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1999年  第16卷  第3期

用双悬臂夹层梁试样研究复合材料与 橡胶粘接界面的断裂韧性
谢基龙, 郑晓阳
1999, 16(3): 1-6.
摘要:
用Ⅰ 型加载下的双悬臂夹层粱试样, 借助于线弹性断裂力学和声发射技术研究橡胶/复 合材料的粘接界面的断裂韧性GIC与裂纹扩展阻力R 并探讨加载速率、试验温度及橡胶片厚度对 它们的影响。结果表明, 在本试验范围内, 低速加载或高温将会降低界面的断裂韧性, 增大橡胶片 厚度会使断裂韧性稍有提高。
高性能的尼龙1010 粘结NdFeB 永磁材料的制备
刘颖, 涂铭旌
1999, 16(3): 7-11.
摘要:
研究热塑性树脂尼龙1010 作粘结剂制备高密度粘结N dFeB 永磁材料的工艺及其对粘结 永磁性能的影响。结果表明: 快淬N dFeB 磁粉的表面状态、混炼工艺及热压成型温度、压力及时间 明显影响着尼龙1010 粘结N dFeB 永磁的性能。只有经抗氧化处理的快淬N dFeB 永磁粉, 在双辊 混炼机上, 当尼龙1010 处于半熔融状态时, 在适当短的时间混合均匀后, 才可热压制成高密度的 粘结N dFeB 永磁材料。
高速宽频带导弹天线罩的耐烧蚀透波材料研究
王小群, 杜善义, 韩杰才, 曲伟
1999, 16(3): 12-18.
摘要:
对聚四氟乙烯(PTFE) 和玻纤增强PTFE 进行了差热分析, 确定了玻纤增强PTFE 的基 本工艺参数, 根据对高速宽频带防空导弹天线罩蒙皮的性能要求, 考察玻纤增强PTFE 拉伸强度 和介电性能。结果表明: 11% 短玻纤和37% 玻纤布(重量百分含量) 增强PTFE 具有最高的拉伸强 度和良好的介电性能。由于某种粒子的加入, 在扫描电镜下很容易观察到PTFE 的结晶现象。
热固性树脂的增韧方法及其增韧机理
陈平, 张岩
1999, 16(3): 19-22.
摘要:
系统地论述了通过加入无机填料、橡胶弹性体、热塑性树脂、热致性液晶, 与热塑性塑料 形成半互穿网络结构, 改变交联网的化学结构, 控制分子交联状态的不均匀性等增韧热固性树脂 的方法。并对以上几种增韧方法的机理及其橡胶弹性体改性增韧的热固性树脂体系相分离的热力 学和动力学判据也进行了分析讨论。
玻璃纤维织物复合材料弯曲疲劳行为的试验研究
盛颂恩
1999, 16(3): 23-29.
摘要:
通过对平面编织玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲疲劳试验, 对其疲劳机理作了深 入研究, 从细观的角度对其疲劳损伤的产生、发展的行为及其形态特点作了详细的阐述。给出了典 型的刚度弱化模式, 并对其作了分析。
聚甲醛钢背铜塑三层结构复合材料 的加工工艺与性能研究
黄丽, 徐定宇, 徐从鹏
1999, 16(3): 30-33.
摘要:
介绍了以钢为基座, 青铜粉为过渡层, 聚甲醛塑料为表面层的三层结构复合材料的复合 加工工艺及其工艺对性能的影响。试验的结果表明, 在一定的温度范围内, 制品的表面硬度随压制 温度的升高而增加, 随塑料层厚度的增大而减小; 在一定的范围内, 青铜粉的粒径越大, 塑料层与 钢背间的结合强度越大, 且表面硬度也越大, 摩擦系数也越小。
热致液晶共聚酯原位复合材料相容性的研究
杜新宇, 张世海, 刘德山, 周其庠
1999, 16(3): 34-39.
摘要:
通过加入液晶聚酯酰胺和聚碳酸酯的多嵌段共聚物, 可以有效地降低基体聚碳酸酯的玻 璃化转变温度, 提高热致液晶高分子PET/60PHB 与聚碳酸酯原位复合材料的相容性。随嵌段共 聚物含量的增加, 共混物拉伸强度有所提高, 拉伸模量提高了15% , 同时, 冲击强度也得到了增长。 通过扫描电镜(SEM ) 的观察发现, 嵌段共聚物的加入改进了共混体系中两相间界面粘合, 促进了 液晶高分子分散相的变形。
聚丙烯-锡复合材料的研究
熊传溪, 闻荻江
1999, 16(3): 40-45.
摘要:
通过熔融混炼制备了PP-Sn 复合材料。用SEM 观察了复合材料的形态结构, 用WAXD 研究了PP 的晶型结构, 并对复合体系的加工性能、复合材料的力学性能、导电性能进行了研究。 结果证实: Sn 粒子是PP 的成核剂并能诱发PP 的B-晶型产生; Sn 粒子加入能显著地提高PP 加工 性能; PP-Sn 纳米粒子复合材料具有优良的电学性能、较低的渗流阈值以及较高的拉伸韧性和冲 击韧性。
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面结合的研究 1. 界面剪切强度
王宏岗, 郑安呐, 戴干策
1999, 16(3): 46-50.
摘要:
利用单丝临界断裂长度法研究了玻璃纤维(GF) 与聚丙烯(PP) 的界面结合, 发现在纤维 与基体均未作任何处理以前, PP 与GF 的界面剪切强度( ISS) 只有2. 75M Pa。在GF 经偶联剂处 理情况下, 若在PP 中加入0. 3% 不饱和芳香酰亚胺, ISS 增至4. 42M Pa 提高60%。酸酐改性PP 的使用, 可使ISS 达9. 20M Pa, 提高233. 9%。这一方法不仅可以准确判断PP 与GF 界面结合的 优劣, 而且可以为最终的复合材料设计提供可靠依据。
玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面结合的研究 2. 界面剪切强度的影响因素及最佳值的判断
王宏岗, 郑安呐, 戴干策
1999, 16(3): 51-56.
摘要:
通过单丝临界断裂长度法, 研究了聚丙烯(PP) 与玻璃纤维(GF) 间界面剪切强度( ISS) , 发现调节酸酐改性聚丙烯(M PP) 的加入量, 可以相应调整ISS; 基体熔体与GF 接触时间在8~ 10 m in 以后界面才能结合完全。当ISS 小于4M Pa 时界面结合过弱, 纤维在断口处与基体脱粘, 形成 空管状; ISS 高于7M Pa 时界面结合过强, 纤维断口处基体产生垂直于纤维的裂缝, 材料变脆; ISS 在4~ 7M Pa 时界面结合最佳, 既不产生明显脱粘, 也不产生向基体内扩张的裂缝。复合材料的宏 观力学性能旁证了该结果。
无压渗透法制备铸造表面复合材料
张晓玲, 秦绪波, 孟庆华, 胡奈赛, 何家文
1999, 16(3): 57-61.
摘要:
提出用无压渗透法制备铸造表面复合材料的新方法。通过预先制备带有孔隙的硼铁合金 预制块, 用普通浇注的方法, 获得以灰铸铁为基的铸造表面复合材料。复合层从化合物层到亚共晶 层的厚度达8 mm , 其组织和硬度由表层向基体呈梯度分布, 表面化合物及过共晶层的耐磨性优于 Cr12 型高铬铸铁。
喷雾共沉积SiC 增强锌基复合材料的阻尼特征
刘永长, 张忠明, 吕衣礼, 杨根仓
1999, 16(3): 62-66.
摘要:
在ZA 27 合金中添加重量分数为5%Si 并采用喷雾共沉积技术制备了SiC 体积分数为 10% 的锌基复合材料。采用多功能、声频内耗仪对材料的低高频内耗行为进行了测量。结果发现, 较之常规铸造ZA 27 合金, 在测试温度、频率范围内, 材料的阻尼能力均有较大幅度的提高; 挤压后 材料的阻尼能力进一步提高。在材料微观组织形貌分析的基础上, 根据Schoeck 理论分析了材料 的主要内耗机制。
原位TiC 粒子增强ZA43 复合 材料的制备及组织性能
刘金水, 舒震, 肖汉宁, 项品峰, 谢贤清
1999, 16(3): 67-72.
摘要:
以T i、A l、C 粉末为原料, 采用接触反应法制备原位TiC 颗粒增强的ZA 43 复合材料, 直 接原位反应生成0. 2~ 1. 0 Lm 的TiC 颗粒, 均布于基体合金中, 材料具有优异的力学性能。研究了 反应温度对反应产物的影响, 探讨了TiC 细化ZA 43 合金A′相的机理。
阴极溅射SiC 涂层碳纤维结构与特性研究
华文君, 陈大明, 赵家培
1999, 16(3): 73-77.
摘要:
主要研究了阴极溅射SiC 涂层碳纤维的结构与特性。结果表明: 采用该工艺在碳纤维上 得到的是非晶态的SiC 涂层。该涂层对碳纤维的强度没有影响, 在不高于700℃的温度下, 涂层纤 维的抗氧化性能有所改善。
Ti-C-Fe 体系自蔓延高温合成的反应 动力学过程和结构形成过程
邹正光, 傅正义, 袁润章
1999, 16(3): 78-82.
摘要:
采用燃烧波峰铜楔块淬熄法和热分析法, 研究Ti-C-Fe 体系自蔓延高温合成的反应动力 学过程和结构形成过程。在该体系SHS 过程中, 首先形成Fe、Ti 低共熔体, C 在高温下溶解于熔体 之中, 进而形成富Ti 的TiCx。在主波峰后C 继续通过扩散与TiCx 反应形成接近化学计量比的 TiC。熔融金属的流动导致大团聚体形成, 在团聚体内反应形成小颗粒TiC, 在燃烧波过后的持续 高温阶段, TiC 粒子继续长大。
均分散纳米复合陶瓷的制备工艺
王昕, 张景德, 孙康宁, 尹衍升, 侯耀永, 周玉
1999, 16(3): 83-86.
摘要:
制备均分散纳米复合陶瓷的关键是使基质中的纳米相不团聚而均匀分布在其它组分中。 介绍了纳米颗粒的分散以及与陶瓷基质均匀混合的新工艺。
等离子喷涂TiC-N i-M o 金属陶瓷涂层 成分对组织与性能影响的研究
胡正前, 张文华, 孙文华
1999, 16(3): 87-92.
摘要:
用XRD 和带能谱仪的SEM 等手段研究了两种不同成分配比的等离子喷涂TiC-Ni-Mo 金属陶瓷涂层的组织结构与性能; 提出在等离子喷涂的金属陶瓷涂层中, 硬质相与粘结相之间存 在通过Mo 扩散固溶实现的扩散结合机制, 由此而在TiC 颗粒周围形成(Ti、Mo )C 固溶体包复结 构; 适当控制这种包覆结构的厚度可以增加硬质相与粘结相之间的结合力和涂层的结合强度。研 究结果表明, 喷涂混合粉粒中,Ni 与TiC 的重量配比为1∶1 时比5∶3 时所形成涂层的硬度和结 合强度更高。
纤维/基体界面应力分析及界面失效
贾普荣, 矫桂琼
1999, 16(3): 93-97.
摘要:
通过对纤维和基体的变形分析, 建立求解界面问题的基本方程。采用位移函数法, 导出比 较简明的界面剪应力分析表达式。通过界面应力分析, 引入界面剪切强度, 得到一般界面失效准 则。
疲劳加载下纤维复合材料的剩余强度
顾怡, 姚卫星
1999, 16(3): 98-102.
摘要:
回顾了纤维复合材料在疲劳加载下的剩余强度的描述方法和试验结果, 并按照纤维复合 材料中疲劳损伤发展的行为, 提出了一个描述纤维复合材料的剩余强度的模型, 该模型考虑了疲 劳损伤在纤维复合材料中产生和扩展的特征, 试验结果与理论描述吻合较好。
纤维增强塑料注塑成型集成仿真建模
林兰芬, 董金祥
1999, 16(3): 103-109.
摘要:
注射成型过程中的熔体流动分析、纤维断裂和纤维取向预测紧密相关, 并且具有重要的 工程应用价值, 因此对其进行集成仿真是十分有意义的。本文在分析各自特点的基础上, 提出注塑 流动、纤维断裂和纤维取向集成仿真模型, 可对充填和后充填阶段的可压缩流体的非对称流动, 以 及由于熔体流动引起的纤维断裂、三维纤维取向行为进行统一建模, 并且熔体流动和纤维取向相 互耦合。
颗粒增强复合材料基体破坏过程的数值模拟分析
唐春安, 傅宇方林鹏
1999, 16(3): 110-117.
摘要:
运用一个材料破坏过程分析MFPA2D 系统, 研究了高强度圆形颗粒增强复合材料在拉伸 载荷作用下经变形、损伤直至失稳破坏的全过程。分别研究了含刚性颗粒和柔性颗粒基体的不同 破坏机制。数值模拟再现了颗粒增强复合材料在变形、破裂过程中的裂纹萌生、扩展规律以及颗粒 间的相互作用。模拟结果清晰地显示了在脆性基体中加入刚性粒子和柔性粒子的增强增韧机制
含矩形内部分层的复合材料层板的 状态分解-片条合成能量解法
孟庆春, 胡伟平, 张行
1999, 16(3): 118-123.
摘要:
根据叠加原理将含有矩形内部分层的层板在横向载荷作用下的受力状态进行分解, 从而 将分层问题归结为在分层表面上的附加剪切载荷作用下层板附加位移与附加应力的分析, 并据此 建立了一个仅包含分层区的力学模型。进而在层板分层区中切取平行于边界的切片, 将切片视为 含分层的层合梁, 其位移模态以相应层合梁的附加位移模态来表示。这样, 可构造层板分层区内满 足位移边界条件的位移场。最后, 应用最小势能原理确定位移幅值的闭合解。计算结果表明, 挠度 幅值远远大于中面位移幅值, 且与由双三角级数能量解法所得挠度幅值吻合很好。
无孔蜂窝夹层结构脱粘剥离应力分析
关世伟
1999, 16(3): 124-128.
摘要:
将建筑中的弹性地基上板的理论用于蜂窝夹层结构分析, 得出了蜂窝夹层结构面板的变 形和夹芯中的应力分布, 建立了有脱粘缺陷蜂窝结构的缺陷容限。
编织复合材料拉伸力学性能的研究
卢子兴, 冯志海, 寇长河, 刘振国, 陆萌, 麦汉超, 唐国翌
1999, 16(3): 129-134.
摘要:
针对三维四向和五向编织复合材料进行了拉伸实验, 从宏观角度研究了它们的力学行 为, 获得了这些材料的主要力学性能参数及变形、破坏规律。基于宏观实验, 本文还对拉伸试件断 口进行了扫描电镜测试, 从细观角度对编织复合材料的破坏机制作了分析, 得到一些重要结论。 这些结果为进一步研究编织复合材料的强度失效问题奠定了实验基础。
三维四向编织复合材料细观组织及分析模型
庞宝君, 杜善义, 韩杰才
1999, 16(3): 135-139.
摘要:
以四向编织复合材料为对象, 对所建立的单胞组织模型进行了细观组织的实验验证, 所 得结果与理论分析结果吻合较好。证实了所建模型的正确性, 成为三维多向编织复合材料性能分 析与材料优化设计的基础。
对称层合板复合材料的屈曲变形解析
倪庆清, 岩本正治
1999, 16(3): 140-146.
摘要:
提出了如何利用2 元多项式位移函数来分析层合板复合材料的屈曲问题。在解析中同时 考虑到层合板的面外剪切变形。解析表明屈曲载荷在多项式项数大于20 以上时趋于稳定, 可得到 高精度的解。本文并对对称角铺设层合板进行了系统地数值解析, 明确了在各种边界拘束条件下 材料的工程弹性系数, 层合板长宽比, 铺层数, 层合角对屈曲载荷的影响, 从而以达到优化设计。同 时, 验证了本解析法对任意边界条件下的层合板的屈曲解析是非常有效的。