国外铁基复合材料的发展及应用

铁基复合材料的制备和应用是提高钢铁材料性能的重要研究方向。文章按照时间顺序总结了国外铁基复合材料的发展和应用状况,详述了粉末冶金法、高温自蔓延烧结法、铸造法及铸渗法工艺的发展历史及其适用的增强体、基体材料和应用范围。     

马来酸酐改性天然橡胶/炭黑复合材料的性能

分别以过氧化二苯甲酰（BPO）和过氧化二异丙苯（DCP）为引发剂，在双辊开炼机上采用马来酸酐（MAH）单体对天然橡胶（NR）进行接枝改性，再与高耐磨炭黑（HAF）混合，制备出了性能优良的炭黑增强天然橡胶复合材料，并对其性能进行了测试和分析．结果表明：MAH改性NR／HAF复合材料具有优良的力学性能，其中MAH用量以1份为宜。引发剂DCP的引发效率比BPO略高，用量以0．5份为宜；复合材料在高温下热稳定性较好；扫描电镜分析表明碳黑在NR基体中的分散以及界面结合情况得到了明显改善．     

原位合成纳米羟基磷灰石/葡甘聚糖复合材料流变特性研究

采用原位合成法制备HA/KGM溶胶,应用单因素实验方法研究KGM质量分数、温度、pH值对复合溶胶黏度的影响.结果表明,HA/KGM溶胶黏度随KGM质量分数、pH值增加而递增,随温度上升而下降,但过高质量分数和pH值时溶胶转变成凝胶,黏度急剧下降.较高pH值和较高的质量分数不利于形成均匀的HA/KGM复合溶胶.此结果可为HA/KGM复合材料进一步研究提供参考.     

一种改进的阈值分割算法在复合材料图像处理中的应用

针对纤维增强复合材料微观结构图像的特点,提出了一种改进的基于模糊思想的阈值分割算法,该算法利用整体阈值、局部阈值和像点梯度信息之间的关系,构造了一个双输入单输出的模糊逻辑系统,合理计算出像点的最佳分割阈值.实验结果证明了算法的有效性.     

碳纤维增强PVC复合材料的制备工艺和力学性能

研究了用模压成型法制备碳纤维增强PVC(CF/PVC)和二维碳纤维平纹布增强PVC(CB/PVC)复合材料,并与原PVC树脂力学性能进行了测试比较。研究结果表明,CB/PVC复合材料的拉伸强度和缺口冲击强度提高,但弯曲强度有所下降;CF/PVC复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度和弯曲强度都比原PVC树脂增大约10%;结合其力学破坏形貌照片,分析了碳纤维和PVC树脂相容性与其性能之间的关系。     

压电复合材料中双周期圆柱形夹杂的反平面问题

研究了无限大压电复合材料中双周期圆柱形夹杂的反平面问题．利用双周期Riemann边值问题的解析函数理论和级数展开的分析方法，借助Eshelby夹杂原理研究了压电复合材料中双周期圆柱形夹杂的反平面问题，获得了夹杂和基体内电弹性场的复式表达式，并利用数值算例分析了双周期夹杂对应．力和电位移的影响．     

硬脂酸/二氧化硅复合相变材料的制备

采用溶胶-凝胶法，制备了硬脂酸／SiO2复合相变材料．分别应用差示扫描量热仪（DSC）红外光谱仪（IR）和扫描电镜（sEM）测试了所制备复合材料的相变温度、相变焓、相变可逆性和微观结构．DSC测试结果表明该复合材料具有较好相变可逆性，相变焓和相变温度与纯硬脂酸相比均有降低．IR分析表明硬脂酸与二氧化硅之间是简单的嵌合关系．SEM表明复合材料表面具有多孔结构，改善了复合材料的相变可逆性。     

3DNSRMMCs网络骨架结构几何特征分析

用β-Si3N4颗粒浆料浸渍有机前驱体多孔聚合物材料，通过加热烧蚀掉聚合物，制备出三维空间连续网络结构预制块体。其几何特征遵循Euler定律、Aboav-Weaire定律和Levis准则等拓扑规律，在复制过程中，孔穴结构产生扭曲、变形，使其结构在空间三维方向上出现各向异性，各向异性率因扭曲变形程度不同而不同。通过实验数据测量和拓扑规律计算，定性和定量地描述了作为金属基复合材料增强相网络结构的几何特征，为获取复合材料优良性能奠定了基础。     

形状记忆合金短纤维增强复合材料的热相变行为

基于Eshelby等效夹杂模型和Mori—Tanaka的场平均法，考虑到形状记忆合金材料的强物理非线性和基体材料的弹塑性，发展了增量型的等效夹杂模型．基于该模型，探讨了形状记忆合金短纤维增强弹塑性基复合材料在应力自由状态下的热相变特性，特别研究了基体材料的塑性对复合材料热相变特性的影响．计算结果表明：当基体进入屈服阶段后，在复合材料卸载过程中出现残余应力；弹塑性基体复合材料的特征相变温度偏移随纤维体积分数的变化规律与弹性基体复合材料的变化规律不同，其热相变特性有显著的区别．     

树脂基复合材料中石墨与MoS2的减摩作用机理

针对我国传统铁路滑床板在应用过程中存在的浪费和污染问题，研制了环氧树脂基减摩复合材料涂层以替代润滑油层，改善滑床板的性能．在M200环块磨损试验机上考察了复合材料中减摩相对复合材料一钢摩擦学特性的影响，对磨损后的钢试样表面进行了X光电子能谱分析与扫描电镜观察，对石墨与MoS2的减摩作用机理进行了探讨．结果表明：复合材料中添加石墨可有效降低摩擦副的摩擦系数，大幅度提高复合材料的耐磨性；MoS2在摩擦过程中发生氧化转变为MoO3，失去了层状结构，因而不能降低摩擦系数，但同时MoS2抑制了树脂向钢试样表面的转移，可有效提高复合材料的耐磨性．