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摘要:
为了研究ZrO2增强羟基磷灰石(HA)复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能, 首先, 采用等离子喷涂技术在钛合金基体上制备了ZrO2含量分别为0、15wt%和30wt%的HA生物陶瓷涂层;然后, 分析了ZrO2/HA复合涂层的物相成分和结合强度;最后, 采用UMT-3销盘摩擦试验机研究了ZrO2/HA复合涂层在牛血清润滑环境下的摩擦磨损性能, 观察涂层磨损表面微观形貌并分析了磨损机制.结果表明:HA涂层的主要物相为HA, 15wt% ZrO2/HA复合涂层和30wt% ZrO2/HA复合涂层中的ZrO2以立方相形式存在, 并且衍射峰强度高于HA的.随着ZrO2含量增大, 涂层的结合强度明显增大.ZrO2/HA复合涂层与纯HA涂层相比, 有更好的耐磨性和更低的摩擦系数.纯HA涂层的磨损机制以犁沟效应和磨粒磨损为主, 而15wt% ZrO2/HA复合涂层和30wt% ZrO2/HA复合涂层的磨损机制为脆性剥落磨损.
摘要:
纤维增强金属复合材料受到冲击时容易发生金属与纤维分层从而影响力学性能,为了缓解此类现象,将金属板冲孔,使用碳纤维和芳纶纤维交替穿编,制备了一种三维复合材料纤维金属互穿式复合板(Fiber Metal Interpenetrating Composite Plate,FMICP)。进行了低速冲击试验,研究了FMICP在不同冲击速度、冲击面积和冲孔样式下的力学性能。研究表明:当冲击速度在35.19~78.08 m/s之间时,FMICP发生了贯穿破坏,吸收了39.78~70.67 J的冲击能量;受到恒定49 J冲击能量时,冲击面积为491 mm2的FMICP最高能够吸收42.77 J能量;随着冲击面积的增大,FMICP中受到拉伸的纤维数量增多,冲击造成的冲切破坏和局部损伤减小;冲孔类型改变了FMICP中金属基的占比和应力传递方式,椭圆冲孔FMICP (41.11 J)相对矩型冲孔FMICP (34.08 J)能够起到更好的吸收能量的作用。本研究结果可为FMICP的推广应用提供参考。