原子力显微技术(AFM)非接触模式下,带电探针与BaTiO_3/PS复合材料间的力电耦合交互作用,分析复合材料内的电弹性场分布,探究增强相掩埋深度与极化取向对AFM响应信号和静电力的影响.该研究为复合材料内部微观结构的AFM无损检测实验分析提供了重要指导.     

聚酯型聚脲基甲酸酯增强增韧环氧树脂的研究

用原位多相聚合法合成了聚酯型聚脲基甲酸酯/环氧树脂互穿网络聚合物（IPN）,得到了环氧树脂准分子复合材料,测定了产物的力学性能和热性能,探讨了聚酯分子量和聚脲基甲酸酯加入量对环氧树脂增强增韧过程的影响,结果表明：分子量为1025的聚酯所合成的聚脲基甲酸酯的改性效果较好;当聚脲基甲酸酯加入量为15.0%,环氧树脂冲击强度提高114%,拉伸强度提高44%。     

Ni3Al（Cr）为基原位复合微晶合金的研究

提出将金属间化合物与快速凝固微晶材料的制备工艺结合起来开发新型材料的思路,制备出以Ni₃Al(Cr)为基,用M₃B₂颗粒增强和稳定的,具有均匀亚微米尺度的原位复合微晶合金.该微晶组织具有很高的稳定性,经1000℃退火未发生粗化.该微晶合金保持了基体Ni₃Al相的高温力学性能,从室温到650℃以上保持HV≈580的高硬度.     

纤维参数对水泥基复合材料力学性能影响研究综述

【目的】旨在为纤维增强水泥基复合材料的理论研究和工程应用提供参考和启示。【方法】综述纤维增强水泥基复合材料的分类、力学性能及其影响因素,重点介绍不同纤维参数对水泥基复合材料性能的作用效果。【结果】研究表明,纤维增强水泥基复合材料是一种由纤维和灌浆料组成的新型复合材料,具有高强度、高韧性、低密度、耐腐蚀等优点。【结论】纤维参数是影响水泥基复合材料力学性能的重要因素,需要根据不同工程需求选择合适的纤维参数。     

SiCP颗粒增强金属基6151Al复合材料中的增强颗粒尺寸效应

利用分离式Hopkinson压杆和MTS-810通用材料试验机研究了SiCP/6151Al 复合材料在不同应变率下的变形行为和增强颗粒尺寸对复合材料力学性能的影响.结果表明:对于这类复合材料,存在着明显的增强颗粒尺寸效应,具体表现为颗粒越小,材料的强化效果越明显.基于位错增强理论并结合Gao H等人基于压痕实验提出的应变梯度概念,发展了颗粒增强金属基复合材料中应变梯度强化律,并对增强颗粒尺寸效应给予了合理的解释.     

SiCP颗粒增强金属基6151Al复合材料中的增强颗粒尺寸效应

利用分离式Hopkinson压杆和MTS-810通用材料试验机研究了SiCP/6151Al 复合材料在不同应变率下的变形行为和增强颗粒尺寸对复合材料力学性能的影响.结果表明对于这类复合材料,存在着明显的增强颗粒尺寸效应,具体表现为颗粒越小,材料的强化效果越明显.基于位错增强理论并结合Gao H等人基于压痕实验提出的应变梯度概念,发展了颗粒增强金属基复合材料中应变梯度强化律,并对增强颗粒尺寸效应给予了合理的解释.     

镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料的微观组织研究

用化学镀法在单壁碳纳米管(SWNTs)外表面包覆Ni-P层,厚度约为20 nm.采用全液态搅拌铸造的方法,制备了镀镍单壁碳纳米管镁基复合材料,随镀镍单壁碳纳米管加入量的增加,复合材料的晶粒尺寸减小,但过多的加入会导致增强体团聚现象严重.观察复合材料的拉伸断口,发现碳纳米管在基体中能起到连接作用和阻碍裂纹行进的作用,提高复合材料的性能.     

高强玻纤增强环氧树脂复合材料试验研究

玻璃纤维增强复合材料强度高、质量轻,具有减震性、抗疲劳性、耐化学品腐蚀性等优点,是目前研究比较成熟、应用最广的一种复合材料。本文,笔者以环氧树脂为基体,高强玻璃纤维为增强相,通过手糊成型工艺制备而成具有优良力学性能的复合材料板,研究复合材料的力学性能。一、实验部分1.主要原料。主要原料为环氧树脂E-44、高强玻璃纤维、乙二胺和丙酮。2.环氧胶液的配制。     

航空发动机热端钛合金铝基涂层制备及抗高温氧化的研究进展

钛合金铝基耐高温氧化涂层包括渗铝涂层、Al-Si涂层、Al_2O_3涂层、TiAl金属间化合物涂层、Al-Zn涂层等.该文主要介绍了这些涂层的制备方法、组织结构,以及它们的高温抗氧化性能,对铝基涂层中存在的问题以及发展趋势进行了分析.     

Al/SiCp复合材料铣削加工损伤形貌与分析

利用硬质合金涂层刀具开展了SiC颗粒(体积含量15%、平均粒径14 μm)增强铝基复合材料(简称Al/SiCp复合材料)的铣削加工试验, 并采用扫描电镜(SEM)对加工表面损伤与刀具刃口形貌进行显微观察与分析, 利用表面轮廓仪对加工表面粗糙度进行测量.经分析发现,当切削深度与进给量较小时,加工表面完整性较好,随着切削深度与进给量的增加,加工表面出现了周期性的裂纹损伤,并从金属切削原理与复合材料位错理论对加工损伤机理进行了探讨.     

烧结温度对SiC陶瓷基复合材料组织及力学性能的影响

以β-SiC为原始粉体,利用放电等离子烧结（SPS）工艺1800℃和1900℃制备了BAS／SiC陶瓷基复合材料．采用阿基米德排水法、XRD、SEM及三点弯曲等分析测试手段研究了复合材料的致密度、物相组成、微观结构及室温力学性能．结果表明,随着烧结温度升高,复合材料的致密度和室温力学性能增加,而复合材料的物相中没有发现β—SiC向α-iC的转变,这可能是由于SPS烧结速度较快相对而言烧结时间较短造成的．     

正交实验法研究尼龙6基耐磨复合材料

以15%玻纤增强尼龙6（PA6）为基材,采用正交实验法研究了滑石粉、石墨、耐磨炭黑三种填料对尼龙6基复合材料摩擦学性能和磨损机制的影响.结果表明,填料的加入显著地提高了材料的耐热性,随配比的变化,复合材料的磨损机制呈现粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损的变化;当PA6增强料、滑石粉、耐磨炭黑、石墨的质量比为100∶10∶9∶4时,所制备的复合材料耐磨性能最好,该材料体系的磨损机制以疲劳磨损为主.     

高强玻纤增强环氧树脂复合材料试验研究

<正>玻璃纤维增强复合材料强度高、质量轻,具有减震性、抗疲劳性、耐化学品腐蚀性等优点,是目前研究比较成熟、应用最广的一种复合材料。本文,笔者以环氧树脂为基体,高强玻璃纤维为增强相,通过手糊成型工艺制备而成具有优良力学性能的复合材料板,研究复合材料的力学性能。一、实验部分1.主要原料。主要原料为环氧树脂E-44、高强玻璃纤维、乙二胺和丙酮。2.环氧胶液的配制。     

碳纤维增强铝复合材料

<正> 一、前言随着航天和航空工业的高速发展,对铝合金提出了新的、更高的要求。宇航飞行器、导弹、火箭、喷气机发动机、运输机械、工业机械等,急需具有特殊物理性能(高比强度、高比弹性模量及比重小)的耐热材料,现有铝合金都满足不了这种要求,而纤维增强铝基复合材料却具有这种性能。碳纤维抗拉强度为150—600公斤/毫米~2,并富有弹性,把这种纤维加入金属中形成的纤维增强金属强度极高。如果基体使用     

PANI／Co-TiO2纳米复合材料的制备和性能研究

利用前驱体原位聚合的方法在超声条件下制备了PANI/Co-TiO2纳米复合材料,用 FT-IR,SEM和TEM等对复合材料的结构进行了表征.研究了Co2+的掺杂量对复合材料电导率的影响.结果表明:复合材料为球体,粒径为1～12 nm,Co2+的掺杂对复合材料的团聚有一定抑制作用,减小了TiO2 颗粒的粒径,材料电导率随着Co2+含量的增加而提高.