苎麻增强环氧树脂复合材料的力学性能

分别以苎麻原麻和碱麻为增强体,KH550为偶联剂,制备了苎麻增强环氧树脂复合材料,研究了偶联剂用量和纤维含量对复合材料力学性能的影响,并对拉伸断口进行了观察。结果表明:当纤维的质量分数为50%,偶联剂用量为2%时,原麻/环氧树脂复合材料的力学性能最好,拉伸强度为172.9MPa,弯曲强度达365.4MPa;当纤维的质量分数为50%,偶联剂用量为3%时,碱麻/环氧树脂复合材料具有最好的拉伸性能,拉伸强度为117.3MPa;当纤维的质量分数为40%,偶联剂用量为3%时,碱麻/环氧树脂复合材料具有最好的弯曲性能,弯曲强度达293.2MPa。     

石墨烯增强TiAl自润滑复合材料的力学性能研究

利用超声波分散和机械球磨法把石墨烯均匀混合于钛铝基体,采用冷压压制成型和真空热压烧结技术制备石墨烯增强钛铝合金自润滑复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱分析仪(EDS)等对该自润滑复合材料的微观组织结构及其力学性能进行了研究。结果表明:石墨烯均匀的分布于钛铝合金自润滑复合材料基体中且石墨烯与钛铝合金未发生界面反应,石墨烯增强TiAl合金自润滑复合材料致密性较好。当石墨烯的加入量为0.3wt%时,自润滑复合材料的屈服强度由469 MPa提高到555 MPa;自润滑复合材料的硬度达到468 HV,比基体提高了11%;随着石墨烯含量的增加,复合材料的硬度和屈服强度逐渐增大,当石墨烯的添加量为0.7 wt%时,复合材料的硬度和屈服强度达到最大。     

SEPS对R-PP/R-HIPS共混物的增容研究

本文研究了SEPS对R-PP/R-HIPS共混物相容性的影响,结果表明,当SEPS含量为10wt%时,共混物的缺口冲击强度提高了137%,达到了6.4k J/m2,拉伸强度也有所提高,微观形貌得到了改善,表明SEPS增强了两相的粘结,从而显著提高了共混物的相容性。     

2.5维机织复合材料冲击剩余强度试验研究

开展2.5维复合材料冲击后拉伸剩余强度的试验研究,获得了各种工况下的载荷位移曲线和经向拉伸剩余强度,通过试验结果分析温度和冲击能量对2.5维机织复合材料经向剩余强度的影响。研究发现温度一定时,冲击能量越大,经向拉伸剩余强度越小;冲击能量一定时,经向拉伸剩余强度随着温度上升而降低。     

聚苯酯/MoS2填充聚四氟乙烯复合材料对铝合金的摩擦学性能

采用冷压-烧结成型工艺制备聚苯酯/MoS2填充聚四氟乙烯复合材料,考察聚苯酯含量对复合材料力学性能的影响,考察聚苯酯和MoS2含量对复合材料与铝合金及表面阳极氧化铝合金对摩时摩擦学性能的影响;用扫描电子显微镜观察复合材料和铝合金磨损后的表面形貌。结果表明：填充聚苯酯降低了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,提高了球压痕硬度;随着聚苯酯和MoS2含量的增加,复合材料对铝合金及表面阳极氧化铝合金的摩擦因数逐步减小,磨损率降低;MoS2存在时,铝合金及阳极氧化铝合金表面可形成均匀连续的转移膜,表面光滑,从而降低了磨损;阳极氧化后铝合金表面有一层致密的氧化膜,改善了对复合材料对摩时的摩擦学性能。     

纳米CaCO_3添加量对其改性聚丙烯复合材料发泡效果及力学性能的影响

采用超临界流体技术制备出纳米CaCO3改性聚丙烯复合材料,研究了纳米CaCO3添加量对复合材料发泡效果、力学性能以及CaCO3和聚丙烯共混物流变性能的影响。结果表明:随纳米CaCO3添加量的增多,复合材料的发泡效果先变好再变差,而拉伸强度和冲击韧度均先升后降,当纳米CaCO3质量分数为5%时,复合材料的发泡效果最佳,拉伸强度和冲击韧度最大,分别为16MPa和37kJ·m-2;在250℃时,随着纳米CaCO3添加量的增大,共混物的表观黏度逐渐减小。     

压铸铝合金的铁金属间化合物对力学特性的影响

压铸铝合金AlSi9Cu3中含有三种FeSiAl类金属化合物,即:多边形状铁相Al8Si1.6(Fe,Mn)1.8 (CuZn)0.1、α铁相Al8Si1.5(Fe,Mn)1.7 (CuZn)0.2和β铁相Al5Si1.3(Fe,Mn)(CuZn)0.1 .当铁的含量从0.17 wt%～0.8 wt%变化时,压铸铝合金AlSi9Cu3以α铁相和多边形状铁相为主,其强度上升,塑性降低;当铁的含量达到0.8 wt%～1.3 wt%时,α铁相和多边形状铁相有明显的增加,同时β铁相也大量形成,从而使其强度增加5%,延伸率减少27%.     

高氮钢复合焊接接头组织与力学性能研究

热输入对焊接接头组织与力学性能有重要影响。采用激光-电弧复合焊接方法,研究了不同电弧能量和激光能量下的接头组织、焊缝氮含量、拉伸与冲击性能及接头显微硬度。研究表明：焊缝组织为奥氏体+少量δ铁素体,焊缝中析出的δ铁素体随热输入加大而增多;当电流达到200A后,熔池液态金属中氮的溶解近于饱和,即使焊接电流增大,焊缝氮含量依然趋于恒定;而当激光功率增至2.0kW后,焊接过程中的匙孔维持在稳定状态,焊缝氮含量也近于恒定;拉伸断裂位置均在焊缝区,当焊接电流为200A时,平均拉伸强度最高,达到967.58MPa,当激光功率为1.6kW时,平均拉伸强度可达962.88MPa;焊缝冲击功随激光功率的增大呈先降低后升高的变化趋势,但随电流的增大其变化趋势相反;熔合线的冲击功随着焊接参数的变化呈现出相同的变化趋势,焊缝和熔合线的最大平均冲击功分别为47.60J和62.85J;拉伸和冲击的断裂形式均为韧性断裂;焊缝区显微硬度最低,导致拉伸测试时均断裂于焊缝区。     

聚乳酸竹粉复合材料性能影响因素分析

以竹粉、聚乳酸(PLA)为原材料,以模压成型的方法制备竹粉/PLA复合材料,通过测试其力学性能,摩擦磨损性能和吸水性能来分析竹粉的含量对复合材料性能的影响。实验结果表明:当竹粉含量为30%时,复合材料的洛氏硬度值,弯曲强度以及抗摩擦磨损性能达到最高,之后呈下降趋势。竹粉含量为50%时,材料的冲击强度,拉伸强度达到最大值,竹粉含量超过50%之后,开始明显下降。复合材料的吸水性能逐渐增加。综合实验结果来看,竹粉的添加有利于改善力学性能,提高材料的抗摩擦磨损性能和吸水性能。     

亚麻纤维增强环氧树脂基复合材料拉伸强度的预测模型

采用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备了亚麻纤维增强环氧树脂基复合材料,研究了纤维体积分数对其拉伸强度的影响;通过对Kelly-Tyson拉伸强度预测模型进行修正,建立了亚麻纤维增强树脂基复合材料拉伸强度的预测模型,并计算了模型的预测精度。结果表明:当纤维体积分数为38.6%时,复合材料的拉伸强度最大,约为63.10 MPa;不同纤维含量的复合材料因界面剪切强度不同,其所对应的临界纤维长度、纤维拉伸强度及纤维长度效应因子均有所不同;建立的拉伸强度预测模型的预测精度约为97.8%。     

非平衡粉态材料的固化成形技术的研究

将纯铝粉和铁粉的混合物球磨（机械合金化）后,通过强制轧制地大化成形,扫描电镜的观察结果表明通过强制轧制能得到良好的成形材料。对于球磨３６ｈ在温度６７３Ｋ轧制的试样,铁含量（质量）增至８％为止,延伸率虽略微有所降你 伸强度几乎呈直线增加,高达５５０ＭＰａ。     

硅渣和玻璃粉直接烧结制备多孔材料的气孔结构与力学性能

以硅渣和玻璃粉为原料,采用粉体直接烧结法制备多孔材料,研究了烧结温度(700~900℃)、烧结时间(15~120min)和升温速率(10~100℃·min^-1)对多孔材料表观密度、气孔率、物相组成、抗压强度的影响。结果表明:气孔结构均匀性随烧结温度的升高而降低;表观密度随烧结温度的升高先减小后增大,随保温时间的延长而增大,随升温速率的增大而减小,气孔率的变化趋势与表观密度的相反;多孔材料的主要物相为玻璃相和硅、SiC、SiO2、Ca2Al2SiO7等结晶相,且结晶度随烧结温度的升高而降低;抗压强度随烧结温度的升高呈先增大后减小的趋势;当烧结温度为750℃,升温速率为30℃·min^-1,烧结时间为30 min时,多孔材料的主晶相为硅和Ca2Al2SiO7,抗压强度最大(1.60MPa),表观密度为0.43g·cm^-3,气孔率为80%。     

尼龙6／铜复合粉末选区激光烧结工艺参数优化及力学性能研究

制备了不同铜粉含量（质量分数）的尼龙6机械混合复合粉末,对复合粉末进行激光烧结,利用扫描电镜对烧结件的形貌进行了表征,通过正交试验优化工艺参数,并研究了铜粉含量对烧结件力学性能的影响。结果表明,铜粉与尼龙表面黏结良好,铜粉均匀分布在尼龙基体中;随着铜粉含量增加,烧结件抗弯强度、抗拉强度显著提高,冲击强度逐渐降低;铜粉含量为50％时,烧结试样抗拉强度为43．28MPa,抗弯强度为77．66MPa,硬度为112HRL,分别比纯尼龙6提高了10．04％、59．27％和39．29％。     

用铝粉作增粘剂制备泡沫铝

采用熔体发泡法制备了孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝材料,系统研究了铝粉(增粘剂)含量、增粘搅拌时间、保温时间和发泡剂的含量对孔隙率和孔结构的影响。对铝粉在铝熔体中的增粘机理以及在发泡过程中对气泡的稳定作用进行了讨论。结果表明:加入质量分数5％铝粉,搅拌时间7 min,发泡剂TiH2质量分数1．5％,保温5 min的条件下,可以得到孔结构均匀、孔隙率约75％的泡沫铝硅合金材料。     

造孔剂含量对粉末冶金不锈钢多孔材料孔隙率和抗压强度的影响

利用粉末冶金法制备了不锈钢多孔材料,研究了造孔剂含量对其孔隙率和抗压强度的影响。结果表明:随着造孔剂含量的增加,不锈钢多孔材料的平均孔隙率增大、抗压强度下降;造孔剂的质量分数控制在40%～50%之间时,可在保证强度的前提下使不锈钢多孔材料具有较高的孔隙率。     

粉末冶金Al-Fe复合材料机械及磨损性能研究

采用“冷压烧结 热挤压”的粉末冶金法制备出Al-10?、Al-20?复合材料,研究了Al-10?、Al-20?复合材料的孔隙率、抗拉强度、伸长率、硬度和耐磨行为。结果表明:随着Fe含量增加,Al-Fe复合材料的孔隙率增高,抗拉强度先升后降,伸长率下降,硬度和耐磨性增高,对偶件的减摩性能下降;Al-10?和Al-20?的耐磨性能分别为QSn6.5-0.4的13.2和23.0倍;Al-Fe复合材料磨损表面呈Al基体 Fe颗粒 孔隙的耐磨组织。     

固体火箭推进剂燃烧微粒场的激光全息诊断

大幅度提高金属燃料的含量是实现高能高效推进剂配方的一个发展方向。现针对含铝量2／%,粒度及含铝量6%,粒度15±2μm的两种推进剂展开了一系列的研究工作。应用离轴4F全息技术,进行了固体火箭推进剂燃烧流场的粒子分布研究。在常压、2MPa和4MPa实验工况下,获得了清晰的全息图。     

新型粉末涂层刀具材料的研制

用异丙醇铝和正硅酸乙酯作前驱物,制得用于涂层的复合溶胶。利用溶胶-凝胶法在TiC粉末表面成功地涂覆了一层纳米级A l2O3/S iO2陶瓷薄膜,通过热压烧结成功制得了粉末涂层材料。材料的平均维氏硬度为19.5GPa,平均抗弯强度为860 MPa,平均断裂韧性为7.8 MPa.m1/2。     

原位反应法制备Al2O3/Cu复合材料的工艺研究

将自蔓延和传统铸造方法相结合,制备原位Al2O3颗粒增强铜基复合材料。研究原料配比、反应温度、预制片成型压力以及混粉时间等参数对复合材料组织的影响。结果表明,最佳的工艺参数为:铝粉与氧化铜粉的质量比为2∶1,铜粉加入量为5%(质量分数);预制片成型压力为12 MPa;浇注温度为1 120℃,混粉时间为30 min。