空心微珠增强铝基复合材料弹塑性性能的模拟预测

基于代表性体积元的细观力学有限元的方法预测空心微珠增强铝基复合材料的弹性模量、弹塑性应力应变。研究了空心微珠体积百分比(Vf)和空心微珠壁厚与空心微珠半径的比值(t/R)对弹塑性性能的影响。研究表明复合材料有效弹性模量随着Vf的增大而减小,随着t/R的增大而增大;另外,随着Vf的增加复合材料逐渐表现出泡沫金属材料的特性。     

铝/空心微珠复合材料弹性性能的预测研究

根据复合材料的基本原理建立了复合材料弹性模量的本构方程，在这基础上利用有限元的方法预测了空心微珠增强铝基复合材料的弹性模量，并在模拟中考察了空心微珠体积百分比（Vf）、空心微珠壁厚与空心微珠半径的比值（t／R）两个参数对弹性模量的影响。通过将有限元模拟结果与理论计算结果相比较，发现结果具有较好的一致性。由于有限元模型和公式是理想模型，其结果比实验值要高，为此，通过考虑空心微珠增强铝基复合材料的主要缺陷，从而使模拟值更接近于实验值。     

复合材料中空心颗粒的团聚效应

采用有限元分析方法对空心颗粒增强金属基复合材料进行研究,分析空心颗粒团聚对复合材料性能的影响。结果表明,空心颗粒的加入,可以改善金属基复合材料的力学性能。当空心颗粒体积分数较小时,其团聚程度对复合材料的弹性模量影响不大。随着团聚颗粒体积分数的提高,复合材料的屈服强度先增大后降低。     

飞灰空心微珠/铝基复合材料的国内外发展概况

综述了近年来国内外飞灰空心微珠-铝基复合材料的研究进展,包括飞灰空心微珠-铝基复合材料的制备方法和材料性能等,并指出了飞灰空心微珠-铝基复合材料的发展趋势.     

采用粉末冶金技术制备的空心微珠分散钛基复合材料的表征及磨损性能(英文)

采用粉末冶金技术制备空心微珠分散的钛基复合材料,并对其磨损和腐蚀行为进行研究。结果表明,所制备的复合材料组织中在α-Ti基体中分散有平均孔径为50~150μm的空心微珠。复合材料的多孔性归因于压制过程中载荷对空心微珠颗粒的破坏及空心微珠本身的空心特性。X射线衍射分析表明复合材料由Al2O3、SiO2、TiO2和α-Ti相组成。基体钛合金的显微硬度为HV 240,而复合材料的显微硬度在HV 1100~HV 1800范围内变化。磨损实验表明,相对于商用Ti-6Al-4V合金,复合材料对硬化钢球和WC球的抗磨损性能得到显著增强。复合材料在3.56%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀行为表明,其耐点蚀性能改善,腐蚀电位向正(更高)方向移动。然而,与商用Ti-6Al-4V合金相比,空心微珠分散钛合金的腐蚀速率增大。     

铝基空心微珠复合材料的阻尼性能

为提高铝合金的阻尼性能,采用压力浸渗法制备50v01%空心微珠/ZL102复合材料,通过动态热机械分析仪研究复合材料在不同条件下的阻尼行为.结果表明,在20～180℃,复合材料的阻尼性能高于基体合金;室温时.复合材料的阻尼性能约为4.5×10-3,与基体相比提高了约一倍,相同体积分数时,复合材料的阻尼性能与空心微珠的粒径成反比.复合材料阻尼性能提高的主要原因是位错阻尼和界面阻尼以及第二相的孔洞效应.     

空心玻璃微珠/Al基泡沫材料的微观组织与性能研究

选用直径为40～80μm的空心玻璃微珠、铝粉为原料,制备含有不同体积分数的空心玻璃微珠Al基泡沫材料,并分析其显微组织与性能。研究结果表明,空心玻璃微珠Al基泡沫材料的密度范围在1.37～2.21 g/cm~3,孔隙率为18.23%～49.13%。当空心玻璃微珠的体积分数为30%、40%时,微珠分布比较均匀;体积分数达50%时,微珠出现团聚,团聚随着体积分数的增大而变得严重,团聚处微珠与基体的结合不好;在制备样品过程中,基体铝发生轻微氧化,微珠与基体也发生微量反应;微珠体积分数为40%的泡沫材料的吸能能力较好,达到62.88 MJ/m~3;材料的吸能能力随着微珠含量的增多而降低。     

搅拌法铸造空心微珠-铝复合材料组织和性能的研究

采用半固态搅拌铸造法制备了铝-空心微珠复合材料，分别对金属型铸造和挤压铸造方法制备的铝-空心微珠复合材料的组织和性能进行了研究，并对其拉伸断口形貌进行了扫描电镜分析。结果表明：两种铸造方法制备的复合材料的抗拉强度都低于基体铝合金，随着空心微珠加入量的增加，复合材料的抗拉强度有所降低，密度减小，比强度增大，韧性降低，使复合材料的断裂形态从塑性断裂发展为脆性断裂。     

SiCw和纳米SiCp混杂增强铝基复合材料的制备与评价

采用湿成型法制备了体积分数可以调节的碳化硅晶须与纳米碳化硅颗粒混杂的预制块,确定了挤压铸造法制备混杂增强铝基复合材料的工艺参数.通过扫描电镜和透射电镜分析发现:复合材料中晶须与纳米颗粒分布均匀,并与基体合金的界面结合良好,无界面反应物和孔洞;与基体合金相比,混杂增强复合材料的抗拉强度和弹性模量明显增高,延伸率降低;在晶须体积分数一定时,随纳米SiC颗粒体积分数的增加,复合材料的抗拉强度升高.     

空心玻璃微珠表面金属化及电磁性能

用化学镀方法将空心玻璃微珠表面改性,使其表面沉积纳米金属粒子,可使镀后微珠同时呈现电磁性能好、质轻且化学性能稳定的优点,进而可显著拓宽空心玻璃微珠的应用.采用AgNO3活化的方法对空心玻璃微珠表面进行化学镀镍,使用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及能谱分析(EDX)技术对空心玻璃微珠表面镀后的形貌及成分进行研究.结果表明:镍磷合金较均匀地附着在微珠表面.用波导法对所得材料进行磁导率和介电常数测量,表明镀后的空心玻璃微珠是一种介电损耗材料,具有电磁损耗性能.