纳米SiC增强纯Al基复合材料的微观组织和力学性能

与采用微米尺度SiC颗粒为增强相制备的Al基复合材料相比,以纳米SiC颗粒为增强相制备的Al基复合材料具有更加优异的力学性能,可极大提高SiC增强Al基复合材料的服役可靠性及应用范围。采用传统粉末冶金方法制备纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料,研究烧结温度和增强相体积分数对复合材料微观结构和力学性能的影响。研究表明,烧结温度和增强相体积分数均对复合材料的微观结构和力学性能有重要影响。随烧结温度升高,复合材料中的残留微孔减少,密度和强度均得到显著提高。含体积分数为3%纳米SiC颗粒的复合材料在610℃具有最高的强度,进一步提高纳米SiC颗粒的含量并不能提高材料的力学性能,这主要是由于当纳米SiC颗粒的体积分数超过3%时将出现明显的团聚,从而降低强化效应。     

短碳纤维含量对温压-熔渗工艺制备C/C-SiC复合材料力学性能的影响

以短切碳纤维为增强体,采用温压–熔渗工艺(WP-LSI)制备纤维体积分数分别为20%、25%和30%的C/CSiC复合材料,研究纤维含量对C/C-SiC复合材料力学性能的影响,并与国外同类产品进行对比。结果表明:随碳纤维含量增加,复合材料的开孔率降低,抗弯强度和抗压强度均提高,纤维体积分数为30%的复合材料密度达2.00 g/cm3,开孔率仅2.88%,其抗弯和垂直抗压强度分别为104.63 MPa和167.99 MPa,比纤维体积分数为20%的材料分别提高86.04%和44.76%,比国外同类产品分别提高2.03%和11.99%;随碳纤维含量增加,复合材料的破坏形式由假塑性破坏向脆性破坏转变。     

原位自生TiB+TiC增强Ti-Fe基复合材料微观组织和力学性能研究

以Ti粉、Fe粉和B_4C粉末为原料,采用冷等静压+高真空烧结方法制备了不同(TiB+TiC)增强相体积分数的Ti-Fe合金基复合材料(Fe元素质量分数为5%～15%),重点讨论了Fe含量和增强相对复合材料微观组织和力学性能的影响规律。结果表明,在1 150～1 250℃烧结温度下制备出Ti-Fe合金基复合材料致密度随Fe含量与增强相体积分数升高而降低。Fe含量增加使基体中α相层片状结构细化,而B_4C粉末的添加生成原位自生TiC颗粒和TiB纤维增强相,基体结构由层片状转变为等轴状。材料力学性能随Fe含量和增强相体积分数增加而提高。在1 150℃烧结制备的Ti-15%Fe-10vol%(TiB+TiC)复合材料硬度(HV)达到334,抗压强度达到2 040 MPa。     

SiC纤维增强TB8复合材料层合板力学性能研究

通过箔-纤维-箔法制备了SiC纤维增强TB8复合材料,利用光学电子显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和力学性能试验机对SiC纤维增强TB8复合材料层合板的微观组织、断口形貌与力学性能进行表征与分析,研究了铺层方式对SiC纤维增强TB8复合材料层合板力学性能的影响。结果表明:880℃/50 MPa/2 h的热压工艺下,SiC纤维增强TB8复合材料层合板复合效果良好,纤维排布均匀并与设计方向基本一致。通过对单层SiC纤维布铺设角度、铺层顺序的设计可实现对SiC纤维增强TB8复合材料不同方向力学性能的调整与改进。单向SiC纤维增强TB8复合材料的纵向性能最佳,室温抗拉强度达1362.20 MPa,■层合板在部分牺牲复合材料纵向强度的同时,提升了其横向强度。当钛基复合材料多向受力时可考虑采用■层合板;当钛基复合材料构件受力状态确定时,可采用■或根据实际情况确定的其他角度层合板。     

CeO_2含量对SiC_p/Al-12Si复合材料性能和微观组织的影响

为了研究CeO_2对SiC颗粒增强铝基复合材料组织与性能的影响,以微米级SiC和Al-12Si-Cu-Mg合金粉为原料,添加CeO_2粉末,采用粉末冶金法制备SiC颗粒增强铝基复合材料。用扫描电镜及能谱仪对材料的微观组织进行表征和能谱分析,并检测其物理性能和力学性能。结果表明:适量CeO_2的加入可以显著细化析出Si,Si相颗粒分布更加均匀,复合材料的致密度、抗拉强度和伸长率都有着显著提高,热膨胀系数显著降低,CeO_2体积分数为0.2%时,复合材料的各项性能达到最优值,分别为98.38%、376.9 MPa、4.09%、13.94×10~(-6)K~(-1)。     

制备工艺对B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响

采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响.烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高.在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高.烧结压力对复合材料力学性能的影响较小.当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa·m1/2、98.2%.     

热等静压法制备SiC_p/Al复合材料的组织及性能研究

采用热等静压法制备SiC颗粒增强铝基复合材料,研究其显微组织和力学性能,分析复合材料的断口形貌及断裂机制,测定了其热膨胀系数。结果表明:热等静压后,复合材料中的SiC颗粒会出现颗粒团聚,形成硬质的SiC骨架。对于20%SiC_p/6061Al(体积分数)复合材料,其抗拉强度能达到304 MPa,而20%SiC_p/2024Al(体积分数)的抗拉强度为276 MPa,两种复合材料的抗拉强度都达到或超过其他制备方法的水平。复合材料的断裂方式为基体的韧性断裂、SiC颗粒的解理断裂、SiC颗粒与基体的界面脱粘3种方式并存的混合断裂形式。对比复合材料热膨胀系数的实际测量值和Turner、Kerner模型理论值,Turner模型理论值更接近实测值。     

纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料的力学性能研究

采用粉末冶金法制备了1%(体积分数)纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料,并研究了其力学性能。实验结果表明,1%纳米SiC颗粒增强2024铝基复合材料具有优良的室温力学性能,并且在200℃时表现了较好的高温性能,在315℃时强度下降。研究表明,纳米SiC可以增加增强粒子的表面积,减小增强粒子的颗粒间距,使大量弥散分布的纳米SiC颗粒起到钉扎位错的作用,而且可以细化2024铝基体的晶粒,因而表现了良好的力学性能。     

固溶温度及SiC含量对粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料组织与性能的影响

以SiC颗粒为增强体,Al-Mg-Cu-Fe-Sn合金作为基体合金,采用真空热压再热挤压的方法制备SiC/Al-Mg基复合材料,然后进行固溶和时效热处理,通过扫描电镜观察热压与挤压态材料的形貌,测试时效态材料的维氏硬度、拉伸性能,并进行电化学腐蚀实验,研究固溶温度及SiC颗粒含量(体积分数,下同)对该复合材料的显微组织与性能的影响。结果表明:随SiC颗粒含量增加,SiC/Al-Mg其复合材料的抗拉强度明显提高,材料在拉伸过程中的Serration现象减弱,10%SiC/Al-Mg基复合材料的屈服强度从基体合金的57 MPa提高到246 MPa,而伸长率从23.5%降低到6.0%。随固溶处理温度从400℃升高到570℃,材料的硬度先升高后降低,在固溶温度为500℃时,10%SiC/Al-Mg基复合材料的硬度HV达到92。粉末冶金SiC/Al-Mg基复合材料的腐蚀行为除了受SiC含量影响外,还与固溶温度有关。     

凝胶注模法制备碳纤维/氮化硅复合材料的微观结构与力学性能

通过化学气相沉积在短碳纤维表面制备C/Si C复合涂层,然后采用凝胶注模法制备纤维体积分数分别为2%和4%的Cf/Si3N4复合材料,利用X射线衍射与扫描电镜对该材料的物相与组织结构进行分析,研究短碳纤维对Si3N4陶瓷力学性能的影响。结果表明:随碳纤维体积分数增加,Cf/Si3N4复合材料的密度和抗弯强度降低,但断裂韧性明显提高。当纤维体积分数为4%时,材料的断裂韧性达到8.91 MPa·m1/2,比氮化硅陶瓷提高1.6倍,材料主要由长柱状的β-Si3N4基体、C/Si C涂层及碳纤维组成,碳纤维表面的C/Si C双涂层可防止高温下碳纤维与氮化硅基体发生反应,使碳纤维与氮化硅基体界面结合良好,以提高材料韧性并保证有合适的强度,满足功能材料在一定条件下的使用要求。     

陶瓷纤维整体模块的性能及应用

通过对整体陶纤模块性能和结构的介绍,突出体现了整体陶纤模块的特殊加工工艺、专用锚固件、固定快速、牢固、6面可压缩,结构无热膨胀应力等性能优势.整体陶纤模块新型结构从很大程度上增强了衬里结构的施工性能和密封效果,用以取代传统重质耐火材料,能有效地强化衬里绝热结构,有效地控制热量损失,避免了整体炉衬网状裂纹、热震动及机械震动对衬里破坏,解决了重质耐火材料保温效果差的难题.     

光纤传感器的原理及应用

传感器在人们日常生活中已经得到了广泛的应用,随着新一代传输媒介光纤的问世,传感器得到进一步的发展,出现了光纤传感器。本文主要介绍了光纤传感器的相关知识包括光纤的基本知识以及光纤传感器的分类结构等,并重点介绍了光纤传感器的原理及其在各方面的广泛应用。     

陶瓷纤维模块在工业炉的应用与实践

陶瓷纤维是目前应用最广泛的工业炉窑炉衬材料,纤维模块可加工成各种异形产品。它具有导热率低、密度小、重量轻等优点,使工业炉的发展进入＂炉窑轻量化＂时代。以冷轧带钢退火炉为例,说明了陶瓷纤维模块炉内衬的应用以及安装方法,并对模块化内衬和层铺毯式内衬的炉壁温度进行对比分析。陶瓷纤维模块应该成为炉窑设计或旧的炉窑改造的首选设计方案。     

钢纤维与硅氧铝陶瓷纤维对树脂基摩擦材料性能的影响

钢纤维和陶瓷纤维由于各自的特性在摩擦材料行业中成为非常重要的非石棉纤维.采用粉末冶金法制备纤维增强树脂基摩擦材料,对比研究以钢纤维和硅氧铝陶瓷纤维作为增强材料对树脂基摩擦材料摩擦和磨损性能的影响.结果表明,硅氧铝陶瓷纤维和钢纤维对材料摩擦因数和磨损率的影响均较复杂;钢纤维的添加量(质量百分数)为20%-25%、硅氧铝陶...     

国产纤维喷涂技术的进展

简述了经过十几年的开发 ,我国纤维喷涂技术已发展成为具有本国特色的纤维应用技术。     

陶瓷纤维粉化及抗粉化方法的研究

本文以普通硅酸铝纤维为研究对象 ,探讨了陶瓷窑炉内陶瓷纤维粉化的机理以及用人工神经网络的方法对陶瓷纤维使用寿命进行预测 ,并提出抗粉化的方法 ,对延长陶瓷纤维使用寿命及优化窑炉结构意义深远。     

连续陶瓷纤维的应用前景

本文介绍了连续陶瓷纤维,尤其是Al_2O_3-SiO_2系氧化物连续陶瓷纤维最近的发展情况。溶胶—凝胶法近年来受到广泛关注,采用此法能获得高纯度连续陶瓷纤维材料,其使用温度可达1400℃。此类纤维的应用目前已遍及许多领域,CFCC计划的实施将使其潜在的节能及环境保护效能得到发挥。     

纤维喷涂工艺在退火炉中的应用及前景

综述了纤维喷涂工艺的原理及特点，重点介绍了纤维喷涂工艺在退火炉中的应用及前景。     

锅炉密封保温的现状与改进

锅炉密封保温状况良好是保证锅炉正常生产运行及节能降耗的前提。纤维喷涂产品耐高温、容重小、导热系数低、整体性好、稳定性强、低透气属性,完全可以满足锅炉密封保温性能要求,节能率达25％。     

Application and practice of ceramic fiber block technology in industrial furnaces

Ceramic fiber,a kind of furnace lining material,is widely utilized in industrial furnaces.Fiber blocks can be made into various shapes.They have advantages of low thermal conductivity,low density and light weight for the development of industrial furnaces.This paper,taking a continuous annealing furnace as an example,describes the application of ceramic fiber blocks in the furnace and the installation methods.The temperatures of the furnace wall with different linings are analyzed.In the furnace design or the renovation of the existing furnaces,lining with ceramic fiber blocks is the preferred solution.