CF-B4C/Al中子吸收复合材料的微观组织及力学行为

基于B₄C良好的中子吸收性能和碳纤维（CF）慢化中子的性能,采用真空热压烧结方法制备了集结构与功能一体具有不同CF含量的CF-B₄C混合增强6061Al基复合材料,并对热轧后的组织形貌和力学性能进行分析。结果表明,大变形量热轧后B₄C颗粒和CF分布较均匀,没有出现大面积的聚集现象,但是少量B4C颗粒和CF在轧制压力的作用下发生了断裂。当变形量达到60%时,复合材料的抗拉强度可达（265±3） MPa,与6061Al合金的抗拉强度相比,不同厚度的CF-B₄C/Al复合材料的抗拉强度分别提高了80%和112%。随着CF含量的增加,CF-B₄C/Al复合材料的强度和延伸率均减小。当CF含量达到5wt%时,断裂的主要原因是有纤维的聚集及纤维沿断裂方向排布。     

复杂人工填土的岩土工程勘察

现代城市改造过程中,再开发地块历经拆迁、平整和回填等改造,往往场地浅部填土复杂,而人工填土作为特殊性土,对工程建设有较大影响.对这类场地的岩土工程勘察采用常规的勘察手段,已不能满足建设工程的需要.以上海市虹口区某复杂人工填土勘察为例,项目尝试运用地震映像、人工源面波工程物探结合钻探取样验证的方法施行,以期为类似工程实施提供借鉴.     

Mg-8Sn系镁合金SPS制备及其组织性能研究

基于Mg-8Sn系镁合金具有较好的强度、耐腐蚀性和塑性加工性,本文采用放电等离子烧结方法(Spark plasma sintering：SPS)在530～590 ℃制备了Mg-8Sn-1Al-1Zn镁合金,对镁合金的微观组织、物相、力学性能和耐腐蚀性能进行了研究。结果表明：镁合金的显微组织由α-Mg和Mg₂Sn相组成,Mg₂Sn相在界面处产生。在制备温度为570 ℃时弯曲强度最高,可达215 MPa。当烧结温度为590 ℃时镁合金的耐腐蚀性能最好,其电化学的电极电位和腐蚀电流分别为-1.5218 V和1.9632×10_-5 A/cm₂,这主要是由于Mg₂Sn在颗粒接合边界的存在,对α-Mg起到保护作用。     

超音速等离子射流中飞行粒子的熔化行为研究

耐高温陶瓷材料氧化钇部分稳定的二氧化锆（Yttria Partially Stabilized Zirconia,YSZ）以其优异的隔热、抗高温氧化等特性，近年来在核电军工、航空航天等领域得到关注。本研究基于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamic,CFD）方法，建立了关于超音速喷涂（Supersonic Atmospheric Plasma Spraying,SAPS）等离子流场三维模型，分析了不同喷涂参数在拉伐尔喷嘴中产生的射流特性和飞行粒子的熔化和受力状态。当喷涂参数从71 kW降低到36 kW，喷涂功率降低了49.2%，等离子体射流的最高速度降低了8.5%，最高温度降低了22.2%；使用在线监测设备Spray Watch 2i(Osier,Finland)对飞行粒子的速度和温度进行在线实测，与模拟结果的对比表明：两者的相对误差在15%以内，模拟与试验结果得到了有效地相验证，这为核反应中的耐事故燃料包壳所需的高性能隔热涂层结构的精确控制提供理论指导。     

激光增材制造镍基复合材料界面连接机制与断裂行为

基于颗粒增强镍基复合材料优异的结构/功能特性，在航空航天、核电军工和电子电工等领域有着广泛的应用前景。本文选用机械球磨混粉+激光选区熔化方法 (SLM)制备了碳化钨(WC)颗粒增强IN718复合材料(WC/IN718)，对复合材料内部异质界面连接机制、强化机制和断裂行为进行了分析。研究结果表明：随着WC颗粒含量的增加(0wt%～20wt%)，试件成形良好，WC颗粒均匀分布在基体内部，异质界面处无缺陷产生，界面处产生了贫碳的W₂C层和碳化物层，基体合金主要呈柱状晶生长。由于熔池内部能量密度分布不同，低温位置WC颗粒的断裂方式为先形成界面反应层后由热应力引起断裂，高温位置WC颗粒优先发生断裂，断裂成小尺寸颗粒，后与熔化的基体合金形成界面反应层，弥散分布在基体内部。随着WC颗粒含量的增加，复合材料的强度呈现升高的趋势，而断裂韧性降低，抗拉强度最高可达1 280 MPa，强化机制主要为载荷传递强化，断裂机制为WC颗粒的脆性断裂和基体合金的韧性断裂。     

镁/铝层状复合板材搅拌摩擦焊焊接行为

采用搅拌摩擦焊(FSW)方法对爆炸焊方法制备的镁/铝层状复合板进行焊接，对不同焊接速度条件下焊接接头的微观组织、物相以及力学性能进行分析。结果表明：镁/铝层状复合板的搅拌摩擦焊焊接接头界面连接效果良好，热机械影响区和热影响区界线不明显，搅拌区内镁、铝交替分布呈条带状，在搅拌区、热机械影响区和热影响区形成了Al₃Mg₂和Mg₁₇Al₁₂金属间化合物，焊接缺陷主要为界面处金属没有及时填充形成的隧道孔洞；焊接接头横截面硬度呈“W”形分布，搅拌区的硬度从铝侧→界面→镁侧逐渐降低；FSW焊接接头的抗拉强度最大可达94.5 MPa，伸长率为6.7%，断裂机理为金属间化合物的脆性断裂和金属基体镁/铝的韧性断裂。