表面处理对7075铝合金与1J50软磁合金胶接性能的影响

以7075铝合金板和1J50软磁合金板为研究对象,用光学接触角测试仪和扫描电镜(SEM)研究不同表面处理方式对金属表面微观形貌、湿润性和表面自由能的影响规律,揭示合金单搭接头强化机制。结果表明：喷砂与硫酸阳极化处理通过形成均匀分布凹坑和氧化膜层,提高合金表面粗糙度、润湿性和自由能。1J50软磁合金喷砂前后表面自由能分别为45.7、57.9 mJ/M²;7075铝合金经喷砂+阳极氧化复合表面处理后(S4组),表面自由能和剪切强度达极大值,分别为66.5mJ/M²和6.48 MPa,破坏机制由原始的界面失效转化为内聚失效。因此,最佳胶接工艺为7075铝合金喷砂+硫酸阳极氧化处理。1J50合金喷砂处理为最佳表面处理方式。     

轧制铝合金叠层板变形量与结合强度的关系初探

叠层材料是由两种或两种以上的合金采用压力加工方法制备而成的二层或多层的复合材料。应用热轧法将两种性能不同的铝合金轧制复合而成叠层板,采用剪切试验对不同变形量和热处理的叠层板进行结合强度试验。采用金相显微镜,扫描电镜和能谱仪分别分析界面的结合程度及界面附近的化学组成。结果表明:变形量越大结合强度越高,热处理后其结合强度明显提高;结合面近域区有明显元素扩散现象。     

表面处理对镁合金及其复合材料性能的影响

用扫描电镜、动态接触角测量仪、拉压试验机等,对不同表面处理镁合金的表面形貌和特性、玻璃纤维增强树脂/镁合金叠层板(GFRR/Mg)的界面形貌和力学性能进行分析.结果表明:表面处理可提高镁合金表面能和GFRR/Mg叠层板的力学性能.经磷酸盐处理和高锰酸盐处理后,镁合金的表面能分别为85.97 mJ/m2和92.04 mJ/m2,比打磨处理增加了53.7％和64.6％,表面润湿性明显改善.磷酸盐和高锰酸盐处理镁合金制备的GFRR/Mg叠层板界面结合良好,抗拉强度和弯曲强度比打磨处理的GFRR/Mg叠层板稍高.     

电力用铝合金超疏水耐腐蚀膜层的制备与表征

用草酸阳极氧化、氟钛酸铵封孔再经硬脂酸表面修饰,在2A12铝合金表面制备超疏水耐腐蚀膜层。表征其微观形貌、表面成分和物相组成,测试膜层表面润湿性及耐蚀性。结果表明:氟钛酸铵封孔过程中生成Ti(OH)4起填充孔洞,改善阳极氧化膜的致密性,疏水状态较好,耐蚀性提高。阳极氧化膜封孔后再经表面修饰未生成新物相,但形成微纳米粗糙结构,水滴接触角达150.8°,呈超疏水状,耐蚀性进一步提高。封孔-修饰后阳极氧化膜具有微纳米粗糙结构和较低表面能,减少了腐蚀接触面积并抑制腐蚀,显著提高2A12铝合金耐蚀性,在电气用铝合金腐蚀防护方面具有应用前景。     

铝合金阳极氧化膜质量问题探讨

针对95式5．8毫米自动步枪在部队使用过程出现铝合金机匣表面变色的问题，分析了变色原因，并经过技术攻关——改进铝合金件阳极氧化工艺进行验证试验，解决了铝合金件阳极氧化质量问题。     

酒石酸浓度对铝合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响

以2024铝合金作基体进行阳极氧化,研究酒石酸浓度对阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐蚀性能的影响.结果表明:随酒石酸浓度增加(0～100 g/L),阳极氧化膜的形貌明显变化,表面均匀性和致密性先升后降,孔隙率先降后升,厚度先增后降,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降.酒石酸浓度为75 g/L制备的阳极氧化膜表面均匀性和致密性良好,孔隙率最低,为14.8％;厚度最大,达15.6μm;电荷转移电阻最高,达4.86×104Ω·cm2;腐蚀失质量最低,仅为1.07 g/m2,该阳极氧化膜的耐蚀性最好,对铝合金的防护作用良好.     

MoS2对铝合金硬质阳极氧化的影响

采用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)等手段研究电解液中加入MoS2对铝合金硬质阳极氧化过程、氧化膜层微观形貌及表面成分的影响。结果表明:MoS2均匀分布于硬质氧化膜层中;MoS2的加入提高了铝合金硬质氧化的氧化电压,使氧化过程U-t曲线更加平稳,同时减少了氧化膜孔隙率,使氧化膜更致密。     

铝及铝合金阳极氧化膜结构及其应用

叙述了铝及铝合金的阳极氧化技术研究进展，并重点介绍了阳极氧化膜的组织结构及其新近发现的一些可贵特性，讨论了它的应用前景。     

7B52叠层铝合金准静态及动态响应和本构模型研究

为研究装甲车用7B52叠层(7A62/7A01/7A52)铝合金板的力学性能及本构模型,开展7B52叠层板及各单层铝合金板的准静态压缩和动态冲击试验,获得各自的应力-应变关系和Johnson-Cook(J-C)本构模型。结果表明：当应变率为950～1 720 s^-1时,7B52和7A62的流变应力随应变率增大而升高,材料表现出较高的应变率敏感性;应变率为1 720～2 100s^-1时,应变率敏感性降低;应变率为1 100～3 022 s^-1时,7A01和7A52的流变应力基本不变,其应变率敏感性较低;在高速冲击载荷下,7B52叠层板比7A62和7A52铝合金的延展性最大分别提升67%、26%,而与7A01铝合金相比,提升72%;7A62在准静态压缩下,发生剪切破坏;7B52在准静态压缩下,硬质层7A62与7A01中间层界面首先破坏,剪切带在7A52软层中形成。在准静态压缩下,7B52比7A62吸能提升131%,在0.25 MPa冲击载荷下,吸能提升54%,而在0.45 MPa和0.65 MPa冲击载荷下,两者吸能水平接近...     

氧化铈颗粒对铝合金阳极氧化膜性能的影响

在硫酸与酒石酸混合电解液中添加氧化铈颗粒,以2024铝合金作基体制备阳极氧化膜,研究氧化铈颗粒浓度对阳极氧化膜的微观形貌、表面成分、厚度、表面润湿性、耐蚀性能和硬度的影响。结果表明：随氧化铈颗粒浓度增加,阳极氧化膜的微观形貌和表面润湿性变化明显,孔隙率先降后升,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降,硬度先增后减。氧化铈颗粒弥散分布既能均化电流分布使热量分散,抑制阳极氧化膜局部过度溶解,也参与成膜过程,可填充微孔,从而提高阳极氧化膜性能。氧化铈颗粒浓度为3 g/L制备的阳极氧化膜致密性良好且呈疏水状态,其孔隙率和腐蚀失质量最低,分别为12.4%、0.81 g/m²,电荷转移电阻最高,达5.35×10⁴Ω·cm²,硬度最大,达430.6HV。     

载荷加载速率对碳纤维镁合金层合板层间断裂韧性的影响

分别采用镁合金和碳纤维代替工程中常用的玻璃纤维增强铝合金层合板中的铝合金和玻璃纤维,通过将单向碳纤维/环氧树脂预浸料交替层压,得到复合材料板,并用环氧树脂将复合材料板与镁合金薄板加压黏结在一起,得到碳纤维增强镁合金层合板。采用单悬臂梁测量载荷速率对碳纤维增强镁合金层合板层间断裂韧性的影响。结果表明:层间裂纹在低载荷速率时以稳定的方式扩展,而在高速率时裂纹的扩展变得不再稳定;在低速率(1~1 000 mm/min)载荷下,载荷速率对层间断裂韧性有轻微的影响;层合板在高速率载荷下的层间断裂韧性大于低速率下的层间断裂韧性。     

RDX基铝纤维炸药静态压缩力学性能

为了提高RDX基含铝炸药的力学性能,用铝纤维替代含铝炸药中的铝粉制备了RDX基铝纤维炸药。进行了准静态力学实验,将得到的不同铝纤维含量的铝纤维炸药的弹性模量以及单轴抗压强度拟合计算,得到了铝纤维炸药弹性模量以及单轴抗压强度与铝纤维体积含量的关系表达式。结果表明,用拟合弹性模量实验数据得到的铝纤维的增强系数为8.19。铝纤维能显著增强铝纤维炸药的力学性能,其弹性模量、抗压强度以及残余强度随着铝纤维体积含量增加而增大。当铝纤维体积含量为0%~30%时,铝纤维炸药的临界应变随着铝纤维含量的增加而增大,当铝纤维体积含量高于30%时,铝纤维炸药的临界应变不随着铝纤维含量变化。采用正态分布函数,进行了铝纤维体体积含量为10%~40%的铝纤维炸药工程应力-应变曲线的拟合,其拟合的校正决定系数为0.987~0.998。体积分数小于38.1%的特定铝纤维含量的铝纤维炸药的单轴抗压强度可用拟定的关系式计算。     

短切纤维对RDX/TNT熔铸炸药的力学改性

采用玻璃纤维、聚酯纤维、铝纤维、碳纤维4种短切纤维作熔铸炸药力学性能改性剂,研究了压缩、拉伸力学实验中短切纤维的种类、添加量和长度对RDX/TNT 65/35熔铸炸药力学性能的影响。结果表明,聚酯纤维对压缩强度的改善效果最佳,添加量为0.4%时压缩强度达27.94 MPa。铝纤维会显著降低炸药的拉伸强度和拉伸延伸率。玻璃纤维添加量为0.2%时拉伸、压缩力学性能均低于不掺杂纤维材料的RDX/TNT 65/35熔铸炸药。添加量在0.2%～1.0%时,65/35-RDX/TNT的压缩力学性能随玻璃纤维用量的增加而升高。添加量分别为0.01%和0.05%时,使用3 mm碳纤维的炸药拉伸力学性能好于使用6 mm碳纤维,掺杂0.05% 3 mm碳纤维的炸药各项拉伸力学性能最好。     

纤维增强复合靶抗贯穿规律的研究

通过将球腔膨胀模型和柱腔模膨胀型相结合的方法 ,提出了一种计算纤维增强复合靶抗贯穿规律的新工程分析方法 ,此方法考虑了复合靶的各向异性特征和撞击所引起的冲击波的衰减效应 .利用新的分析方法完成了聚乙烯纤维增强复合靶和芳纶纤维增强复合靶抗贯穿规律的分析计算 .计算结果与我们自己所完成的实验结果符合良好     

仿生聚多巴胺对HMX、TATB和铝粉的界面性能改性

为了研究表面改性方法及表面包覆均匀性、浸润性等性状对含能材料的机械感度、界面力学性能以及工艺性能的影响,仿生贻贝黏附蛋白的作用原理,以多巴胺为前驱体,采用一步法使其在含能材料表面聚合形成一层致密牢固的包覆薄膜聚多巴胺(PDA),制备了改性单质炸药(HMX@PDA、TATB@PDA)和改性铝粉(Al@PDA)。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和接触角测试仪对改性含能材料的表面形貌、药柱断裂处微观形貌、元素含量以及表面浸润性能进行了表征,采用国军标(GJB-772A-1997)、巴西实验等标准测试方法对改性含能材料的机械感度、拉伸应力-应变曲线等进行了测试,并将实测性能与未改性含能材料进行了对比分析。结果表明,与HMX晶体比较,HMX@PDA晶体的摩擦感度下降30%,特性落高数值增加一倍;与TATB基药柱比较,TATB@PDA基药柱的拉伸强度提高约15%;与Al粉比较,Al@PDA在HTPB液相中24h后可有效减缓沉降。聚多巴胺对晶体完整致密的包覆性能以及含有丰富活性基团的特性,对含能材料的包覆降感、界面力学性能提升和工艺稳定性提升等方面具有显著的界面改性作用。     

Residual Characteristic of High-Velocity Steel Fragments Penetrating UHMWPE FRP Laminates

The mechanical performance of ultra-high molecular weight polyethylene fiber (UHMWPE) and its composites were proposed. Penetrated properties of different thicknesses UHMWPE FRP laminates (URP) impacted by 3.3g cubic high velocity fragments were studied. According to the ballistic experimental results and theoretical analysis, the linear relation between ballistic limit vBL and area density AD was confirmed. The relative parameters of showing experientially residual velocity vr were expressed by the function of AD. In the end, versatile experiential expression between vr and AD was found. Prediction of vr and vBL using obtained expressions under the above stated condition of impacting URP was consistent with the experimentaled results. Consequently, the two experiential relations can be used to predict the residual velocity and ballistic limit of cubic high velocity fragments impacting URP. The residual characteristic of high-velocity steel fragments penetrating UHMWPE FRP laminates can be more exactly forecasted by the two derived experiential formulas.     

UHMWPE纤维层合板防弹性能数值分析研究

为研究UHMWPE纤维层合板的抗弹性能,将力学本构模型简化为面内"各向同性"模型和层间"节点力"模型,利用Abaqus 6.9实现全部分析过程,并根据分析结果讨论UHMWPE纤维层合板的失效模式。研究表明:简化后的模型能够较好地模拟UHMWPE纤维层合板的抗弹过程;在立方体破片高速侵彻时,靶板表现出明显的3阶段破坏,弹体发生镦粗和侵蚀现象,剩余速度和靶板变形的凸包高度跟试验值较为一致。     

铜包覆多壁碳纳米管增强铝基复合材料的制备及力学性能

采用化学镀的方法在碳纳米管表面镀覆一层铜纳米颗粒,旨在改善其与铝基体之间界面结合性能,从而提高复合材料最终的力学特性,用常压烧结与高温模压、热挤加工相结合的工艺制备碳纳米管增强铝基复合材料,通过X线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对经过表面化学镀的碳纳米管粉末和复合材料的结构与性能进行表征测试。结果表明:随着碳纳米管质量分数的增加(0~4.0%),复合材料的硬度逐渐上升,抗拉强度先升高后下降;当质量分数为3.5%,分别可达到207.74HB和453.84 MPa,比纯铝提高了230.6%和326.9%,相比不经任何处理直接添加碳纳米管制备的复合材料提高了47.5%和23.55%。     

基于环氧树脂的低红外发射率材料研究

将环氧树脂与对醇酸清漆、聚氨酯清漆、酯胶清漆在红外性能、力学性能和耐化学性能方面进行比较,在红外性能差别不大的条件下,环氧树脂的力学性能和耐化学试剂性能优势突出,是制备红外复合涂层的理想粘合剂。对环氧树脂掺杂平均粒径48μm片状铝粉,对不同铝粉质量分数和不同厚度的涂层进行测试和表征。结果表明,以环氧树脂为基体制备出的低红外发射率材料,在铝粉质量分数为30%,漆膜厚为30～45μm时,红外发射率为0.25。     

镁合金腐蚀及防护研究新进展

镁合金是目前使用的最轻的金属材料,因其优良的物理和力学性能受到了广泛的关注。特别是高的比强度使其成为以减轻自重为目的的汽车和航空领域的理想金属材料。然而,镁合金的耐蚀性差成为阻碍镁合金推广应用的一个重要问题。综述了镁合金的腐蚀问题和目前国内外的几种镁合金防护方法的研究现状。提高镁合金耐蚀性的途径主要有:开发新的镁合金;采用快速凝固工艺;应用表面技术,如化学转化处理、阳极氧化、金属镀膜、激光表面改性、离子注入等表面处理技术等。