Al2O3f+Cf/ZL109混杂复合材料的常温拉伸强度及预测模型

采用挤压铸造法制备了Al2O3f+Cf/ZL109短纤维混杂金属基复合材料,并对该混杂复合材料的常温拉伸强度性能进行了实验及理论分析.在综合考虑纤维长度变化规律、两种纤维在拉伸过程中各自的行为和机理,以及热应力诱发位错强化和纤维弥散硬化等因素对复合材料强度影响的基础上,对复合材料强度预测的混合律模型加以发展和修正,建立了Al2O3f+Cf/ZL109短纤维混杂复合材料的常温强度预测模型.利用该模型得到的理论预测值与实验值吻合较好.     

AL2O3f+Cf/ZL109复合材料的制作

利用真空负压整形法和挤压法成功地制备了氧化铝与碳短纤维混杂纤维预制件 ,较好地解决了筒形预制件中混合纤维的分散和预制件成形的难题 ,并利用挤压铸造法和开发的预制件制作了不同纤维体积分数的氧化铝与碳短纤维混杂增强ZL10 9合金复合材料     

单向混杂复合材料拉伸性能的两级分析

为了研究混杂复合材料的混杂效应,该文建立了单向混杂复合材料拉伸性能的两级三维剪滞模型,第一级模型为纤维和树脂构成的纤维束两相材料体系,第二级模型为2种(或多种)纤维束组成的混杂复合材料体系.纤维的强度基于蒙特卡洛(Monte-Cado)方法,用两参数的韦布尔(Weibull)分布模拟.用此模型模拟了夹芯和分散两种混杂方式、不同混杂比例下的碳/玻混杂单向复合材料棒材的纵向拉伸性能,数值模拟与实验结果吻合.研究发现:在该文的材料体系下.碳纤维体积分数低于或等于5%时,有明显的二次破坏现象.     

硅酸铝短纤维/ZL109复合材料的机械性能

对硅酸铝短纤维增强铝基复合材料的硬度和时效硬化行为以及常温和高温下的拉，压强度等机械性能进行了测试，结果表明，硅酸铝短纤维不仅明显提高了复合材料的硬度，而且改变了复合材料的时效过程，硅酸铝短纤维也同样大大提高了复合材料的室温与高温强度，同时，热残余应力是导致复合材料拉，压机械性能不同的主要原因。     

Al_2O_3-SiO_2纤维增强ZL109合金复合材料的强度特性

用低成本的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系纤维作为增强相,通过加压铸造法制作ＺＬ１０９合金复合材料,并对该复合材料（Ｖｆ２０％）和ＺＬ１０９合金进行不同温度下的时效处理和压缩试验．通过ＤＳＣ和ＴＥＭ分析认为：复合材料中的基体具有和ＺＬ１０９合金一样的时效硬化特性,所以纤维对ＺＬ１０９合金的增强效果明显．在高温下或在高温下长期保温后的基体材料中时效硬化作用消失,所以纤维的增强作用更为显著．     

割口单向复合材料的拉伸应力集中及强度

通过建立一种分层剪滞模型,并采用复合材料的统计断裂理论,研究了中心割口单向复合材料的拉伸应力集中及强度,得到了与现有理论和实验较为一致的结果,结果表明：应力集中和强度与割口长度及界面剪切强度有关;适宜的界面黏结,相应的强度最高。     

缝纫对复合材料层板面内单向拉伸强度的影响

缝纫方法可以极大地增强复合材料层板的层间力学性能，与此同时也对复合材料层板的面内力学性能造成一定的损伤。作者采用理论与实验相结合的方法研究了复合材料面内拉伸强度与缝纫参数的影响，研究结果表明复合材料层板的面内拉伸强度与缝纫参数密切相关，复合材料层板的面内拉伸强度将随缝纫密度，缝纫线直径的增加而减小。作者认为这是因为缝纫过程在复合材料层板中产生的初始损伤密度随缝纫密度和缝纫直径的增加而增加所造成的。     

短纤维-TPU复合材料力学性能理论与实验研究(Ⅰ)拉伸强度理论与实验

综合考虑了短纤维ＴＰＵ 复合材料纤维与基质特性、纤维基质界面结合强度、纤维长度与长径比以及纤维取向分布等对复合材料力学性能的影响, 提出了短纤维ＴＰＵ 复合材料拉伸强度理论预测方程, 并进行了短纤维ＴＰＵ 复合材料的实验研究, 理论预测结果与实验结果吻合较好。     

混杂防弹复合材料的结构优化及弹道机理分析

根据芳纶纤维、高强玻璃纤维和碳纤维力学性能的各向异性和靶板破坏特征,制备单一组分织物及混杂增强复合材料,同时以靶板对弹体的动能吸收能力为研究对象,对复合材料中树脂质量分数和织物铺层顺序进行试验研究及优化,以提高其防弹性能.研究表明:在复合材料靶板面密度接近的情况下,树脂质量分数为20%左右,复合材料的弹道性能最佳;结构优化后,抗压和抗剪切性能好的无机纤维织物放置在着弹面,抗拉性能好的有机纤维织物放置在背弹面,这种混杂复合材料的防弹性能高于单一织物增强复合材料;当混杂复合材料从着弹面到背弹面按照碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维织物的顺序铺层时,得到的靶板具有更佳的防弹性能.     

割口单向复合材料的应力集中及强度问题研究

本文对含有中心割口的单向复合材料的细观应力集中和强度问题进行了研究。提出一种修正的剪滞模型，分析了割口前缘区域的基本为弹性和非弹性情形下的应力重新分布问题，从而得到了含有任意尺寸的割口前缘纤维的应力集中因子。在此基础上，采用细观统计破坏理论，分析了割口复合材料的拉抻强度。结果表明，应力集中因子及统计强度值均与实验结果接近。     

室温下Grp*Al2O3_SiO2(sf)/ZL109的干滑动摩擦磨损性能

耐磨性是材料重要的机械性能之一 .文中采用国产MM_2 0 0型摩擦磨损试验机对新型Grp·Al2 O3_SiO2 (sf) /ZL10 9复合材料进行了干滑动摩擦磨损试验 ,并探讨了石墨在其中的作用 .同时采用HB_30 0 0型布氏硬度计测定了与摩擦磨损性能相关的硬度指标 .     

界面结合强度对Al_2O_3/钢基复合材料高温抗磨性的影响

通过对Ａｌ２ Ｏ３／ 耐热钢基复合材料界面结合强度的测试,分析了不同涂层对界面结合力的影响,对不同颗粒涂层的复合材料进行了９００ ℃下的高温磨料磨损试验,并分析了界面结合力对复合材料高温抗磨性的影响．结果表明：颗粒的不同涂层对复合材料界面结合强度的影响较大;颗粒经Ｎｉ 涂层处理后与基体的界面结合力增强,作为抗磨硬质相表现出良好的高温抗磨性能;颗粒有ＴｉＮ 涂层的复合材料由于界面结合强度较低,因而高温抗磨性较差．     

Al_2O_3-Ni网状复合材料的制备及力学性能

以αAl2O3超微粉和羰基Ni粉为原料,采用热压方法制备了Al2O3Ni网状复合材料,并对其三点弯曲强度和断裂韧性进行了研究·结果表明,随Ni体积分数的增加复合材料的强度稍有下降,而断裂韧性明显增加·Ni体积分数为20%时,断裂韧性可达88MPa·m1/2·复合材料对缺陷的敏感性远远小于氧化铝陶瓷,在材料表面引入载荷为100N的维氏硬度压痕后,氧化铝陶瓷的强度下降60%,而Ni体积分数为20%的复合材料强度仅下降19%·     

界面结合强度对Al2O3/钢基复合材料高温抗磨性的影响

通过对Ａｌ２Ｏ３／耐热钢基复合材料界面结合强度的测试,分析了不同涂层对界面结合力的影响,对不同颗粒涂层的复合材料进行了９００℃下的高温磨料磨损试验,并分析了界面结合力对复合材料高温抗磨性的影响,结果表明：颗粒的不同涂层对复合材料界面结合强度的影响较大;颗粒经Ｎｉ涂层处理的与基体的界面结合力增强,作为抗磨硬质相表现出良好的高温抗磨性能;颗粒有ＴｉＮ涂层的复合由于界面结合强度较低,因而高温抗磨性较差。     

细编穿刺3D碳/碳复合材料双向拉伸实验研究

对细编穿刺3D碳/碳复合材料双向拉伸性能进行了实验研究,介绍了双向拉伸实验方法,自行设计制作了一套双向拉伸实验装置,采用有限元分析方法进行了十字型试件的设计.对两种不同铺层的细编穿刺3D碳/碳复合材料进行了1∶1应力状态下的双向拉伸实验,得到了材料在该种应力状态下的强度,试件初始破坏都发生在中心区.研究结果为该种材料在复杂应力状态下的强度分析奠定了基础.     

Al_2O_3/W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜,热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／Ｗ层状复合材料,研究了Ａｌ２Ｏ３层、金属Ｗ层厚度对材料性能的影响,利用ＸＲＤ、ＳＥＭ对金属Ｗ层的组成及材料微观结构进行了分析和观察,探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响．     

CaO-SiO2-MgO-Al2O3四元渣系Al2O3活度预测模型

高炉渣系各组元活度对高炉冶炼和产品质量具有重要的影响作用. 基于分子-离子共存理论,建立CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;结合试验测定值对其进行验证与修正,最终建立了修正的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型;同时,依据模型计算结果探究R(w(CaO)/w(SiO₂)),w(MgO)/w(Al₂O₃)和w(Al₂O₃)对Al₂O₃活度的影响. 研究结果表明:修正后的CaO-SiO₂-MgO-Al₂O₃四元渣系Al₂O₃活度预测模型具有较高的预测精度,能够很好地预测熔渣Al₂O₃活度;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,w(Al₂O₃)=20%时,随着R增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当R=1.25,w(Al₂O₃)=20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐减小;当w(MgO)/w(Al₂O₃)=0.40,R=1.25时,随着w(Al₂O₃)增加,Al₂O₃活度逐渐增大.