数理统计在复合材料预制丝质量控制中的应用：衡量预制丝…

以超声液态浸渗工艺制备的Ｎｉｃａｌｏｎ ＳｉＣ纤维／纯铝预制丝为例，借助数量统计分析方法，对衡量预制丝质量的力学指标进行了理论和实验分析。结果表明：在优化复合材料预制丝的制备工艺参数及对预制丝质量进行控制时，采用拉断载荷衡量预制丝的质量既可靠又简便。     

数理统计在复合材料预制丝质量控制中的应用：预制丝制备…

以Ｎｉｃａｌｏｎ ＳｉＣ纤维／纯铝预制丝的超声液态浸渗制制备工艺为例，借助数理统计分析方法，对预制丝制备工艺的统计控制进行了分析，给出了判定制备工艺是否处于统计控制状态的具体方法，同时，对其拉载荷和抗拉强度是否符合正态分布进行了检验。结果表明，预制丝的制备工艺过程处于统计控制状态，其拉断载荷和抗拉强度均股从正态分布。     

不同SiC含量注射成形SiCP/Cu复合材料的显微组织与力学性能

采用粉末注射成形工艺成形了SiCP/Cu复合材料,再采用溶剂脱脂、热脱脂和烧结的工艺制备了复合材料试样。研究了成形过程中复合材料显微组织的变化,并研究了烧结后的显微组织、力学性能、磨损性能。研究结果表明：SiCP/Cu复合材料在1050°C且在H2保护下烧结状况良好;复合材料的抗拉强度取决于SiC颗粒的体积分数以及其在基体中的分布状况;SiC含量为5vol.%和10vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体的界面处;SiC含量为15vol.%,微裂纹萌生于SiC颗粒与基体。SiC体积分数为5%、10％、15％的SiCP/Cu复合材料的抗拉强度分别为254MPa、 291 MPa和278MPa。复合材料的力学性能随SiC含量的升高先升高后降低,而其磨损性能随SiC含量的增加而增加。     

轧制加工对7075/SiCp复合材料组织性能的影响

对喷射共沉积7075／SiCp复合材料坯经过挤压和轧制后的板材微观组织和力学性能进行了测试和分析。经过挤压和轧制后,SiC颗粒的分布沿金属塑性流动方向有明显的取向变化,在轧制过程中SiC颗粒的破碎明显。复合材料轧制板材峰时效的强度和延伸率与挤压板材峰时效状态相比有一定程度的提高。分析表明,7075／SiCp复合材料挤压板材拉伸断裂主要是由SiC颗粒的拔出和断裂引起的,而复合材料轧制板材的断裂主要是由SiC颗粒的拔出和基体断裂所引起。     

增强体对铝硅合金复合材料中硅相形貌的影响

采用挤压铸造法制备Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料。文章研究了增强体对铝硅合金中硅相形貌的影响。结果表明，氧化铝短纤维和硅相之间存在共格界面。此纤维可为硅相的非自发形核提供适宜的结晶衬底。复合材料中的初生硅可在短纤维表面形核并生长为颗粒状。复合材料中的纤维在Ａｌ－Ｓｉ共晶体的共生生长过程中，可触发硅相中的孪晶，导致纤维附近的共晶硅呈变质形态。     

氧化铝/锌合金界面反应及其对复合材料凝固组织的影响

利用挤压铸造制备了氧化铝／锌合金复合材料,研究了氧化铝／锌合金界面反应及其对复合材料凝固组织的影响．结果表明,复合材料的基体组织细小,合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体的结合;在复合材料凝固过程中,氧化铝纤维可作为锌合金中共晶体非自发形核的衬底,纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用,导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变组成．     

PEEK多元复合材料的制备和摩擦学性能

用模压方法制备了Ekonol／G／MoS2／PEEK多元复合材料，通过摩擦磨损实验方法对材料的摩擦学性能进行了研究，并用SEM对磨损表面进行了观察和分析，在此基础上探讨了复合材料的磨损机理．结果表明：用模压法制备Ekono1／G／MoS2／PEEK复合材料是可行的；复合材料与PEEK相比，具有优良的摩擦学性能；随着Ekono1含量的增加，复合材料的磨损机理发生了由犁耕、磨粒、粘着磨损向疲劳磨损的转变．图8，参10     

原位无压反应烧结制备SiC-MoSi_2复合材料及其性能研究

利用原位无压反应烧结方法制备了不同配比的SiC/MoSi2复合材料,分析了烧结工艺对产物的影响,研究了原位生成的SiC颗粒对MoSi2基体材料室温力学性能和显微结构的影响.结果表明:原位反应烧结制备SiC/MoSi2的工艺是可行的,反应生成的适量SiC颗粒细化了基体晶粒,改善了其力学性能;与该工艺下制备的纯MoSi2相比,含10%SiC的SiC/MoSi2复合材料室温抗弯强度提高了181%,该复合材料的强化机制为细晶强化和弥散强化,韧化机制为细晶增韧和裂纹偏转.     

粉煤灰用于制备莫来石-SiC材料的实验研究

利用粉煤灰、铝矾土、碳化硅为原料，在1450℃下烧结制备了莫来石-SiC复合材料，采用XRD、SEM等手段研究了莫来石～SiC复合材料的性能、物相和显微形貌。结果表明：当混合料M（其中Al／Si=1．0，摩尔比）=10％，所得材料的显气孔率、吸水率最小，分别为16．09％和6．27％，抗折强度和体积密度最大，分别为46．7MPaN2．57g／cm^3此时，构成材料的主要晶相为SiC、莫来石和刚玉，莫来石的相对含量达到最大值，为38．99％。SEM分析表明，生成的莫来石和刚玉镶嵌在SiC中间，当M=10％，莫来石呈现网状小球体的形态。     

界面对纤维增强铝硅合金复合材料耐磨性的影响

利用挤压铸造制备了氧化铝纤维增强铝硅合金复合材料，研究了这种材料的界面对其耐磨性的影响。结果表明，在复合材料中，纤维与基体结合良好，并对铝硅合金具有增强作用；复合材料的界面可阻滞裂纹扩展，基体中的合金元素有利于形成良好的界面，改善复合材料的耐磨性。     

航空刹车用C／C复合材料断口分析

利用SEM断口形貌分析了现役航空刹车用C／C复合材料的结构和界面结合状况，探讨了其断裂机理，分析了化学气相沉积炭的沉积机理。结果表明：C／C复合材料的断裂以“弱界面断裂”为主，裂纹优先在基体炭、炭布层间或长纤维束和短纤维间的弱界面等薄弱环节处产生。当裂纹尖端扩展到基体炭中的微裂纹处时，裂纹扩展转向；当裂纹扩展到纤维时，取道纤维与基体炭间弱界面层向前扩展，纤维经历与基体炭脱粘、弯曲、拔出、断裂等过程，导致整个材料断裂。航空刹车用C／C复合材料中的CVD炭以粗糙层状结构为主，CVD过程包括碳氢气体热解、成核、炭化、沉积生长等过程，其中，成核以物理成核为主。图2，表1，参16。     

铸造Al_2O_3/Al-Si合金复合材料的组织与断口形貌分析

研究了挤压铸造Al2 O3/Al Si合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明 ,在复合材料中纤维分布均匀 ,Al2 O3 纤维可作为硅相非自发形核的衬底 ;Al2 O3 纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺应从控制界面反应和细化组织入手     

铸造Al2O3／Al—Si合金复合材料的组织与断口形貌分析

研究了挤压铸造Al2O3/Al-Si合金复合材料的凝固组织和断口形貌。结果表明,在复合材料中纤维分布均匀,Al2O3纤维可作为硅相非自发形核的衬底;Al2O3纤维与铝合金基体之间的界面对材料性能影响很大。改善制备工艺从控制界面反应和细化组织入手。     

全长纤维针刺C/C-SiC复合材料的力学与热扩散性能

采用全长纤维针刺结构预制体,利用反应熔渗法制备了C/C-SiC复合材料,系统研究了复合材料的微观结构、弯曲性能和热扩散性能。结果表明,熔渗温度1 650～1 850 ℃条件下均可得到致密的C/C-SiC复合材料,提高熔渗温度可促进Si-C反应,降低残余Si含量。C/C-SiC复合材料的弯曲强度随熔渗温度升高而增大,且断裂模式表现出明显的假塑性,1 750 ℃制备的复合材料弯曲强度可达229±17 MPa。C/C-SiC复合材料面内方向热扩散系数明显高于层间方向,SiC含量的增加及非均质孔隙的存在均可促进复合材料的热扩散能力。     

压力铸渗法制备金属基复合材料

复合材料其有高强度、硬度以及良好的耐磨性等优良的性能。在矿山机械、航灭、交通、结构材料等领域具有广阔的应用前景。材料研究工作者对金属基复合材料的研究日益深入和广泛，因此，制备金属基复合材料的工艺技术也得到了迅速的发展。压力铸渗法是一种非常有效的方法，在这种工艺技术中．液态金属在压力作用下渗入到增强体颗粒或纤维制成的预制型中，冷却后即可得到分布均匀的复合材料。利用这种工艺制备的复合材料不仅能满足使用要求，而且可以得到净成型工件。在本文中主要针对陶瓷颗粒预制型的压力铸渗的研究进行阐述。     

P_yC/SiC/TaC界面对三维细编C_f/C复合材料力学性能的影响

采用等温气相沉积方法制备了一种含PyC/SiC/TaC界面的炭/炭复合材料,采用偏光显微镜、X射线衍射和扫描电镜分析了材料的结构和断裂特点,采用单轴拉伸和三点弯曲方法研究了PyC/SiC/TaC界面对炭/炭复合材料力学性能的影响。金相和XRD表明热解炭界面是各向同性炭,TaC界面是NaCl型立方结构,SiC的结构以立方β-SiC为主,有少量的10H-SiC结构。TaC/SiC纤维界面能显著提高复合材料的拉伸、弯曲性能以及Z向压缩性能。整体密度为1.89 g/cm3时,含界面炭/炭材料的抗弯强度达375 MPa,约为无界面材料的4倍,同时材料整体密度的增加也能显著改善其力学性能。分析表明材料总体呈非线性脆断,有一定的假塑性行为。压缩载荷作用下Z向和XY向都为与受力方向成45°的剪切型破坏。     

晶须对碳碳复合材料组织和力学性能的影响

添加硅灰石(CaO·SiO₂)晶须制备碳纤维预制体, 并在980 ℃下进行化学气相沉积, 高温石墨化处理后制备得到CaO·SiO₂晶须改性的C/C复合材料。利用SEM、金相显微偏光分析以及力学实验等方法研究了预制体结构对基体微观结构、物理性能和力学性能的影响。实验结果表明: 添加CaO·SiO₂晶须会诱导热解炭呈锥形生长, 同时在石墨化过程中会诱导热解炭的组织结构发生有序性转变, 与基体反应生成SiC二次纤维。添加CaO·SiO₂晶须使得复合材料的石墨化度由31.6%提升至41.1%, 导热和导电性能相比于未添加晶须时分别增加了71.7%和14.3%, 复合材料的弯曲强度相比于未添加晶须时提升了5%。     

粉末冶金法制备Cu/SiO2纳米复合材料的组织与性能

采用粉末冶金法制备Cu／SiO2纳米复合材料，研究SiO2含量对复合材料性能的影响。结果表明，在烧结过程中．Cu／SiO2复合材料的体积收缩。密度增加，并且随SiO2含量提高，Cu／SiO2纳米复合材料的电导率降低，维氏硬度和机械性能明显升高。退火温度曲线表明，Cu／SiO2复合材料的软化温度为750℃，高于纯铜的软化温度150℃，具有很好的热稳定性。     

用有限元方法分析SiC／7740玻璃复合材料的界面强度

用显微脱粘法测定了Ｎｉｃａｌｏｎ ＳｉＣ／７７４０玻璃复合材料中纤维／基体的脱粘力；用有限元ＳＡＰ５程序在Ｓｉｅｍｅｎｓ７５７０Ｃ计算机上计算了复合材料纤维轴向、径向的界面抗拉强度和界面剪切强度在试样厚度内沿纤维轴向的分布；对照文献报道的类似工作，从组元膨胀系数差异出发对计算的结果进行了定性的分析和讨论。     

基于静电纺纳米复合材料的气体污染物吸附性能研究

通过静电纺丝技术,制备以Al_2O_3为铝源的PAN纳米纤维复合材料,对气体污染物中的HCN进行吸附性能的研究。通过控制变量法研究了不同的铝含量对材料吸附性能的影响,选择出复合材料最佳的制备工艺。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附测试(N_2-adsorption/desorption)等表征技术对复合材料的晶体结构和组成、表面形貌和孔结构进行观察和分析,并从理论上预测了复合材料对HCN的吸附能力。