分散介质和温度对SiO2分散体系流变性能的影响

用应力控制流变仪考察了不同分散介质乙二醇（EG）、丙二醇（PG）、丁二醇（BG）以及温度对SiO2分散体系流变性能的影响.实验结果表明：以不同分散介质制得的分散体系都具有可逆的剪切变稀和剪切增稠现象,且在所研究的应力范围内,体系中耗能模量C＂都大于储能模量G＇,体系主要表现为粘性;在剪切变稀区,G＇明显减小,其中EG体系的G＇减小最明显,PG体系次之,BG体系G＇减小最少,而G＂基本保持不变;在剪切增稠区,G＇和G＂都随着应力的增大而增大.用＂粒子簇＂生成机理能较好地解释这种流变现象,即：剪切变稀与体系中连续空间网络结构的破坏有关,而剪切增稠则是流体作用力促使不稳定的＂粒子簇＂的生成所致;分散介质粘度大的体系,对应的临界剪切应力σc反而小,在频率扫描中,临界频率ωc也具有相同的变化规律;改变温度并不会改变体系的σc和流变曲线的变化趋势,但曲线会上下平移.     

PMMA在MIM后续热脱脂过程中的分解行为

金属粉末注射成形 (MIM)粘结剂中高分子物质的分解和排除是一个较缓慢的过程 ,对这一过程进行理论研究 ,有助于指导粘结剂的设计和脱脂过程优化 .为此 ,当Fe 2Ni粉末的注射成形坯经充分溶剂脱脂后 ,用热重法对坯块中的PMMA的热分解行为进行了理论研究和实验验证 .假设进行一级反应 ,根据各种升温速率的热重计算结果 ,得到了喂料中PMMA热分解反应速率的理论计算表达式 :ln(1-α) =1 33× 10 9t·exp(- 1479/T) ;对厚度为 6 .37mm的注射坯充分溶剂脱脂后 ,验证了坯块中PMMA分解速率 ,发现在 35 0℃和 40 0℃时等温脱脂的速率与理论值较接近 ,但低于理论值 ;经过优化 ,对 6 .37mm厚的注射坯 ,采取 5～ 10℃ /min的升温速度升温 ,可在 2h内完成热脱脂过程     

纳米钨合金粉末常压烧结的致密化和晶粒长大

高密度合金由于具有密度和强度高、延性好等一系列优异的性能,在军工上被用作动能穿甲弹材料.纳米材料被认为是21世纪应用前景非常广阔的新型材料,采用纳米粉末可望大大细化钨合金晶粒,显著提高合金的强度、延性和硬度等力学性能,因而是制备新型高强韧高密度钨合金的很重要的研究方向.作者采用机械合金化(MA)工艺制备了纳米钨合金复合粉末,研究了纳米钨合金粉末在常压氢气气氛中的烧结致密化和在烧结过程中的W晶粒长大行为.同时,指出了在液相烧结时存在的问题,即W晶粒加速重排、产生晶粒聚集与合并,迅速发生W晶粒长大,在较短时间内液相烧结时,W晶粒尺寸又长大到接近传统高密度合金水平.研究结果表明,MA纳米粉末促进了致密化,使致密化温度降低100～200℃;在一般固相烧结温度时可以得到晶粒粒径为3～5μm的细晶高强度合金.     

薄毡叠层炭/炭复合材料的高温导热性能

对薄毡叠层结构的炭纤维预制体采用化学气相沉积（CVD）和沥青浸渍增密工艺,制备具有粗糙层热解炭结构和光滑层热解炭与沥青炭复合结构的2种炭／炭复合材料;用JR-3型热物性测试仪测试垂直炭纤维叠层方向室温至800℃的导热性能,并对其导热机制进行分析。研究结果表明：具有粗糙层热解炭结构的样件A的导热系数随温度升高先下降,在400℃后导热系数变化平缓;具有光滑层热解炭及少量沥青炭结构的样件B的导热系数随温度升高先上升,在300℃后导热系数变化平缓;样件A较样件B的导热系数高。2种炭／炭复合材料的导热机理主要由声子导热决定,不同基体炭结构使得2种声子散射机理对导热性能的贡献不一样,粗糙层热解炭结构的样件A的高温导热性能主要由声子间散射路程和比热容的综合作用所决定;光滑层热解炭和少量沥青炭复合结构的样件B的高温导热性能主要由结构不均匀引起的卢子散射和比热容的共同作用所决定。     

C/C-SiC复合材料的导热性能及其影响因素

以炭纤维针刺毡为预制体,采用化学气相渗透法和熔融渗硅法相结合制得C/C-SiC复合材料;研究C/C-SiC材料在室温至1300℃之间的导热性能以及预制体结构、基体炭结构和石墨化处理对其热扩散率的影响.研究结果表明:C/C-SiC材料的比热容随着温度的升高不断增大,在700℃时达到最大值2.18 J/(g·K),随后降至1300℃时的0.57 J/(g·K),其导热系数在1300℃时为3.95 W/(m·K);C/C-SiC材料的热扩散率在室温时为0.12 cm2/s,随着温度的升高不断降低并趋于常量,平行摩擦面方向的热扩散率明显比垂直于摩擦面方向的大;以全网胎为预制体的C/C-SiC材料其垂直和平行摩擦面的热扩散率相当,树脂炭质量分数增大及石墨化处理均可显著提高C/C-SiC材料的热扩散率.     

新型活性生物陶瓷——氟磷灰石

本文作者首次提出了采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术制备高纯医用氟磷灰石(FAP)粉末,研究了采用粉末冶金技术制取的FAP陶瓷的物理和力学性能,通过X射线衍射分析(XRD)、差热分析(TG/DTA)和扫描电镜(SEM)等分析手段,得出如下重要结论:FAP相结构稳定,在0～1350℃温度范围内无任何相变,使其适合于通过高温烧结制备活性生物陶瓷,在1175℃下烧结90min,可以制得最佳性能的FAP陶瓷材料,其抗弯强度为81MPa,抗压强度为372MPa。     

纳米添加剂对W-Ni-Cu合金性能的影响

研究了纳米添加剂对W Ni Cu合金性能的影响和作用机理;用扫描电镜和金相显微分析技术研究了合金的形貌与结构;测量了合金试样的物理力学性能.研究结果表明:加入纳米添加剂可降低烧结温度;选用的纳米添加剂对钨晶粒的长大起了抑制作用,细化了W Ni Cu合金的晶粒;适量的纳米添加剂大部分分布于Ni Cu粘结相中.在该实验条件下,在1430℃烧结得到了全致密的W Ni Cu合金.     

炭/炭复合材料熔融渗Si研究

为了改善航空刹车副用炭/炭复合材料的摩擦磨损性能,对A,B 2种试样进行了渗Si处理.在试样A的摩擦磨损试验中,其线性磨损由原来的42 μm/次降低到17.56 μm/次,摩擦因数较稳定,均为0.36,并且摩擦磨损曲线的线型较好;试样B渗Si后也比渗Si前的摩擦磨损曲线线型好,同时解决了摩擦时的振动问题,但随试样中所生成SiC含量的增加,其摩擦因数由0.40→0.34→0.30降低,静盘线性磨损量由2.0→21.21→69.33 μm增加,对应的动盘线性磨损量也由1.4→23.12→52.85 μm增加.并从摩擦磨损的机理上进行了分析.实验结果表明,摩擦磨损性能一方面受A,B 2种试样的结构性能影响;另一方面是由渗Si后所生成SiC的性能和不同结构决定的.     

机械合金化方法制备细晶钛合金

采用光学显微镜、扫描电镜、力学性能分析等手段探讨了采用机械合金化技术制备细晶钛合金的工艺,研究了工艺参数对钛合金显微组织与力学性能的影响.研究结果表明,采用机械合金化技术和热压工艺可以制备出高致密度、显微组织均匀细小的钛合金,且延长机械合金化时间有利于提高显微组织的均匀度和细化晶粒,球磨36 h的粉末所制得样品的晶粒尺寸为6 μm,所制备的钛合金的力学性能与显微组织符合Hall-Petch关系.     

不同刹车压力下C/C复合材料的摩擦磨损性能

研究了粗糙层和光滑层2种不同热解炭与树脂炭混合基体炭/炭复合材料在不同制动压力下的摩擦磨损性能,且对摩擦表面与磨屑进行了SEM观察和分析,并采用X射线衍射与激光喇曼光谱测定了在不同刹车压力下摩擦表面的石墨化度.研究结果表明:C/C复合材料的摩擦因数由摩擦表面所形成的摩擦膜所决定,随着刹车压力的增大,摩擦膜更完整平滑,摩擦因数呈降低趋势,磨损则随刹车压力的增大而呈增大趋势;粗糙层结构C/C复合材料即使在高制动压力下,仍能具有较高的摩擦因数,显示出优良的高压摩擦性能;高压下摩擦表面会发生应力石墨化作用,这是高压下摩擦因数下降的原因之一.