热障涂层热循环过程中的界面扩散系数

采用磁控溅射力方法在镍基单晶高温合金基体上沉积Ni-30Cr-12Al-0．3Y(质量分数，％)粘结层，采用电束物理气相沉积方法(EB-PVD)沉积7％Y2O3(质量分数，％ZrO2)陶瓷层．对粘结层与陶瓷层界面在1050℃循环100次时的元素扩散，提出了电子探针与最小二乘法相结合的研究方法．求出元素在界面的扩散系数．继续热循环，粘结层中Al贫化．Ni和Cr参与氧化，加速氧化反应，增加氧化膜内应力，使氧化膜破裂、陶瓷层剥落，最终导致热障涂层失效。     

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.     

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.     

原位强化的铝基复合材料常见增强相及制备方法

铝基复合材料在工业中被广泛应用,原位强化的铝基复合材料具有其增强相与基体界面结合良好,增强相细小且不易发生颗粒偏聚等优点。本文讨论了原位强化的铝基复合材料中常见的强化相以及制备方法,对制备中存在的一些共性问题进行了总结,同时预测了原位强化的铝基复合材料的未来发展方向。     

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.     

高温合金表面渗钴层的抗腐蚀性研究

高温合金有很强的力学性能和抗断裂性能,合金涂层的制备能充分发挥对基体的保护作用,提高基体受腐蚀和氧化的程度,而不会改变其高温强度.通过对合金表面渗层的制备,渗层结构的分析,及能谱分析,得到Co原子的特性与Ni接近,形成Ni、Co连续固溶体,在高温合金表面生成一薄层Ni Al和Co Al相,渗层致密,能保护基体内部,具有优异的抗热腐蚀性能.     

铝酸酯偶联剂改性重钙和SEBS对回收PS材料的增韧补强研究

回收聚苯乙烯(PS)材料(以废旧一次性牙刷为例)性脆且耐热性差,需改性再生才能使用.通过铝酸酯偶联剂改性重质碳酸钙制备粒径均匀的亚微米改性重钙,并将改性重钙和聚苯乙烯—聚乙烯—聚丁烯—聚苯乙烯(SEBS)用于PS的增韧补强改性.傅立叶红外光谱(FTIR)分析表明,重钙表面在改性过程中与铝酸酯偶联剂的亲无机端发生了化学反应;在偏光显微镜(POM)下,改性重钙的粒径和未改性重钙相比明显减小,且分散更为均匀;粒径分析结果表明,当铝酸酯偶联剂质量分数为1.7%时,改性重钙的粒径最小且分布最集中;扫描电镜(SEM)结果显示,SEBS加入PS基体后,复合材料的拉伸断面由光滑变为粗糙,材料最终实现了脆韧转变.绝大多数改性重钙颗粒均匀分散在PS树脂基体中,普通重钙颗粒则明显团聚;相应地,力学性能测试结果表明,增韧剂SEBS可以有效提高PS复合材料体系的冲击强度和断裂伸长率,改性重钙对PS的增韧补强效果均优于普通重钙.     

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.     

钛合金表面阻燃隔热复合功能涂层力学性能研究

该文采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备了具有阻燃特性的TiZrNiCuBe非晶结构改性层和具有隔热特性的YSZ隔热一体化复合功能涂层.研究了该复合功能涂层的阻燃特性、隔热能力、结合强度等关键性能,重点研究了该复合功能涂层对钛合金基体的室温和高温拉伸性能、高温拉伸持久性能、高温拉伸蠕变性能及高周疲劳性能等力学性能的影响.结果表明：采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuBe阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,与钛合金基体的结合强度较高,达到37.6 MPa;在750 ℃仍然具有显著的阻燃效果,而未涂敷阻燃隔热复合功能涂层的钛合金在350 ℃就发生“钛火”燃烧现象;600 ℃时的隔热温度达到70 ℃,能满足无人机尾喷管使用要求.TA32钛合金沉积阻燃改性层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降2.7%,550 ℃高温抗拉强度提高0.9%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降8.5%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高2.5%,高周疲劳寿命下降25%;TA32钛合金沉积阻燃改性层再喷涂隔热涂层制备的阻燃隔热复合功能涂层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降12.9%,550 ℃高温抗拉强度下降12.7%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降39.7%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高32%,高周疲劳寿命下降24%.因此,采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuB阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,对于TA32钛合金基体的室温和550 ℃的抗拉强度影响不大,但对高温拉伸持久、高温拉伸蠕变和高周疲劳性有较大的不利影响,特别是降低了钛合金基体的疲劳性能.     

氧化石墨烯改性碳纤维水泥基复合材料抗冻性能研究

【目的】纳米材料近些年被广泛应用在建筑行业。碳纤维（CF）水泥基复合材料是建筑行业中的一种新型智能建筑材料,其应用广泛,但CF应用在水泥基体中存在很多不足,如分散性差、界面黏结程度差等。利用纳米材料氧化石墨烯（GO）来改善碳纤维(CF)表面性能,可以提升CF在水泥基体中的抗冻性。【方法】采用电泳沉积的方法,利用GO对CF进行表面改性,制备GO-CF杂化纤维,分别对GO、CF及GO-CF水泥基复合材料的抗冻性能进行研究。【结果】在冻融循环次数为200次的条件下,掺量为1%的GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率仅为32.7%。【结论】试验结果表明,在不同次数的冻融循环作用下,试件的抗压强度均有所降低,但GO-CF水泥砂浆试件的强度损失率明显低于CF水泥砂浆试件的强度损失率。     

颗粒分布对金属基复合材料激光热冲击破坏的影响

从宏观和微观两方面研究了ＳｉＣ颗粒分布状况对陶瓷颗粒增强金属基复合材料激光热冲击破坏的影响,发现微裂纹形成是由基体内的孔洞和颗粒与基体脱胶所引起,而陶瓷颗粒分布不均匀对裂纹的扩展机理有重要影响,它大大降低了复合材料的宏观力学性能     

纳米SiO2／环氧树脂复合材料的制备和性能

通过超声波分散和偶联剂处理的方法使纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子在环氧树脂中充分分散,制得了纳米 Ｓｉ Ｏ２／ 环氧树脂复合材料．利用拉伸测试 、冲击测试、热失重分析等方法对该复合材料的性能进行了研究,结果表明,纳米 Ｓｉ Ｏ２ 粒子较大地提高了环氧树脂的拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、热稳定性等性能．     

石墨/ABS树脂导电复合材料的研究

用机械共混法制备电性能优良的丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)/石墨导电复合材料。研究了石墨含量、偶联剂对复合材料电导率和拉伸强度的影响。同时,使用扫描电镜(SEM)对复合材料的微观特征进行了分析,石墨粒子相互接触形成导电通路。高阻仪和万用表测试分析得出:石墨在ABS中的逾渗滤值约为35%。电子万能试验机测试分析出石墨含量为30%左右时,复合材料拉伸强度最大可达39.1 MPa。     

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。     

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．     

尼龙6与5-SSIPA分子间氢键效应的研究

通过双螺杆挤出机制备了尼龙6(PA6)/5-(钠代磺基)间苯二甲酸(5-SSIPA)复合材料.红外及变温红外研究显示:5-SSIPA与PA6的酰胺基团之间有分子间氢键形成,其热稳定性好于PA6中酰胺基团之间的氢键,受温度变化的影响小.差热分析(DSC)显示:与PA6相比,PA6/5-SSIPA具有较高的结晶度,熔融焓和结晶焓也更高.5-SSIPA的加入提高了PA6的拉伸、弯曲强度及模量.     

苎麻和钛酸钾晶须改性聚丙稀多元复合材料的研究

采用正交试验设计、转矩流变仪共混、传递模压成型方法制备了苎麻/钛酸钾晶须/聚丙稀多元复合材料,并以拉伸强度和冲击韧性为指标进行了极差分析,在此基础上研制了苎麻/钛酸钾晶须(10%)/聚丙稀复合材料,并对其力学性能(含拉伸、弯曲、冲击等)进行了研究,利用扫描电镜对材料的断口进行了分析.结果表明:对复合材料拉伸和冲击强度影响大小的顺序为:钛酸钾晶须含量>苎麻含量>苎麻的表面处理;晶须能有效提高材料的拉伸和弯曲强度;在晶须含量一定的情况下,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度随苎麻含量的增加而提高.     

应用CaCO_3/SiO_2纳米复合技术改性聚丙烯的研究

为研究高性能、低成本的汽车保险杠专用料,采用溶胶-凝胶法制备了CaCO3/SiO2纳米复合粒子,并通过红外吸收光谱、X光电子能谱、透射电子显微镜对CaCO3/SiO2复合粒子的形貌和组成进行了分析。把制得的CaCO3/SiO2纳米复合粒子填充在聚丙烯(PP)中,对其弯曲强度(σw)、弯曲模量(Ew)、冲击强度(I)、拉伸强度(σf)、拉伸模量(Ef)以及硬度(HD)进行了测试。结果表明:纳米复合粒子的加入使聚丙烯材料的邵氏硬度从49增加到58,当纳米复合粒子的质量含量在5%时,PP复合材料的拉伸强度和弯曲强度有所提高,而对材料的冲击强度影响不大。     

纳米SiO_2表面改性玄武岩纤维的性能研究及作用机理

为了改善玄武岩纤维与环氧树脂的界面相容性,提高复合材料力学性能,把改性纳米SiO_2粒子均匀分散于浸润剂中对玄武岩纤维进行表面涂覆改性.这种方法有效地增加了玄武岩纤维表面粗糙度与亲油性,使玄武岩纤维与环氧树脂界面相容性明显提高.复合材料层间剪切强度提高18.76%,改性纳米SiO_2粒子在玄武岩纤维及环氧树脂之间起架桥作用.