1996年 第13卷 第1期
1996, 13(1): 1-8.
摘要:
本工作利用霍普金森分离杆(SHPB)方法,对三种连续玻璃纤维和碳纤维增强聚苯硫醚(PPS)复合材料层压板进行了冲击试验,集中讨论了材料的破坏特征,试图为建立更为合理的高应变速率下复合材料横向冲击动态响应模型提供依据。结果显示,采用不同的铺层设计以及不同的纤维增强所得材料的损伤形貌有很大区别,纤维/树脂的界面粘结对微观开裂机理的影响显着。
本工作利用霍普金森分离杆(SHPB)方法,对三种连续玻璃纤维和碳纤维增强聚苯硫醚(PPS)复合材料层压板进行了冲击试验,集中讨论了材料的破坏特征,试图为建立更为合理的高应变速率下复合材料横向冲击动态响应模型提供依据。结果显示,采用不同的铺层设计以及不同的纤维增强所得材料的损伤形貌有很大区别,纤维/树脂的界面粘结对微观开裂机理的影响显着。
1996, 13(1): 9-13.
摘要:
本文着重研究了环氧树脂预聚物分子量对叔胺促进剂催化的酸酐固化剂固化的环氧树脂体系固化物电气、力学和耐热性能的影响。结果表明,环氧树脂预聚物分子量对性能有显着影响,且具有规律性。
本文着重研究了环氧树脂预聚物分子量对叔胺促进剂催化的酸酐固化剂固化的环氧树脂体系固化物电气、力学和耐热性能的影响。结果表明,环氧树脂预聚物分子量对性能有显着影响,且具有规律性。
1996, 13(1): 14-18.
摘要:
本文以自由体积理论,对BF3MEA固化环氧网络结构与Tg的关系进行了研究,并分析了组分对网络Tg的贡献,为确定固化剂的影响,对BF3MEA及DDS固化环氧网络的断裂韧性进行了测试。结果表明,DDS固化体系的韧性要比BF3MEA固化的相应的环氧网络的高。根据理论分析及实验结果,对复合材料基体的网络结构进行了重新设计,在提高复合材料层间韧性的同时保证其耐热性不会下降。实验结果验证了这一设想。
本文以自由体积理论,对BF3MEA固化环氧网络结构与Tg的关系进行了研究,并分析了组分对网络Tg的贡献,为确定固化剂的影响,对BF3MEA及DDS固化环氧网络的断裂韧性进行了测试。结果表明,DDS固化体系的韧性要比BF3MEA固化的相应的环氧网络的高。根据理论分析及实验结果,对复合材料基体的网络结构进行了重新设计,在提高复合材料层间韧性的同时保证其耐热性不会下降。实验结果验证了这一设想。
1996, 13(1): 19-24.
摘要:
本文在理论上分析了TGS·PVDF复合材料的介电和热释电特性,给出了其特性随样品厚度、两相体积比和TGS颗粒度变化的实验结果。区分了复合材料的热释电效应和退极化效应,得到了正确的热释电系数测量结果。
本文在理论上分析了TGS·PVDF复合材料的介电和热释电特性,给出了其特性随样品厚度、两相体积比和TGS颗粒度变化的实验结果。区分了复合材料的热释电效应和退极化效应,得到了正确的热释电系数测量结果。
1996, 13(1): 25-29.
摘要:
利用化学分析、红外光谱(IR)、热分析(DSC、TGA)、体积排斥色谱(SEC)等分析技术研究了S2高强玻璃纤维-环氧树脂预浸料在高温(45℃)储存条件下化学特性的变化规律,从而为选择预浸料的质量控制方法提供依据。
利用化学分析、红外光谱(IR)、热分析(DSC、TGA)、体积排斥色谱(SEC)等分析技术研究了S2高强玻璃纤维-环氧树脂预浸料在高温(45℃)储存条件下化学特性的变化规律,从而为选择预浸料的质量控制方法提供依据。
1996, 13(1): 30-34.
摘要:
采用热压自蔓延高温合成技术(SHS+HP)制备了TiB2/NiAl颗粒复合材料。采用X-射线衍射、扫描电镜和图像分析等方法研究了材料的微观结构,结果表明:SHS+HP工艺特别适合制备颗粒增强的复合材料,采用该工艺制备的TiB2/NiAl材料,其残余孔隙率约为1%。这种材料中增强颗粒是自生长的。晶粒细小,平均粒径约为0.8μm。力学性能研究表明:材料的强度和硬度随TiB2量的增加而提高。
采用热压自蔓延高温合成技术(SHS+HP)制备了TiB2/NiAl颗粒复合材料。采用X-射线衍射、扫描电镜和图像分析等方法研究了材料的微观结构,结果表明:SHS+HP工艺特别适合制备颗粒增强的复合材料,采用该工艺制备的TiB2/NiAl材料,其残余孔隙率约为1%。这种材料中增强颗粒是自生长的。晶粒细小,平均粒径约为0.8μm。力学性能研究表明:材料的强度和硬度随TiB2量的增加而提高。
1996, 13(1): 35-39.
摘要:
本文采用挤压铸造法制备27%vol-SiCw/6061Al复合材料,并对该种复合材料在170℃时效的动力学过程进行了研究,结果发现在时效动力学曲线上出现了双硬度峰现象。DSC分析结果表明复合材料中β'相及β相的析出温度与6061合金相对比分别降低56℃和76℃,由此讨论了SiC晶须加入对复合材料脱溶过程的影响,并认为双时效峰现象与材料中的析出由G.P.区向β'相的转化有关,通过TEM观察,发现复合材料时效过程中析出相形貌的变化,在组织结构上提供了确凿的证据。
本文采用挤压铸造法制备27%vol-SiCw/6061Al复合材料,并对该种复合材料在170℃时效的动力学过程进行了研究,结果发现在时效动力学曲线上出现了双硬度峰现象。DSC分析结果表明复合材料中β'相及β相的析出温度与6061合金相对比分别降低56℃和76℃,由此讨论了SiC晶须加入对复合材料脱溶过程的影响,并认为双时效峰现象与材料中的析出由G.P.区向β'相的转化有关,通过TEM观察,发现复合材料时效过程中析出相形貌的变化,在组织结构上提供了确凿的证据。
1996, 13(1): 40-45.
摘要:
本文探索了一种制备SiCP/Al的新工艺方法,即稀释中间复合材料法,以避免通常用来制备SiCP/Al的复合铸造法中存在的浸润性差、气孔率高、存在氧化夹杂及颗粒偏聚等问题。结果表明,用该法能成功地制备10vol%和15vol%SiCP/Al复合材料,其拉伸性能比用复合铸造法制备的同样材料高10%,且气孔率显着降低,X-rays衍射和TEM分析结果表明,该工艺过程中没有发生明显的界面反应,工艺参数的选择是合理的。
本文探索了一种制备SiCP/Al的新工艺方法,即稀释中间复合材料法,以避免通常用来制备SiCP/Al的复合铸造法中存在的浸润性差、气孔率高、存在氧化夹杂及颗粒偏聚等问题。结果表明,用该法能成功地制备10vol%和15vol%SiCP/Al复合材料,其拉伸性能比用复合铸造法制备的同样材料高10%,且气孔率显着降低,X-rays衍射和TEM分析结果表明,该工艺过程中没有发生明显的界面反应,工艺参数的选择是合理的。
1996, 13(1): 48-49.
摘要:
本文应用金属的形核理论对目前无法用实验进行准确测定的易氧化金属Al与γ-Al2O3的润湿角进行了计算。计算结果发现Al与γ-Al2O3的润湿角在30°到50°这一范围之间,即30°<θ≤50°。
本文应用金属的形核理论对目前无法用实验进行准确测定的易氧化金属Al与γ-Al2O3的润湿角进行了计算。计算结果发现Al与γ-Al2O3的润湿角在30°到50°这一范围之间,即30°<θ≤50°。
1996, 13(1): 50-54.
摘要:
本文用DTA、XRD、SEM、EPMA等研究了Cr镀层与cBN晶体在600～1000℃范围的界面反应过程,以及界面成分结构特征,讨论了Cr镀层在烧结时与SiO2-Na2O-B2O3玻化结合剂的的作用。结果表明,Cr镀层与cBN晶体在600℃以上发生界面反应形成CrN,800℃以上开始形成CrB2,这些在cBN晶体上外延生长的难熔化合物使Cr镀层与cBN牢固结合并阻止了结合剂中碱性组分对cBN的侵蚀,实现了cBN与玻化结合剂间的化学键结合。
本文用DTA、XRD、SEM、EPMA等研究了Cr镀层与cBN晶体在600～1000℃范围的界面反应过程,以及界面成分结构特征,讨论了Cr镀层在烧结时与SiO2-Na2O-B2O3玻化结合剂的的作用。结果表明,Cr镀层与cBN晶体在600℃以上发生界面反应形成CrN,800℃以上开始形成CrB2,这些在cBN晶体上外延生长的难熔化合物使Cr镀层与cBN牢固结合并阻止了结合剂中碱性组分对cBN的侵蚀,实现了cBN与玻化结合剂间的化学键结合。
1996, 13(1): 55-59.
摘要:
本文采用无定形氮化硅超细粉制备α-Si3N4晶须和晶柱,并对生长温度对晶须中的缺陷的影响进行了研究。结果表明:晶须生长时能否得到完整的晶体,与其生长温度有关,只有某一温度范围(1430℃±30℃)生长时,才能得到比较完整的晶体,晶须的生长温度太高或太低均会引起晶体生长的不完整性,晶须中会出现大量的缺陷,温度继续升高时,在晶须中又出现了晶粒,继而生长成晶柱。
本文采用无定形氮化硅超细粉制备α-Si3N4晶须和晶柱,并对生长温度对晶须中的缺陷的影响进行了研究。结果表明:晶须生长时能否得到完整的晶体,与其生长温度有关,只有某一温度范围(1430℃±30℃)生长时,才能得到比较完整的晶体,晶须的生长温度太高或太低均会引起晶体生长的不完整性,晶须中会出现大量的缺陷,温度继续升高时,在晶须中又出现了晶粒,继而生长成晶柱。
1996, 13(1): 60-65.
摘要:
本文从平均极化场出发,根据平均场理论建立有效媒质理论的形状修正模型,并就微粒的实际分布形态,讨论了两种理论的具体形式,以及微粒形状对有效介电函数的影响。
本文从平均极化场出发,根据平均场理论建立有效媒质理论的形状修正模型,并就微粒的实际分布形态,讨论了两种理论的具体形式,以及微粒形状对有效介电函数的影响。
1996, 13(1): 66-71.
摘要:
碳纤维经混杂SiCP后用压力浸渍成型方法制备成C/Al复合材料,分析混杂的SiCP对C/Al复合材料力学性能的影响。测试了制备成的复合材料性能,并用SEM对复合材料断面组织与断口形态进行分析。结果表明,混杂的SiCP可以分隔纤维,有利浸渍,使纤维分布均匀从而提高了复合材料的性能,而用sol-gel方法涂复SiC层并混杂SiCP可获得最佳的性能。
碳纤维经混杂SiCP后用压力浸渍成型方法制备成C/Al复合材料,分析混杂的SiCP对C/Al复合材料力学性能的影响。测试了制备成的复合材料性能,并用SEM对复合材料断面组织与断口形态进行分析。结果表明,混杂的SiCP可以分隔纤维,有利浸渍,使纤维分布均匀从而提高了复合材料的性能,而用sol-gel方法涂复SiC层并混杂SiCP可获得最佳的性能。
1996, 13(1): 72-77.
摘要:
本文通过对玻璃钢受力模型分析,声发射(AE)技术以及横向纤维/韧性树脂拉伸试验的研究,结果表明,耐腐蚀玻璃钢渗漏的主要原因是:基体树脂的断裂延伸率较低,制品在承受一定载荷,并在应力腐蚀情况下,造成树脂的低应力开裂,并逐步扩展而致。制品在受力过程中产生的树脂区域应力集中,更使树脂开裂的加剧,运用声发射技术亦验证上述结果的存在。另一方面表明,对于各种树脂含量的玻璃钢结构层,基体树脂的延伸率分别要求为3～6%是必要的。
本文通过对玻璃钢受力模型分析,声发射(AE)技术以及横向纤维/韧性树脂拉伸试验的研究,结果表明,耐腐蚀玻璃钢渗漏的主要原因是:基体树脂的断裂延伸率较低,制品在承受一定载荷,并在应力腐蚀情况下,造成树脂的低应力开裂,并逐步扩展而致。制品在受力过程中产生的树脂区域应力集中,更使树脂开裂的加剧,运用声发射技术亦验证上述结果的存在。另一方面表明,对于各种树脂含量的玻璃钢结构层,基体树脂的延伸率分别要求为3～6%是必要的。
1996, 13(1): 78-85.
摘要:
本文利用均匀化方法预测复合材料导热性。采用这一方法给出了单向纤维复合材料沿纤维方向的导热性表达式;将该方法与有限元技术结合得到了在垂直于纤维方向上复合材料导热性数值形式的预测结果。根据这些结果我们用曲线形式给出了材料导热性同各组分体分比间的关系,分析了体分比、纤维截面形状和分布方式、纤维和基体间的相对导热系数等因素对材料整体导热性影响。注意到纤维分布的随机性,本文还研究了纤维相对位置对材料导热性的影响,指出相对位置的变化可导致材料的各向异性导热性。本文指出基体相导热性对材料整体导热性的影响比纤维相的影响更重要。和已有的理论和实验结果的比较说明,本文提出的方法是很有效的。
本文利用均匀化方法预测复合材料导热性。采用这一方法给出了单向纤维复合材料沿纤维方向的导热性表达式;将该方法与有限元技术结合得到了在垂直于纤维方向上复合材料导热性数值形式的预测结果。根据这些结果我们用曲线形式给出了材料导热性同各组分体分比间的关系,分析了体分比、纤维截面形状和分布方式、纤维和基体间的相对导热系数等因素对材料整体导热性影响。注意到纤维分布的随机性,本文还研究了纤维相对位置对材料导热性的影响,指出相对位置的变化可导致材料的各向异性导热性。本文指出基体相导热性对材料整体导热性的影响比纤维相的影响更重要。和已有的理论和实验结果的比较说明,本文提出的方法是很有效的。
1996, 13(1): 86-90.
摘要:
本文用以高密度光栅技术为基础的云纹干涉法对带双边裂纹的CALL混杂复合材料进行了拉伸实验研究,得到了在纤维方向和垂直纤维方向拉伸时双边裂纹尖端损伤区的形状及其应变场分布。结合对试件断口形貌的扫描电镜观察,分析了两种拉伸试件的破坏模态。所得实验结果为进一步深入研究CALL混杂复合材料的损伤和破坏机理提供了重要依据。
本文用以高密度光栅技术为基础的云纹干涉法对带双边裂纹的CALL混杂复合材料进行了拉伸实验研究,得到了在纤维方向和垂直纤维方向拉伸时双边裂纹尖端损伤区的形状及其应变场分布。结合对试件断口形貌的扫描电镜观察,分析了两种拉伸试件的破坏模态。所得实验结果为进一步深入研究CALL混杂复合材料的损伤和破坏机理提供了重要依据。
1996, 13(1): 91-96.
摘要:
界面层(或界面相)断裂行为是复合材料细观力学的一个重要问题。本文研究裂纹垂直侵入双材料之间刚度性质呈单调变化的界面层的断裂问题。近似分析与大规模有限元计算均表明:当裂纹从软相一侧跨越界面层时,裂尖应力强度因子不断上升;当裂纹从硬相一侧跨越界面层时,裂尖应力强度因子不断下降。
界面层(或界面相)断裂行为是复合材料细观力学的一个重要问题。本文研究裂纹垂直侵入双材料之间刚度性质呈单调变化的界面层的断裂问题。近似分析与大规模有限元计算均表明:当裂纹从软相一侧跨越界面层时,裂尖应力强度因子不断上升;当裂纹从硬相一侧跨越界面层时,裂尖应力强度因子不断下降。
1996, 13(1).
摘要:
本文对T300/QY8911π/4层压板机械连接干涉配合进行了静拉伸挤压和拉-拉疲劳试验。与滑配合比较,干涉使静挤压强度略有提高,但能使疲劳寿命增加数倍。文中用有限元方法计算了两种配合的孔边应力分布。并对疲劳损伤用X射线作了检测,初步分析了干涉配合的增寿原因。
本文对T300/QY8911π/4层压板机械连接干涉配合进行了静拉伸挤压和拉-拉疲劳试验。与滑配合比较,干涉使静挤压强度略有提高,但能使疲劳寿命增加数倍。文中用有限元方法计算了两种配合的孔边应力分布。并对疲劳损伤用X射线作了检测,初步分析了干涉配合的增寿原因。
1996, 13(1): 101-104.
摘要:
本文对新开发的复合材料滚动轴承的噪声和疲劳寿命进行了实验研究,实验结果显示出复合材料滚动轴承有显着的降噪性能,其负荷容量和塑料滚动轴承相比有较大幅度提高。
本文对新开发的复合材料滚动轴承的噪声和疲劳寿命进行了实验研究,实验结果显示出复合材料滚动轴承有显着的降噪性能,其负荷容量和塑料滚动轴承相比有较大幅度提高。
1996, 13(1): 105-110.
摘要:
本文采用非线性有限元方法研究了复合材料层合板在固化后期降温过程的残余应力和变形问题。考虑了材料的热物理与力学性质随温度的变化以及变化率和应力间耦合的影响。给出了一些有意义的结果。
本文采用非线性有限元方法研究了复合材料层合板在固化后期降温过程的残余应力和变形问题。考虑了材料的热物理与力学性质随温度的变化以及变化率和应力间耦合的影响。给出了一些有意义的结果。
1996, 13(1): 111-117.
摘要:
从弹性力学基本方程出发,给出了弹性力学中哈密顿体系理论。进一步和有限元法相结合,得到了能够分析具有任意边界条件和几何形状的复合材料叠层厚板的半解析数值方法即哈密顿单元方法。
从弹性力学基本方程出发,给出了弹性力学中哈密顿体系理论。进一步和有限元法相结合,得到了能够分析具有任意边界条件和几何形状的复合材料叠层厚板的半解析数值方法即哈密顿单元方法。
1996, 13(1): 118-122.
摘要:
本文应用梁特征正交多项式的Rayleigh-Ritz法分析了固支边界条件下复合材料厚层板的自由振动,与已有解相比,吻合较好。对于层板各种参数及边界条件对于基础频率的影响也进行了研究。
本文应用梁特征正交多项式的Rayleigh-Ritz法分析了固支边界条件下复合材料厚层板的自由振动,与已有解相比,吻合较好。对于层板各种参数及边界条件对于基础频率的影响也进行了研究。
1996, 13(1): 123-126.
摘要:
采用预应变法能有效地调整芳纶-铝层板的层间残余应力[1]。本文分析了3/2铺层的芳纶-铝层板的残余应力与所施加的预应变的关系;并用腐蚀法测定了几种不同的预应变层板中铝层的残余应力;研究了施加预应变对层板的拉伸性能和疲劳性能的影响。
采用预应变法能有效地调整芳纶-铝层板的层间残余应力[1]。本文分析了3/2铺层的芳纶-铝层板的残余应力与所施加的预应变的关系;并用腐蚀法测定了几种不同的预应变层板中铝层的残余应力;研究了施加预应变对层板的拉伸性能和疲劳性能的影响。
