连续纤维增强复合材料的制备方法

综述了金属基和陶瓷基连续纤维增强复合材料的制备方法，并分析了各种工艺的优缺点。在总结了现阶段连续纤维增强复合材料研究中存在的问题的基础上，提出了今后连续纤维增强复合材料的主要研究方向。     

微观纤维增强高分子复合材料研究--分子复合材料的概念及其理论依据

分子增强高分子复合材料由于其诱人的潜在工业应用前景而备受重视，就分子复合材料这一概念及其理论上的依据进行综述。     

W纤维增强Zr基非晶复合材料的界面研究现状

评述了W纤维增强Zr非晶合金复合材料的界面润湿行为、界面反应和残余应力等研究现状,分析了影响复合材料界面的因素,讨论了控制和优化界面特性的途径和方法.     

先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究

综述了先驱体转化法制备连续纤维增强陶瓷基复合材料在先驱体、致密化工艺、微观结构、性能等方面的国内外研究情况,最后提出了今后进一步研究的方向。     

纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹的模拟分析

基于Ghosh提出的Voronoi单元有限元方法,构造能同时反映纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹扩展的单元(X-VCFEM单元);应用界面力学理论和断裂力学理论,建立界面脱层、界面裂纹扩展方向和基体裂纹扩展的判断准则;结合网格重划分技术,模拟分析了只含有一个夹杂时界面脱层和基体裂纹扩展的过程,并通过与传统有限元计算结果的比较,验证X-VCFEM单元的可靠性和有效性;同时,模拟分析含任意随机分布夹杂的纤维增强复合材料界面脱层和基体裂纹的产生和扩展过程。结果表明：应用该方法模拟复杂多相复合材料裂纹问题具有计算速度快和精度高的优越性。     

碳化硅纤维增强铝基复合材料的界面组织研究EI

本文利用透射电子显微术（ＴＥＭ）和微区能谱分析（ＥＤＸ）对化学气相沉积碳化硅纤维增强ＬＤ２铝合金的界面结构进行了研究，并对显微组织与性能的关系进行了讨论。结果发现，用热压扩散工艺生产的ＳｉＣ／Ａｌ复合材料，其基体与ＳｉＣ纤维结合良好。界面处有棒状相Ａｌ＿４Ｃ＿３生成（该相是菱形结构，对纤维强度有较大破坏作用），且存在镁元素富集。     

连续纤维增强PPESK树脂基复合材料的界面性能

用SEM观察了复合材料的微观断面结构,用横向拉伸强度和层间剪切强度表征玻璃纤维(GF)、T700碳纤维(CF)、芳纶纤维(F-12)增强PPESK树脂基复合材料的界面性能,研究了界面性能对三种复合材料耐湿热性能的影响.结果表明,T700/PPESK和F-12/PPESK复合材料的界面粘接性能均优于GF/PPESK复合体系.三种纤维复合材料的破坏机理不同:玻璃纤维发生纤维与树脂的界面脱粘破坏,碳纤维复合材料在破坏时,树脂与纤维并没有完全脱粘,破坏发生在树脂内;而芳纶纤维复合材料的破坏总伴随着纤维本身横向的撕裂破坏.三种复合材料体系均具有较低的吸湿率和良好的耐湿热性能,T700/PPESK复合材料在湿热条件下的性能保持率最高.     

界面对双向纤维增强复合材料力学性能的影响

基于均匀化理论与有限元方法,针对双向连续纤维增强复合材料(CBFRC),建立了微观代表体积单元(RVE)模型,并预测了界面对CBFRC宏观等效力学性能的影响。在建立的RVE模型中,采用表面内聚力本构关系描述纤维/基体之间的界面。研究结果表明:不同界面刚度下,CBFRC中的基体发生不同形式的初始损伤。与界面断裂能相比,界面刚度和界面强度对CBFRC面外抗拉强度的影响较大,而对CBFRC面内抗拉强度的影响较小,且界面的存在会降低CBFRC整体的抗拉强度。随着纤维体积分数的增加,CBFRC面内的抗拉强度也随之急剧增加,但CBFRC的面外抗拉强度反而有减小的趋势。本文中所提出的方法能够简单有效地对实际复杂的三维纤维增强复合材料进行优化设计。     

颗粒增强金属基复合材料涂层的制备及其特性与应用

针对复合材料涂层的相关问题, 综述了颗粒增强金属基复合材料涂层的制备技术及其特性的研究进展。重点描述了电热爆炸超高速喷涂技术及电刷镀技术制备颗粒增强金属基复合材料涂层的发展现状、涂层组织结构和力学性能研究进展, 概述了颗粒增强金属基复合材料涂层的工程应用领域及其未来发展方向。     

纤维增强聚合物复合材料的三相动态粘弹模型及其界面结构参数

本文以复合材料界面作为中间相(界面相),借助Takayanagi的两相共混模型及Ziege的修正公式,导出了单向纤维增强聚合物复合材料的三相动态粘弹共混模型,得到了界面层的几何结构混合参数(r_i、V_i、λ_L及中间参数B)及界面相的各个动态粘弹性参数.这些参数可以根据复合材料的动态粘弹性实验结果求得,利用上述导出的模型,对玻璃纤维单向增强不饱和聚酯的动态粘弹性进行了试验,结果表明,随着温度的变化,界面相的厚度r_i、体积分数V_i及动态粘弹参数也会发生一定的变化,存在着界面相与基体相之间的相互转变.      

强化Mg合金和Mg基复合材料的研究进展

Mg和Mg合金材料对现代社会发展具有举足轻重的意义.根据近期部分国内外资料并结合自身研究结果,综述了强化Mg合金和Mg基复合材料的研究和开发,介绍了几种新型的强化Mg合金和Mg基复合材料.文献表明,材料性能与合金成分,晶粒大小,增强体的类型、形状、分布、体积分数,增强体与基体的界面,制备工艺等诸多因素有关.     

聚合物基形状记忆合金复合材料研究进展

本文对聚合物基形状记忆合金复合材料的研究及应用进展进行了综述。着重介绍了该复合材料在结构设计、制备工艺技术以及应用等方面的研究成果以及发展概况,并对其发展前景进行了展望。     

石墨烯纳米片/AZ91镁基复合材料的显微组织与力学性能

采用铸造工艺制备了石墨烯纳米片(GNPs)增强的AZ91镁基复合材料,测试了复合材料的力学性能,并利用光学显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对复合材料的微观组织、界面结合和断口形貌进行了表征和分析,讨论了复合材料的强化机理。结果表明:石墨烯纳米片可有效细化镁基体的晶粒组织,在添加少量石墨烯纳米片时(0.1%),复合材料的屈服强度、延伸率和显微硬度分别为(164±5)MPa、(7.7±0.1)%和(74.2±2)HV,比基体分别提高了37.8%、13.2%和24.7%。GNPs与镁基体形成了强界面结合,这更有利于发挥应力转移强化、细晶强化等作用,提高镁合金强度、塑性等力学性能。     

石墨烯增强铝基复合材料的制备工艺、组织与性能研究进展

石墨烯因独特的二维结构与优异的力学性能成为铝基复合材料的理想增强体。随着铝基复合材料制备技术的日益成熟,石墨烯增强铝基复合材料在结构材料的广泛应用已成为研究的热点。综述了石墨烯增强铝基复合材料制备工艺的最新研究进展,重点讨论了石墨烯有效分散的方法,石墨烯铝基复合材料的组织与界面结构。研究表明,石墨烯能够显著提高复合材料的力学性能,细化基体晶粒。通过合理控制复合材料的制备工艺参数不但能够有效解决石墨烯的团聚问题,而且能避免石墨烯与基体之间界面的不利反应。最后提出了石墨烯增强铝基复合材料研究目前面临的挑战以及解决思路。     

Mg基复合纳米粉体的制备和氧化特性

针对机械合金化法制备Mg基复合纳米粉体耗时长、能耗大的不足,在H2﹢SiH4﹢Ar的混合气氛下,用直流电弧等离子体蒸发纯Mg制备了Mg基复合纳米粉体,粉体的生产率为0.39～0.43kg·h-1。用XRD、TEM、DSC-TG、氧含量分析等手段对样品进行了分析。结果表明,样品中Mg相含量随气氛中H2含量的增加而增加,Mg2Si相、Si相含量减少,当H2含量大于30%时,Si相在XRD谱上消失。样品平均粒度和氧含量随Mg相含量增加而增大。在室温大气条件下,样品中Mg2Si相的含量越高则抗氧化性越好。在升温速度10℃/min,流动空气30mL/min的条件下,加热温度超过400℃后,复合粉体氧化速率急剧加快,至580℃左右几乎完全氧化。     

硅相增强锌基复合材料的微观组织研究

提出了一种流变混熔复合新方法，并用此方法制备了硅相增强锌基复合材料，利用透射电镜（ＴＥＭ）观察了该复合材料微结构，发现：硅相本身的精细结构中存在大量的缺陷，硅相与基体以及基体晶粒之间的界面处有η相析一大的η析出相是离异共晶组织。     

钛基复合材料及其制备技术研究进展

综述了钛基复合材料及其制备技术,重点介绍了纤维增强钛基复合材料(FTMCs)和颗粒增强钛基复合材料(PTMCs)的制备技术,分析了各种制备技术的优缺点.研究表明:纤维涂层法具有纤维分布均匀,纤维与界面反应小,复合材料性能优异等优点,是一种很有前景的FTMCs的制备技术.原位合成工艺制备的PTMCs避免了界面反应,界面清洁、结合强度高,可以明显提高PTMCs的力学性能.     

长纤维增韧Ti-48Al-2Cr-2Nb基复合材料的基础性研究

采用粉末—热压 (1 2 50℃ /2 .5h,2 0 MPa)成型工艺 ,制备了 Nb和 Nb Ti纤维增韧Ti-4 8Al-2 Cr-2 Nb(TACN)金属间化合物基复合材料。测试了该复合材料的弯曲性能、断裂韧性、高温拉伸性能以及界面层的显微硬度分布情况。研究结果表明 :复合材料的性能较基体有较大提高。其中 Ti Nb/TACN复合材料的综合性能较好 :K1c=1 9.2 MPa× m1/ 2 ,σbb=70 0 .2 MPa,σ80 0℃b =4 71 MPa,δ80 0℃ =1 8.3 %。     

非晶增强铝基复合材料的微观结构及腐蚀性能

利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及电化学腐蚀等测试手段对搅拌摩擦加工制备获得的新型非晶增强铝基复合材料的微观组织结构及腐蚀性能进行实验研究.实验结果表明,新型非晶增强铝基复合材料呈现典型的层状结构,且组织呈现一定的纳米级的超细晶结构,主要由α-Al及α Al非晶结构组成的并伴有Al-Cu-Mg系析出相存在,与母材相比抗拉强度得到了较大的提高,而添加非晶形成的复合材料的电化学腐蚀性能相比未添加非晶基体材料加工后的腐蚀性能有所提高,但两种加工条件下材料的抗腐蚀性能均低于母材.     

镁/聚乳酸复合材料的制备与表征

为有效中和聚乳酸降解过程后的酸性,提出镁颗粒与聚乳酸的复合材料新体系。采用造粒-注塑工艺制备了3%Mg/聚乳酸(PLA)复合材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段表征了产物的微观形貌与物相组成;测试了力学性能;采用模拟体液浸泡手段研究了复合材料的降解行为。结果表明,采用造粒、注塑工艺可以制备这类复合材料,少量镁颗粒的加入对聚乳酸的力学性能影响不明显,其中拉伸强度和延伸率分别下降了6%和12.5%,但弯曲强度有所增加。聚乳酸降解后的酸性得到了有效的中和,聚乳酸浸泡30 d后的pH值为6.28,而3%Mg/PLA复合材料浸泡30 d后的pH值仅为6.85。