CVD法SiC纤维沉积过程的正交试验研究

采用正交设计方法对CVD法制备SiC纤维的工艺过程进行了分析和研究.在CVD法SiC纤维沉积过程中,主要考虑了5种工艺因素和4个水平,计算了不同工艺因素务件下的方差,分析了各自影响的显著性.找出影响SiC纤维抗拉强度工艺因素的主次顺序,并讨论了主要工艺因素对沉积过程的影响机理.     

SiC_f/Ti-6Al-4V复合材料叶环应力及超转失效的有限元分析(英文)

建立钛基复合材料叶环三维循环对称有限元模型,分析其应力分布和超转失效。重点研究纤维体积分数、增强面积、热残余应力及2种不同温度对叶环应力分布的影响。通过分析在一系列转速下叶环的环向应力得到其极限转速。结果表明:在2种不同温度下,纤维体积分数和增强面积对叶环应力的分布和大小影响不同。研究结果为叶环的结构设计提供了一定的建议。当考虑热残余应力时,在较高的温度下,较大的增强面积对叶环的设计是有利的。     

Ni-Mn-Ga磁性形状记忆合金A-D变体对的纳米孪晶间的取向关系北大核心CSCD

通过透射电镜观察了Ni_(54)Mn_(25)Ga_(21)磁性形状记忆合金中A-D马氏体变体对的晶体学特征。结果表明:微米级的单个马氏体变体由纳米级的粗、细两种片层组成,这两种片层呈(1 1 2)复合型孪晶关系。变体对之间任意两片层的取向关系随着细片层所占变体的体积分数变化而改变,粗-粗(或细-细)片层对的取向关系接近于相同,粗-细片层对的取向关系接近于(1 1 2)孪晶关系。此外,沿着片层的<11 0>方向观察,变体间界面位于竖立位置,界面弯曲。界面处片层之间存在一定交叉,交叉的区域在10 nm以内。     

热暴露对SiC纤维增强Ti基复合材料基体织构的影响

本文利用电子背散射衍射（EBSD）技术,研究了高温热暴露对SiC纤维增强Ti-6A1—4V复合材料基体织构的影响。结果表明,相对于制备态复合材料较为集中的晶粒取向,900℃10h热暴露后的复合材料其晶粒生长的方向既有基面方向,又有棱面方向,同时还存在锥面方向。随着热暴露时间的延长,900℃75h热暴露的复合材料基面方向的生长方式与900℃10h热暴露的复合材料情况恰好相反。另外,无论是基面方向还是棱面方向,随着热暴露时间的延长,晶粒生长的取向均有向单一取向演化的趋势,且锥面方向上的生长会逐渐消失。     

热暴露对SiCf/Ti-6Al-4V复合材料热膨胀行为的影响

研究了热暴露对SiCf/Ti-6Al-4V复合材料热膨胀行为的影响。对基体合金、制备态复合材料、经900 ℃热暴露10, 25及75 h的复合材料的热膨胀行为进行了实验测量。结果表明,无论纵向和横向,热暴露的复合材料其热膨胀系数均高于制备态复合材料。且无论纵向和横向,经900 ℃热暴露10和75 h的复合材料热膨胀系数均高于经900 ℃热暴露25 h的复合材料。这是因为经900 ℃热暴露25 h的复合材料拥有较为合适的界面反应。另外,在对复合材料纵向热膨胀系数进行预测时,因为Schapery模型在整个加热过程中都考虑了热拉伸残余应力对复合材料热膨胀系数的影响,因此在CTE曲线的高温阶段,预测值低于实验值     

评定钛基复合材料界面强度的新方法

从微区角度建立了评定界面剪切强度的理论公式,用有限元方法验证该公式的准确性.此外,分析了钛基复合材料底部脱粘现象的原因以及热残余应力对纤维顶出最大载荷的影响.     

SiC纤维增强Ti600复合材料界面研究

通过纤维涂层法(MCF)、结合热等静压(HIP)工艺制备了SiCf/Ti600复合材料,经不同条件真空热暴露试验后,结合SEM、EDS、XRD等分析技术对界面反应动力学和反应产物相形成的反应序列进行初步研究.结果表明,反应元素C、Si、Ti等出现浓度起伏,合金元素Al并没有显著扩散进入界面反应产物层,而是在界面反应前沿堆积,其界面反应产物被确认为:TiC、Ti5Si3和Ti3SiC2,界面反应产物的生长受扩散控制且遵循抛物线生长规律,其生长激活能Qk及指数系数Ko分别为266.46 kJ·mol-1.37x10-3m·s-1/3.     

Effect of properties of SiC fibers on longitudinal tensile behavior of SiCf/Ti-6Al-4V composites

Three types of SiC fibers with different tensile strength were employed to prepare unidirectional titanium matrix composites. The strengths of the original SiC fibers and extracted fibers from the composites were measured. The results show that the mechanical properties of fibers are greatly damaged by the consolidation processing of the composite. The strength data of the extracted fibers are used to predict the strength of the composites according to two theoretic models. The Globe Load-Sharing（GLS） model overestimates the strength of the composites. If the Local Load-Sharing（LLS） model assumes that failure occurs after the formation of a cluster with three broken fibers, the model can predict the strength of the composites exactly.     

SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能

采用十字形试样测试分析有C涂层和无C涂层两种SiC纤维增强钛基复合材料的横向力学性能,以横向载荷作用下应力-应变曲线上的非线性拐点计算界面的强度.结果表明,有C涂层的界面横向开裂强度为53 MPa,低于无C涂层的界面开裂强度196 MPa,并且前者在横向载荷作用下沿C涂层与纤维之间开裂,而后者沿反应生成物与基体间开裂;体积分数为30%的多根纤维钛基复合材料的非线性拐点应力低于单根纤维复合材料,这主要是由于残余应力的减少引起,界面强度并没有明显变化.     

静电纺丝法制备SiC纳米纤维的研究进展

SiC纳米纤维具有许多优良的性能,如低的热膨胀系数、高的比表面积、高强度以及高的热稳定性和热导率。静电纺丝法制备SiC纳米纤维被认为是最简单最通用的方法之一,并成功应用到了力学、电学、光学、热学等多个领域。对静电纺丝原理和装置,静电纺丝法SiC纤维的制备和影响因素进行了全面详细的介绍和归纳,并对纤维的二级结构做了简短的介绍,最后对SiC纤维未来的研究方向和应用提出了个人观点。