1997年 第14卷 第4期
1997, 14(4): 1-5.
摘要:
本文较详细地介绍了台湾复合材料及其产业研究发展情况、当前的研究发展方向及投资情况以及我们应注意学习借鉴的几点成功的经验.
本文较详细地介绍了台湾复合材料及其产业研究发展情况、当前的研究发展方向及投资情况以及我们应注意学习借鉴的几点成功的经验.
1997, 14(4): 6-9.
摘要:
本文以压制成型工艺研究了制备各向同性NdFeB复合永磁的技术.结果表明,不同磁性粉末和粘结剂对NdFeB类复合永磁性能影响很大;增大磁粉含量和成型压力在一定限度内有利于提高磁性能.
本文以压制成型工艺研究了制备各向同性NdFeB复合永磁的技术.结果表明,不同磁性粉末和粘结剂对NdFeB类复合永磁性能影响很大;增大磁粉含量和成型压力在一定限度内有利于提高磁性能.
1997, 14(4): 10-13.
摘要:
本文论述了利用超声波对大型玻璃钢制品壁厚进行在线检测的基本原理、系统的组成、探头的结构及软件的设计.结果表明,该方法检测精度高、速度快、使用简便、技术先进,适用于一切大型玻璃钢制品壁厚的在线自动化检测.
本文论述了利用超声波对大型玻璃钢制品壁厚进行在线检测的基本原理、系统的组成、探头的结构及软件的设计.结果表明,该方法检测精度高、速度快、使用简便、技术先进,适用于一切大型玻璃钢制品壁厚的在线自动化检测.
1997, 14(4): 14-18.
摘要:
应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术,研究了E-12、E-31、E-42、E-44和E-51五种牌号环氧树脂.获得了该类树脂的聚合度及其不同聚合度所对应的分子结构;发现了该类树脂中有一定量的环氧氯丙烷的聚合物,并给出了可能的分子结构.
应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术,研究了E-12、E-31、E-42、E-44和E-51五种牌号环氧树脂.获得了该类树脂的聚合度及其不同聚合度所对应的分子结构;发现了该类树脂中有一定量的环氧氯丙烷的聚合物,并给出了可能的分子结构.
1997, 14(4): 19-25.
摘要:
本文制备了结构-性能不同的纤维增强聚乙烯基复合材料,研究了纤维含量及纤维取向对聚乙烯基复合材料力学性能和摩擦性能的影响.实验结果表明:纤维含量及取向对玻纤增强的聚乙烯基复合材料的摩擦磨损性能影响较大.沿垂直纤维方向摩擦时磨损量最少,沿平行玻纤方向摩擦时摩擦系数μ最低.玻纤含量为30%的聚乙烯基复合材料耐磨性好,摩擦系数低,综合力学性能优良,是一种有应用前景的高分子抗磨材料.
本文制备了结构-性能不同的纤维增强聚乙烯基复合材料,研究了纤维含量及纤维取向对聚乙烯基复合材料力学性能和摩擦性能的影响.实验结果表明:纤维含量及取向对玻纤增强的聚乙烯基复合材料的摩擦磨损性能影响较大.沿垂直纤维方向摩擦时磨损量最少,沿平行玻纤方向摩擦时摩擦系数μ最低.玻纤含量为30%的聚乙烯基复合材料耐磨性好,摩擦系数低,综合力学性能优良,是一种有应用前景的高分子抗磨材料.
1997, 14(4): 26-32.
摘要:
本文通过粘度实验,研究了酚醛片状模塑料(P-SMC)的新型增稠剂.结果发现,B2O3和ZnO混合体系是较好的酚醛树脂增稠剂;当在100份树脂中加入4份B2O3和1份ZnO时,可达到理想的增稠效果.文中还通过红外光谱探讨了B2O3和ZnO对酚醛片状模塑料的增稠机理,分析表明B2O3对树脂有较好的增稠作用,ZnO可延缓B2O3对树脂的增稠,使增稠时间调节到较为理想的程度.
本文通过粘度实验,研究了酚醛片状模塑料(P-SMC)的新型增稠剂.结果发现,B2O3和ZnO混合体系是较好的酚醛树脂增稠剂;当在100份树脂中加入4份B2O3和1份ZnO时,可达到理想的增稠效果.文中还通过红外光谱探讨了B2O3和ZnO对酚醛片状模塑料的增稠机理,分析表明B2O3对树脂有较好的增稠作用,ZnO可延缓B2O3对树脂的增稠,使增稠时间调节到较为理想的程度.
1997, 14(4): 33-37.
摘要:
本文应用DSC、TG和旋转粘度计等研究了一种稀土有机化合物对酸酐固化环氧树脂体系潜伏性促进作用、固化反应动力学参数及其固化物性能的影响,且与通常叔胺促进的酸酐固化环氧树脂体系进行了研究对比.结果表明,这种稀土化合物是酸酐/环氧树脂体系较为理想的潜伏性促进剂.整个固化反应过程遵循准一级动力学方程.以该稀土化合物作促进剂的酸酐/环氧树脂固化物比叔胺作促进剂的酸酐/环氧树脂固化物具有更优异的机电热性能.
本文应用DSC、TG和旋转粘度计等研究了一种稀土有机化合物对酸酐固化环氧树脂体系潜伏性促进作用、固化反应动力学参数及其固化物性能的影响,且与通常叔胺促进的酸酐固化环氧树脂体系进行了研究对比.结果表明,这种稀土化合物是酸酐/环氧树脂体系较为理想的潜伏性促进剂.整个固化反应过程遵循准一级动力学方程.以该稀土化合物作促进剂的酸酐/环氧树脂固化物比叔胺作促进剂的酸酐/环氧树脂固化物具有更优异的机电热性能.
1997, 14(4): 38-41.
摘要:
研究了TiCP粒径与TiCP/SiC复合材料的抗弯强度和断裂韧性之间的关系,探讨了低温冷处理对复合材料性能的影响.结果表明:添加适宜粒径的TiC颗粒能够提高SiC材料的强度和韧性,但同时提高强度和韧性的粒径范围很窄.对复合材料进行低温冷处理,不仅可以进一步提高强度和韧性,而且可以改变增韧的粒径范围,使增韧和增强的粒径重合范围变宽.因此,形成一个较宽范围的强韧化区,为材料的强韧化设计和工艺的制定提供了依据.
研究了TiCP粒径与TiCP/SiC复合材料的抗弯强度和断裂韧性之间的关系,探讨了低温冷处理对复合材料性能的影响.结果表明:添加适宜粒径的TiC颗粒能够提高SiC材料的强度和韧性,但同时提高强度和韧性的粒径范围很窄.对复合材料进行低温冷处理,不仅可以进一步提高强度和韧性,而且可以改变增韧的粒径范围,使增韧和增强的粒径重合范围变宽.因此,形成一个较宽范围的强韧化区,为材料的强韧化设计和工艺的制定提供了依据.
1997, 14(4): 42-47.
摘要:
本文采用X射线光电子谱(XPS)和俄歇能谱技术(AES)对原始SiC颗粒表面和粉末冶金法制备的SiCP/Al复合材料界面的化学状态进行了研究.结果表明:原始SiC颗粒表面主要存在SiC、SiO2、游离C、吸附氧、Fe2O3等;SiCP/Al复合材料界面存在Mg偏聚和氧元素.由热力学分析可知,Mg元素能够向界面偏聚,并可能与界面处的氧反应生成MgO.
本文采用X射线光电子谱(XPS)和俄歇能谱技术(AES)对原始SiC颗粒表面和粉末冶金法制备的SiCP/Al复合材料界面的化学状态进行了研究.结果表明:原始SiC颗粒表面主要存在SiC、SiO2、游离C、吸附氧、Fe2O3等;SiCP/Al复合材料界面存在Mg偏聚和氧元素.由热力学分析可知,Mg元素能够向界面偏聚,并可能与界面处的氧反应生成MgO.
1997, 14(4): 48-51.
摘要:
利用挤压铸造法制备了Al2O3(15%)/Al-12Si复合材料,并采用透射电镜动态拉伸技术对复合材料的裂纹形成及微观断裂过程进行了原位观察,发现该复合材料的纤维/基体界面是破坏路径之一,并发现了纤维中裂纹形成及扩展至完全破坏的现象.
利用挤压铸造法制备了Al2O3(15%)/Al-12Si复合材料,并采用透射电镜动态拉伸技术对复合材料的裂纹形成及微观断裂过程进行了原位观察,发现该复合材料的纤维/基体界面是破坏路径之一,并发现了纤维中裂纹形成及扩展至完全破坏的现象.
1997, 14(4): 52-56.
摘要:
在形状记忆合金丝增强复合材料中,形状记忆合金丝作为分布式驱动器使复合材料具有自适应功能.本文根据形状记忆合金的一维本构关系,对形状记忆合金丝增强复合材料的温度与应力、应变关系进行理论探索;对形状记忆合金丝增强复合材料的拉伸性能、温度变化时的自由回复和受限回复性能进行了实验,并与模拟计算结果进行了比较.
在形状记忆合金丝增强复合材料中,形状记忆合金丝作为分布式驱动器使复合材料具有自适应功能.本文根据形状记忆合金的一维本构关系,对形状记忆合金丝增强复合材料的温度与应力、应变关系进行理论探索;对形状记忆合金丝增强复合材料的拉伸性能、温度变化时的自由回复和受限回复性能进行了实验,并与模拟计算结果进行了比较.
1997, 14(4): 57-60.
摘要:
用电子束悬浮区熔法制备了LaB6-ZrB2共晶自生复合材料,其组织为LaB2基体上均匀分布着直径为0.2~1.1μm的ZrB2纤维.单位面积上的ZrB2纤维数可达到108根/cm2.
用电子束悬浮区熔法制备了LaB6-ZrB2共晶自生复合材料,其组织为LaB2基体上均匀分布着直径为0.2~1.1μm的ZrB2纤维.单位面积上的ZrB2纤维数可达到108根/cm2.
1997, 14(4): 61-64.
摘要:
利用透射电镜、X射线衍射仪等实验手段研究了激光重熔50CrMoV钢脉冲放电涂层的组织与性能.结果表明,放电沉积后经激光重熔可使强化层硬度高达HV0.11600以上.试验分析认为,强化层的高硬度主要因激光超细化、高位错密度以及一定量的碳(氮)化物存在所致.
利用透射电镜、X射线衍射仪等实验手段研究了激光重熔50CrMoV钢脉冲放电涂层的组织与性能.结果表明,放电沉积后经激光重熔可使强化层硬度高达HV0.11600以上.试验分析认为,强化层的高硬度主要因激光超细化、高位错密度以及一定量的碳(氮)化物存在所致.
1997, 14(4): 65-69.
摘要:
本文研究了碳纤维取向对碳/碳(C/C)复合材料摩擦磨损性能的影响,通过对二向、三向C/C复合材料结构分析和摩擦试验表明:二向C/C复合材料中的碳纤维有时单根、有时呈现一小束被沉积碳包围,材料的刹车初始力矩峰值较低,摩擦系数小,但磨损率大;三向C/C复合材料中每根碳纤维被沉积碳包围,材料的刹车力矩曲线平稳,摩擦系数稍大,磨损率小.
本文研究了碳纤维取向对碳/碳(C/C)复合材料摩擦磨损性能的影响,通过对二向、三向C/C复合材料结构分析和摩擦试验表明:二向C/C复合材料中的碳纤维有时单根、有时呈现一小束被沉积碳包围,材料的刹车初始力矩峰值较低,摩擦系数小,但磨损率大;三向C/C复合材料中每根碳纤维被沉积碳包围,材料的刹车力矩曲线平稳,摩擦系数稍大,磨损率小.
1997, 14(4): 70-74.
摘要:
本文研究了PAN基石墨纤维在四种铵盐电解液中阳极氧化表面处理的工艺条件.用SEM和XPS技术分析了处理前后纤维表面形态的变化,通过复合材料的层间剪切强度(ILSS)对表面处理前后石墨纤维与环氧树脂之间界面粘结强度的改善进行了评价.
本文研究了PAN基石墨纤维在四种铵盐电解液中阳极氧化表面处理的工艺条件.用SEM和XPS技术分析了处理前后纤维表面形态的变化,通过复合材料的层间剪切强度(ILSS)对表面处理前后石墨纤维与环氧树脂之间界面粘结强度的改善进行了评价.
1997, 14(4): 75-80.
摘要:
采用挤压铸造法制备了3Al2O3·2SiO2f/ZL109复合材料.利用统计学方法研究了载荷为600N、滑动速度为1.05m/s的润滑滑动磨损条件下纤维取向对复合材料磨损性能的影响.研究结果表明:纤维平行取向与垂直取向复合材料的磨损体积均符合概率密度f(x)的同一总体的正态分布[式(1)],纤维取向对复合材料的耐磨性影响不大.通过磨面的SEM分析,发现两种纤维取向的复合材料的磨损均为纤维断裂与磨粒磨损.
采用挤压铸造法制备了3Al2O3·2SiO2f/ZL109复合材料.利用统计学方法研究了载荷为600N、滑动速度为1.05m/s的润滑滑动磨损条件下纤维取向对复合材料磨损性能的影响.研究结果表明:纤维平行取向与垂直取向复合材料的磨损体积均符合概率密度f(x)的同一总体的正态分布[式(1)],纤维取向对复合材料的耐磨性影响不大.通过磨面的SEM分析,发现两种纤维取向的复合材料的磨损均为纤维断裂与磨粒磨损.
1997, 14(4): 81-84.
摘要:
采用人工神经网络的典型模型即B-P算法对ZA22/Al2O3f复合材料的机械性能进行分析和预测,结果表明:B-P模型不仅适用于单变量输出非线性系统的拟合与预测,同时还适用于多变量输出的非线性系统;B-P模型对研究复合材料ZA22/Al2O3f的机械性能有良好容错性.
采用人工神经网络的典型模型即B-P算法对ZA22/Al2O3f复合材料的机械性能进行分析和预测,结果表明:B-P模型不仅适用于单变量输出非线性系统的拟合与预测,同时还适用于多变量输出的非线性系统;B-P模型对研究复合材料ZA22/Al2O3f的机械性能有良好容错性.
1997, 14(4): 85-89.
摘要:
基于基体的Raghava屈服准则,及改进的割线模量法,本文给出了一种细观力学方法来描述由于基体的S-D效应及宏观三轴应力对复合材料塑性变形的影响.
基于基体的Raghava屈服准则,及改进的割线模量法,本文给出了一种细观力学方法来描述由于基体的S-D效应及宏观三轴应力对复合材料塑性变形的影响.
1997, 14(4): 90-94.
摘要:
本文建立了一维表面光栅衍射光强分布与表面应变之间的理论关系,再利用弹性理论,即可求出材料中的残余应力,从而开拓了残余应力的测试方法;在测试技术方面本方法是在试样表面制作一维表面光栅,在激光束的照射下,形成一列清晰的衍射光斑,当试样背面剥层释放残余应力而发生形变时,引起表面光栅栅距d的变化,反映为放大了一列衍射光斑间距的变化,用电荷耦合器件将光信息快速地转换为电信号,以及A/D转换和微机控制的光信息处理系统,可高精度(m)、快速(s)地测试表面应变和残余应力的定量结果,这是一种测试分析表面应变和残余应力及其之间关系的新方法.
本文建立了一维表面光栅衍射光强分布与表面应变之间的理论关系,再利用弹性理论,即可求出材料中的残余应力,从而开拓了残余应力的测试方法;在测试技术方面本方法是在试样表面制作一维表面光栅,在激光束的照射下,形成一列清晰的衍射光斑,当试样背面剥层释放残余应力而发生形变时,引起表面光栅栅距d的变化,反映为放大了一列衍射光斑间距的变化,用电荷耦合器件将光信息快速地转换为电信号,以及A/D转换和微机控制的光信息处理系统,可高精度(m)、快速(s)地测试表面应变和残余应力的定量结果,这是一种测试分析表面应变和残余应力及其之间关系的新方法.
1997, 14(4): 95-100.
摘要:
小波包分解能够精细地把信号划分到不同的频带范围内,实现了不同频带范围内特征信息的分离和提取.据此并借助于小波神经网络实现了复合材料无损检测中的特征信号的模式识别.实验表明该方法稳定可靠.
小波包分解能够精细地把信号划分到不同的频带范围内,实现了不同频带范围内特征信息的分离和提取.据此并借助于小波神经网络实现了复合材料无损检测中的特征信号的模式识别.实验表明该方法稳定可靠.
1997, 14(4): 101-107.
摘要:
本文建立了一个分析复合材料夹层板面芯椭圆分层屈曲的二维弹性基础模型;并找到了一个能很好地反映分层屈曲变形特征的位移表达式.通过应用瑞利-里兹能量法得到了分层的临界屈曲载荷和有效边界刚性系数C'.本文发现,经典的薄膜分层模型不能反映夹层板芯子对面芯分层的横向弹性支持作用,只能给出面芯分层屈曲的上临界载荷.本文还得到了一些分层参数与有效边界刚性系数C'的关系.
本文建立了一个分析复合材料夹层板面芯椭圆分层屈曲的二维弹性基础模型;并找到了一个能很好地反映分层屈曲变形特征的位移表达式.通过应用瑞利-里兹能量法得到了分层的临界屈曲载荷和有效边界刚性系数C'.本文发现,经典的薄膜分层模型不能反映夹层板芯子对面芯分层的横向弹性支持作用,只能给出面芯分层屈曲的上临界载荷.本文还得到了一些分层参数与有效边界刚性系数C'的关系.
1997, 14(4): 108-113.
摘要:
本文提出了计及复合材料面板横向剪切变形的夹层壳高阶位移模式,该模式满足夹层壳上、下表面剪应力为零的条件,并以此推导出夹层壳自由振动的有限元方程,讨论了夹层壳的夹芯及面板的阻尼特性,给出阻尼矩阵的形成方式,将数值计算与实验结果进行了对比,最后给出了阻尼比Ψ随夹芯厚度hc、剪切模量G和阻尼损耗因子β的变化曲线.
本文提出了计及复合材料面板横向剪切变形的夹层壳高阶位移模式,该模式满足夹层壳上、下表面剪应力为零的条件,并以此推导出夹层壳自由振动的有限元方程,讨论了夹层壳的夹芯及面板的阻尼特性,给出阻尼矩阵的形成方式,将数值计算与实验结果进行了对比,最后给出了阻尼比Ψ随夹芯厚度hc、剪切模量G和阻尼损耗因子β的变化曲线.
1997, 14(4): 114-118.
摘要:
本文提出了一种用于组合优化的译码方式和遗传算子.对给定铺层的复合材料层压板在满足固有频率的要求下,采用遗传算法进行了铺层顺序的优化.算例的计算表明:采用本文所述方法,只要搜索解空间的一小部分就能收敛到组合优化问题的最优解.
本文提出了一种用于组合优化的译码方式和遗传算子.对给定铺层的复合材料层压板在满足固有频率的要求下,采用遗传算法进行了铺层顺序的优化.算例的计算表明:采用本文所述方法,只要搜索解空间的一小部分就能收敛到组合优化问题的最优解.
1997, 14(4): 119-124.
摘要:
本文对层合复合材料在冲击载荷作用下的细观损伤和宏观损伤(分层、基体开裂、纤维断裂)的破坏机理提出了一种分析模型.该模型假设材料的非线性是由于冲击过程中的细观损伤引起的,在单元本构方程中处理;采用最大应变分量准则,处理材料的宏观损伤,并考虑了相邻层(或单元)材料状态的影响,采用节点分裂的方法模拟上述宏观损伤机理.
本文对层合复合材料在冲击载荷作用下的细观损伤和宏观损伤(分层、基体开裂、纤维断裂)的破坏机理提出了一种分析模型.该模型假设材料的非线性是由于冲击过程中的细观损伤引起的,在单元本构方程中处理;采用最大应变分量准则,处理材料的宏观损伤,并考虑了相邻层(或单元)材料状态的影响,采用节点分裂的方法模拟上述宏观损伤机理.
1997, 14(4): 125-131.
摘要:
基于高阶剪切变形层合板理论(该理论满足层间位移、应力连续条件)建立了一种精化方法,由此建立了三角形精化板单元.该单元满足单元间C1类弱连续条件,其收敛性得到保证,且具有列式简单、计算效率和精度高的优点.
基于高阶剪切变形层合板理论(该理论满足层间位移、应力连续条件)建立了一种精化方法,由此建立了三角形精化板单元.该单元满足单元间C1类弱连续条件,其收敛性得到保证,且具有列式简单、计算效率和精度高的优点.
1997, 14(4): 132-137.
摘要:
研究了CF/PMR-15复合材料界面对湿热的稳定性.结果表明:水在复合材料中的扩散系数与界面粘结强度有关,经沸水浸泡后的复合材料,其ILSS(层间剪切强度)和界面剪切强度均有所提高;SEM复合材料断面观察表明:力学性能的变化与纤维-基体面粘结的湿热稳定性有直接关系;最后讨论了水对界面的作用机理.
研究了CF/PMR-15复合材料界面对湿热的稳定性.结果表明:水在复合材料中的扩散系数与界面粘结强度有关,经沸水浸泡后的复合材料,其ILSS(层间剪切强度)和界面剪切强度均有所提高;SEM复合材料断面观察表明:力学性能的变化与纤维-基体面粘结的湿热稳定性有直接关系;最后讨论了水对界面的作用机理.