1995年 第12卷 第4期
1995, 12(4): 8-11.
摘要:
本文探索了制造碳化硼颗粒/镁合金(B4Cp/ZM5)复合材料的挤压铸造工艺和复合材料坯件的二次加工性能,测试了B4Cp/ZM5的抗压强度、硬度、密度等性能,结果表明:碳化硼颗粒/镁合金复合材料具有低密度、高强度、高硬度、良好的成型性能和二次加工性能。
本文探索了制造碳化硼颗粒/镁合金(B4Cp/ZM5)复合材料的挤压铸造工艺和复合材料坯件的二次加工性能,测试了B4Cp/ZM5的抗压强度、硬度、密度等性能,结果表明:碳化硼颗粒/镁合金复合材料具有低密度、高强度、高硬度、良好的成型性能和二次加工性能。
1995, 12(4): 12-16.
摘要:
本文研究了非晶态硅酸铝纤维的晶化原理及晶化工艺,以便改善纤维和复合材料的成本和性能,并用X-射线能谱、X-射线衍射、电子探针和透射电镜分析技术研究了纤维与铝硅合金的界面反应现象。与非晶态硅酸铝短纤维相比,晶化硅酸铝纤维的显微硬度高,与熔融金属有稳定的化学反应,晶化硅酸铝纤维增强铝硅合金复合材料的高温抗拉强度得到提高。
本文研究了非晶态硅酸铝纤维的晶化原理及晶化工艺,以便改善纤维和复合材料的成本和性能,并用X-射线能谱、X-射线衍射、电子探针和透射电镜分析技术研究了纤维与铝硅合金的界面反应现象。与非晶态硅酸铝短纤维相比,晶化硅酸铝纤维的显微硬度高,与熔融金属有稳定的化学反应,晶化硅酸铝纤维增强铝硅合金复合材料的高温抗拉强度得到提高。
1995, 12(4): 17-21.
摘要:
用化学镀镍法对铁粉镀镍,然后与氧化铝粉复合制成金属陶瓷材料。研究了镀镍铁粉对材料性能的影响,探讨了镀镍铁粉增强机理。
用化学镀镍法对铁粉镀镍,然后与氧化铝粉复合制成金属陶瓷材料。研究了镀镍铁粉对材料性能的影响,探讨了镀镍铁粉增强机理。
1995, 12(4): 22-29.
摘要:
为了研究Ni3Al/TiC之间的润湿性,本工作利用两种Ni3Al,即熔炼方法制备的块体Ni3Al、SHS方法制备的Ni3Al粉末,和致密TiC基板,通过高温摄影显微镜实验测定了Ni3Al-TiC之间的接触角。结果表明:无论哪一种Ni3Al,它们与TiC之间的接触角都在18°以内,表现出与TiC之间的良好的润湿性;当Ni3Al压粉体中掺入少量Mo时,接触角降为11°左右。用XRD、EPMA等方法分析和观察了实验样品的组成、结构、断面形貌及其元素分布。探讨了Mo对改善Ni3Al-TiC润湿性的作用机理。
为了研究Ni3Al/TiC之间的润湿性,本工作利用两种Ni3Al,即熔炼方法制备的块体Ni3Al、SHS方法制备的Ni3Al粉末,和致密TiC基板,通过高温摄影显微镜实验测定了Ni3Al-TiC之间的接触角。结果表明:无论哪一种Ni3Al,它们与TiC之间的接触角都在18°以内,表现出与TiC之间的良好的润湿性;当Ni3Al压粉体中掺入少量Mo时,接触角降为11°左右。用XRD、EPMA等方法分析和观察了实验样品的组成、结构、断面形貌及其元素分布。探讨了Mo对改善Ni3Al-TiC润湿性的作用机理。
1995, 12(4): 30-34.
摘要:
本文通过比较化学镀Ni-P-B4C复合镀层、Ni-P-SiC复合镀层、Ni-P合金层和电镀铬层的性能,发现Ni-P-B4C复合镀层是其中最理想的抗磨材料。试验证明:由于-B4C微粒的硬度高于SiC微粒,并且-B4C本身又具有较高的抗显微切削能力,所以Ni-P-B4C复合镀层的耐磨性显着高于Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P合金层。由于电镀硬铬层的硬度随磨擦热的升高而迅速下降,所以其耐磨性远不及Ni-P-B4C复合镀层。
本文通过比较化学镀Ni-P-B4C复合镀层、Ni-P-SiC复合镀层、Ni-P合金层和电镀铬层的性能,发现Ni-P-B4C复合镀层是其中最理想的抗磨材料。试验证明:由于-B4C微粒的硬度高于SiC微粒,并且-B4C本身又具有较高的抗显微切削能力,所以Ni-P-B4C复合镀层的耐磨性显着高于Ni-P-SiC复合镀层和Ni-P合金层。由于电镀硬铬层的硬度随磨擦热的升高而迅速下降,所以其耐磨性远不及Ni-P-B4C复合镀层。
1995, 12(4): 35-38.
摘要:
本文综述航空用复合材料的现状及发展情况。归纳了航空航天技术对复合材料的性能要求。将树脂基复合材料按其在飞机上应用部位的不同而进行分类,并提出相应的要求。明确指出树脂基体在决定材料性能中的重要作用,介绍了发达国家在这方面的作法,对我国在复合材料树脂基体方面的工作进行分析,找出差距。最后,就如何借鉴国外经验,根据国内现状开发和完善自身体系而提出建议。
本文综述航空用复合材料的现状及发展情况。归纳了航空航天技术对复合材料的性能要求。将树脂基复合材料按其在飞机上应用部位的不同而进行分类,并提出相应的要求。明确指出树脂基体在决定材料性能中的重要作用,介绍了发达国家在这方面的作法,对我国在复合材料树脂基体方面的工作进行分析,找出差距。最后,就如何借鉴国外经验,根据国内现状开发和完善自身体系而提出建议。
1995, 12(4): 39-43.
摘要:
本文研究了有机过氧化物引发剂对低介电损耗的改性双马来酞亚胺树脂4501A固化反应的影响。4501A树脂的主要成份为N.N'二苯甲烷双马来酞亚胺和二烯丙基苯基化合物。DSC、凝胶特性、材料性能等测试结果表明,引发剂能显着降低树脂的固化温度。本文还研究了含有引发剂的树脂浇铸体和复合材料的性能。结果表明,引发剂对树脂的介电性能没有影响,而显着地提高了树脂的热变形温度。
本文研究了有机过氧化物引发剂对低介电损耗的改性双马来酞亚胺树脂4501A固化反应的影响。4501A树脂的主要成份为N.N'二苯甲烷双马来酞亚胺和二烯丙基苯基化合物。DSC、凝胶特性、材料性能等测试结果表明,引发剂能显着降低树脂的固化温度。本文还研究了含有引发剂的树脂浇铸体和复合材料的性能。结果表明,引发剂对树脂的介电性能没有影响,而显着地提高了树脂的热变形温度。
1995, 12(4): 44-48.
摘要:
本文对高分子量PPS的工艺性以及中长纤维增强高分子量PPS热塑性复合材料的制备方法进行了研究。确定了用PPS的悬浮液进行对中长纤维毡的含浸工艺是制造这种复合材料较为有效的方法。其中,环氧树脂作为胶粘剂来把PPS粉和纤维毡粘住。由于环氧树脂对PPS粉末的包覆作用,可以防止PPS的氧化交联。通过对材料机械性能的测试,并且运用“均匀设计”的试验方法,找出了最佳工艺条件。用这种方法制得的中长纤维增强PPS热塑性复合材料在性能上超出了美国DOW化学公司RFCI艺的类似产品。最突出的是这种材料的高温性能。在高达250℃的温度下,其抗拉强度仍可达到89MPa.
本文对高分子量PPS的工艺性以及中长纤维增强高分子量PPS热塑性复合材料的制备方法进行了研究。确定了用PPS的悬浮液进行对中长纤维毡的含浸工艺是制造这种复合材料较为有效的方法。其中,环氧树脂作为胶粘剂来把PPS粉和纤维毡粘住。由于环氧树脂对PPS粉末的包覆作用,可以防止PPS的氧化交联。通过对材料机械性能的测试,并且运用“均匀设计”的试验方法,找出了最佳工艺条件。用这种方法制得的中长纤维增强PPS热塑性复合材料在性能上超出了美国DOW化学公司RFCI艺的类似产品。最突出的是这种材料的高温性能。在高达250℃的温度下,其抗拉强度仍可达到89MPa.
1995, 12(4): 49-54.
摘要:
本工作通过摩擦过程中聚醚醚酮(PEEK)结构(包括材料与磨屑结构)的变化研究了PEEK的摩擦磨损机理。结果表明,低负载下,材料的摩擦表面不熔融,但表层的凝聚态结构发生了变化,摩擦状态不变,磨损是由于摩擦对偶的连续作用下产生疲劳而脱落。高负载下,材料表面熔融并发生氧化交联,摩擦状态改变,材料外形结构与内层凝集态结构发生变化,磨损是熔融了的表面层粘附于对偶上经进一步的交联反应后,受剪切力作用而脱落。材料在摩擦磨损过程中的表面状态决定了其摩擦磨损机理,并导致了材料摩擦磨损行为对负载的特殊依赖性。
本工作通过摩擦过程中聚醚醚酮(PEEK)结构(包括材料与磨屑结构)的变化研究了PEEK的摩擦磨损机理。结果表明,低负载下,材料的摩擦表面不熔融,但表层的凝聚态结构发生了变化,摩擦状态不变,磨损是由于摩擦对偶的连续作用下产生疲劳而脱落。高负载下,材料表面熔融并发生氧化交联,摩擦状态改变,材料外形结构与内层凝集态结构发生变化,磨损是熔融了的表面层粘附于对偶上经进一步的交联反应后,受剪切力作用而脱落。材料在摩擦磨损过程中的表面状态决定了其摩擦磨损机理,并导致了材料摩擦磨损行为对负载的特殊依赖性。
1995, 12(4): 55-60.
摘要:
为改善碳/碳复合材料的高温抗氧化性能,在碳布/液体酚醛中引入超细碳化硅(α-SiC)粉进行复合,并在高纯氮气保护下高温烧结,初步制成了碳布增强SiC/C共烧结合金材料。热分析表明,该新型材料在900℃高温下的热失重率比常规的碳/碳复合材料降低数十倍,经浸渍处理并高温烧结,烧结合金的密度、力学性能及高温抗氧化性能均有显着提高。本文较系统地考察了原料配比,成型工艺及浸渍处理对烧结合金亚微形态及宏观性能的影响规律。
为改善碳/碳复合材料的高温抗氧化性能,在碳布/液体酚醛中引入超细碳化硅(α-SiC)粉进行复合,并在高纯氮气保护下高温烧结,初步制成了碳布增强SiC/C共烧结合金材料。热分析表明,该新型材料在900℃高温下的热失重率比常规的碳/碳复合材料降低数十倍,经浸渍处理并高温烧结,烧结合金的密度、力学性能及高温抗氧化性能均有显着提高。本文较系统地考察了原料配比,成型工艺及浸渍处理对烧结合金亚微形态及宏观性能的影响规律。
1995, 12(4): 61-65.
摘要:
本文讨论了有机PTC电路保护元件的绝缘阻氧层。实验结果表明,覆有氧渗透率小于4×109cc/cm2/mm/sec/cmHg(25℃)的环氧涂层的有机PTC电路保护元件电稳定性得到提高。
本文讨论了有机PTC电路保护元件的绝缘阻氧层。实验结果表明,覆有氧渗透率小于4×109cc/cm2/mm/sec/cmHg(25℃)的环氧涂层的有机PTC电路保护元件电稳定性得到提高。
1995, 12(4): 66-71.
摘要:
通过对高纯TiZr合金的高温氮化和高温退火制取了三相(Ti,Zr)N复合陶瓷。此结果不同于TiN与ZrN仅形成单相FCC结构无限固溶体的早期研究。应用X射线衍射(XRD)、X射线能量散射(EDS)及高分辨电子显微术(HRTEM)等技术手段分析研究了该(Ti,Zr)N复合陶瓷的晶体结构和化学成份。X射线衍射分析研究确定了材料的相组成(三相,FCC结构)及三相的晶格常数。微区化学成份分析给出各相中Ti与Zr的相对原子百分含量以及它们的金属元素含量的近似化学表达式。结合高分辨像的研究,最终确定出晶格常数最大的相富Zr,晶格常数居中的相Ti与Zr含量近似相等,而晶格常数最小的相富Ti.
通过对高纯TiZr合金的高温氮化和高温退火制取了三相(Ti,Zr)N复合陶瓷。此结果不同于TiN与ZrN仅形成单相FCC结构无限固溶体的早期研究。应用X射线衍射(XRD)、X射线能量散射(EDS)及高分辨电子显微术(HRTEM)等技术手段分析研究了该(Ti,Zr)N复合陶瓷的晶体结构和化学成份。X射线衍射分析研究确定了材料的相组成(三相,FCC结构)及三相的晶格常数。微区化学成份分析给出各相中Ti与Zr的相对原子百分含量以及它们的金属元素含量的近似化学表达式。结合高分辨像的研究,最终确定出晶格常数最大的相富Zr,晶格常数居中的相Ti与Zr含量近似相等,而晶格常数最小的相富Ti.
1995, 12(4): 72-78.
摘要:
本文用自制装置研究了多向细编C/C复合材料纤维束性能,分析了工艺过程的影响。同时用界面微脱粘实验技术研究了C/C复合材料界面性能,给出了相应的理论模型和界面应力分布,提出了由界面脱粘力,纤维、基体和复合材料性能表征界面剪切强度的方法,为C/C复合材料优化设计提供了定量参数。结果表明:织物结构、织物编织工艺以及织物/基体复合对纤维的强度影响很大,降为原始纤维的20%左右,对模量影响小。不同界面层次,纤维/基体的界面结合情况和界面剪切强度不同,Z向纤维束中纤维/基体结合好,具有最高的结合强度,SEM观察证实有大量基体碳在纤维上枝联。
本文用自制装置研究了多向细编C/C复合材料纤维束性能,分析了工艺过程的影响。同时用界面微脱粘实验技术研究了C/C复合材料界面性能,给出了相应的理论模型和界面应力分布,提出了由界面脱粘力,纤维、基体和复合材料性能表征界面剪切强度的方法,为C/C复合材料优化设计提供了定量参数。结果表明:织物结构、织物编织工艺以及织物/基体复合对纤维的强度影响很大,降为原始纤维的20%左右,对模量影响小。不同界面层次,纤维/基体的界面结合情况和界面剪切强度不同,Z向纤维束中纤维/基体结合好,具有最高的结合强度,SEM观察证实有大量基体碳在纤维上枝联。
1995, 12(4): 79-83.
摘要:
本文针对目前在复合材料结构设计中较少考虑的振动特性优化问题,采用减缩区间法与枚举法相结合的手段,对给定层数和角度的层压板进行了铺层顺序的优化研究,使其满足振动频率和模态阻尼的要求。通过对20层对称层板的计算可以看出,采用本文所述方法,不仅可节省大量计算时间,而且所得的频率和比阻尼容量值与实验结果具有良好的一致性,证明了该方法的可靠性。本文的研究可作为工程设计中一种有效的手段,所完成的软件具有一定的工程应用价值。
本文针对目前在复合材料结构设计中较少考虑的振动特性优化问题,采用减缩区间法与枚举法相结合的手段,对给定层数和角度的层压板进行了铺层顺序的优化研究,使其满足振动频率和模态阻尼的要求。通过对20层对称层板的计算可以看出,采用本文所述方法,不仅可节省大量计算时间,而且所得的频率和比阻尼容量值与实验结果具有良好的一致性,证明了该方法的可靠性。本文的研究可作为工程设计中一种有效的手段,所完成的软件具有一定的工程应用价值。
1995, 12(4): 84-89.
摘要:
本文在实验基础上,研究了正交玻璃布/环氧复合材料的蠕变损伤行为。考虑到材料剪切屈服效应,对Kachanov-Rabotnov理论引入了附加项,得到了材料的损伤演化方程和蠕变表达式。实验结果表明:沿纤维方向材料的蠕变量很小,可略而不计。沿其它方向加载时,由于基体参予承载,蠕变十分明显。当剪切应力在其强度极限的45%～60%范围内时,实验数据较为稳定,和本文理论曲线吻合。
本文在实验基础上,研究了正交玻璃布/环氧复合材料的蠕变损伤行为。考虑到材料剪切屈服效应,对Kachanov-Rabotnov理论引入了附加项,得到了材料的损伤演化方程和蠕变表达式。实验结果表明:沿纤维方向材料的蠕变量很小,可略而不计。沿其它方向加载时,由于基体参予承载,蠕变十分明显。当剪切应力在其强度极限的45%～60%范围内时,实验数据较为稳定,和本文理论曲线吻合。
1995, 12(4): 90-93.
摘要:
本文采用有限元分析方法,对颗粒填充复合材料进行了受力分析。考虑了粒了间相互作用后,给出了相应的基体内部应力场分布形式。定性地分析了产生界面脱粘、银纹及剪切屈服等损伤破坏形式的力学条件,并把计算结果与具体实验做了比较,取得了较好的一致性。
本文采用有限元分析方法,对颗粒填充复合材料进行了受力分析。考虑了粒了间相互作用后,给出了相应的基体内部应力场分布形式。定性地分析了产生界面脱粘、银纹及剪切屈服等损伤破坏形式的力学条件,并把计算结果与具体实验做了比较,取得了较好的一致性。
1995, 12(4): 94-98.
摘要:
本文介绍应用平面光弹性试验和三应变片电测外推法。测定中心有圆孔的有限宽正交异性弹性拉板的应力集中系数。经比较,二者的数据相当吻合,表明这二种方法都是有效的。
本文介绍应用平面光弹性试验和三应变片电测外推法。测定中心有圆孔的有限宽正交异性弹性拉板的应力集中系数。经比较,二者的数据相当吻合,表明这二种方法都是有效的。
1995, 12(4): 99-105.
摘要:
本文研究了应用敲击法(coin-tapmethod)对复合材料结构进行无损检测的基本原理,并建立了典型的损伤检测判据,同时对含不同大小损伤GFRP复合材料的最小可检测损伤进行了详细分析。
本文研究了应用敲击法(coin-tapmethod)对复合材料结构进行无损检测的基本原理,并建立了典型的损伤检测判据,同时对含不同大小损伤GFRP复合材料的最小可检测损伤进行了详细分析。
1995, 12(4): 106-111.
摘要:
本文讨论了由纤维和树脂-损伤应变软化材料组成的层合板在面内受压时的压缩分叉。用有限变开理论和半解析有限元法建立了相应的分叉方程,并进行数值模拟。计算结果表明,分叉将在损伤材料的应变软化阶段发生,为剪切带形分叉,损伤材料骨有剪应变集中,而且在纤维和树脂的界面附近有较大的剪应变突变等现象。
本文讨论了由纤维和树脂-损伤应变软化材料组成的层合板在面内受压时的压缩分叉。用有限变开理论和半解析有限元法建立了相应的分叉方程,并进行数值模拟。计算结果表明,分叉将在损伤材料的应变软化阶段发生,为剪切带形分叉,损伤材料骨有剪应变集中,而且在纤维和树脂的界面附近有较大的剪应变突变等现象。
1995, 12(4): 112-118.
摘要:
本文利用翘曲修正理论,通过最小势能原理导出了复合材料叠层板的静力方程。数值计算则采用二维升阶谱有限元技术,用本文方法计算正交铺层矩形叠层板所得的位移、应力分布结果与精确解相比,具有很好的收敛性。
本文利用翘曲修正理论,通过最小势能原理导出了复合材料叠层板的静力方程。数值计算则采用二维升阶谱有限元技术,用本文方法计算正交铺层矩形叠层板所得的位移、应力分布结果与精确解相比,具有很好的收敛性。
1995, 12(4): 119-124.
摘要:
本文根据形状记忆合金的-维热-力学本构关系推导了形状记忆合金丝混杂的纤维增强复合材料梁的纯弯曲变形的本构关系,并对温度变化时梁的曲率变化问题作了分析。
本文根据形状记忆合金的-维热-力学本构关系推导了形状记忆合金丝混杂的纤维增强复合材料梁的纯弯曲变形的本构关系,并对温度变化时梁的曲率变化问题作了分析。
1995, 12(4): 125-129.
摘要:
本文应用广义虚载荷法结合富里叶级数,得到了各种边界条件下反对称角铺设层合板弯曲问题的富里叶级数解。同时给出了加快级数收敛的公式以及逐项微分富里叶级数任意次的方法。
本文应用广义虚载荷法结合富里叶级数,得到了各种边界条件下反对称角铺设层合板弯曲问题的富里叶级数解。同时给出了加快级数收敛的公式以及逐项微分富里叶级数任意次的方法。
