高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究基本信息

書????名 高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究 作????者 王德寶、吳玉程
出版社 合肥工業(yè)大學(xué)出版社 出版時間 2012年4月
頁????數(shù) 210 頁 定????價 30 元
ISBN 9787565007071

第1章緒論

1.1高強度銅基材料強化理論

1.1.1合金化法

1.1.2復(fù)合材料法

1.2高強度高導(dǎo)電（熱）銅基材料制備方法

1.2.1粉末冶金法（PowderMetallurgical）

1.2.2復(fù)合鑄造法（Compocasting）

1.2.3內(nèi)氧化法（Internalxidaion）

1.2.4液態(tài)金屬原位法（Liquid—metalin—situprocessing）

1.2.5快速凝固法（RapidSolidification）

1.2.6機械合金化法（MechanicalAlloying，MA）

1.3機械合金化技術(shù)理論及其應(yīng)用

1.3.1機械合金化技術(shù)簡介

1.3.2機械合金化在新材料研發(fā)中的理論研究

1.3.3機械合金化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.3.4機械合金化制備高強高導(dǎo)銅基復(fù)合材料和銅合金的特點

1.4高強度銅基材料研究進展

1.4.1Cu—Cr合金

1.4.2銅基復(fù)合材料

1.5金屬基復(fù)合材料磨損行為研究進展

1.5.1金屬基復(fù)合材料磨損性能的影響因素

1.5.2干摩擦狀態(tài)下的主要磨損理論

1.6本研究工作內(nèi)容及意義

第2章機械合金化制備Cu—Cr復(fù)合粉末

2.1實驗方法

2.2實驗結(jié)果與討論

2.2.1機械合金化Cu—Cr復(fù)合粉末微觀形貌

2.2.2機械合金化Cu—Cr復(fù)合粉末相結(jié)構(gòu)

2.2.3復(fù)合粉末顯微硬度

2.3機械合金化誘導(dǎo)Cu—Cr合金系固溶度擴展機理

2.4本章小結(jié)

第3章Cu—Cr合金成形與致密化過程

3.1Cu—Cr合金的制備工藝與相對密度

3.1.1Cu—Cr合金制備工藝

3.1.2相對密度測試和微觀組織分析

3.2實驗結(jié)果與討論

3.2.1復(fù)合粉末壓制特性

3.2.2燒結(jié)基本過程及理論

3.2.3燒結(jié)溫度和燒結(jié)時間對Cu—Cr合金相對密度的影響

3.2.4復(fù)壓復(fù)燒對Cu—Cr合金相對密度的影響

3.2.5Cu—Cr合金微觀組織

3.2.6最佳工藝參數(shù)的確定

3.3本章小結(jié)

第4章Cu—Cr合金性能

4.1實驗方法

4.2實驗結(jié)果與討論

4.2.1Cu—Cr合金硬度分析

4.2.2Cu—Cr合全拉伸性能分析

4.2.3Cu—Cr合金高溫抗軟化性能分析

4.2.4Cu—Cr合金導(dǎo)電性能分析

4.2.5Cu—Cr合金導(dǎo)熱性能分析

4.3Cu—Cr合金強化機理

4.3.1析出強化機制

4.3.2晶粒細化機制

4.4本章小結(jié)

第5章Cu/SiC復(fù)合材料的制備及性能

5.1Cu/SiC復(fù)合材料制備工藝與性能測試

5.1.1制備工藝

5.1.2性能測試

5.2實驗結(jié)果與討論

5.2；lCu/SiC復(fù)合材料顯微組織

5.2.2Cu/SiC復(fù)合材料相對密度和硬度分析

5.2.3Cu/SiC復(fù)合材料拉伸性能分析

5.2.4Cu/SiC復(fù)合材料導(dǎo)電性能分析

5.2.5Cu/SiC復(fù)合材料導(dǎo)熱性能分析

5.2.6Cu/SiC復(fù)合材料熱膨脹性能分析

5.2.7Cu/SiC復(fù)合材料摩擦磨損性能分析

5.3本章小結(jié)

第6章SiO顆粒表面改性對復(fù)合材料性能的影響

6.1Cu/SiC復(fù)合材料界面問題

6.2SiC顆粒表面化學(xué)鍍處理及結(jié)果分析

6.2.1SiC顆粒表面鍍銅工藝

6.3復(fù)合材料的制備及性能分析

6.3.1制備工藝及性能測試

6.3.2復(fù)合材料界面結(jié)合

6.3.3SiC顆粒表面修飾對復(fù)合材料硬度和相對密度的影響

6.3.4SiC顆粒表面修飾對復(fù)合材料導(dǎo)電（熱）性能的影響

6.3.5SiC顆粒表面修飾對Cu/SiC復(fù)合材料拉伸性能的影響

6.3.6界面優(yōu)化對Cu/SiC復(fù)合材料磨損性能的影響

6.4本章小結(jié)

第7章（Cu—Cr）/SIC制備與性能

7.1制備工藝與性能測試

7.1.1（Cu—Cr）/SiC復(fù)合材料制備工藝

7.1.2性能測試

7.2實驗結(jié)果與討論

7.2.1（Cu—Cr）/SiC復(fù)合材料顯微組織

7.2.2（Cu—Cr）/SiC復(fù)合材料性能分析

7.3本章小結(jié)

第8章（Cu—Cr）/SiC摩擦磨損性能及有關(guān)機理

8.1實驗過程

8.1.1復(fù)合材料制備

8.1.2摩擦磨損實驗

8.2實驗結(jié)果

8.2.1復(fù)合材料硬度分析

8.2.2復(fù)合材料摩擦磨損性能

8.2.3滑動速度和滑動距離對復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響

8.2.4磨損面亞表層顯微硬度分析

8.3分析與討論

8.3.1SiC顆粒增強Cu—Cr復(fù)合材料耐磨機理

8.3.2復(fù)合材料磨損機理分析

8.4本章小結(jié)

第9章（Cu—Cr）/SiC高溫摩擦磨損性能

9.1實驗過程

9.2實驗結(jié)果

9.3材料高溫摩擦磨損機理分析

9.3.1摩擦機理

9.3.2磨損機理

9.4石墨和SiC協(xié)同作用對CU—Cr合金高溫摩擦磨損性能的影響

9.5本章小結(jié)

第10章納米SiC顆粒增強銅基復(fù)合材料組織與性能

10.1實驗過程

10.2實驗結(jié)果

10.2.1復(fù)合材料微觀形貌

10.2.2（Cu—Cr）/SiC納米復(fù)合材料性能分析

10.3納米SiC的增強機制

10.4本章小結(jié)

第11章總結(jié)

11.1總結(jié)

11.2創(chuàng)新之處

參考文獻

高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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吳玉程，男，1962年出生，中國科學(xué)院理學(xué)博士，合肥工業(yè)大學(xué)副校長，材料學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向：納米材料與功能復(fù)合材料；材料表面與涂層技術(shù)。擔(dān)任教育部金屬材料工程和冶金工程教學(xué)指導(dǎo)委員會委員，中國儀表材料學(xué)會常務(wù)理事，中國顆粒學(xué)會超微顆粒委員會理事等。近年來指導(dǎo)博士后4人、博士研究生12人、碩士研究生20多人，先后主持了國家自然科學(xué)基金、國家留學(xué)回國人員啟動基金、教育部博士點基金、國家重點新產(chǎn)品研究計劃和安徽省重大科技攻關(guān)等20多項項目研究，獲得安徽省科技進步獎、中國機械工業(yè)科技進步獎和安徽省高?？萍吉劦?，獲得授權(quán)發(fā)明專利1項，發(fā)表論文100多篇，其中被SCI、EI收錄60多篇。

《高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究》以開發(fā)高性能導(dǎo)電（熱）耐磨銅基復(fù)合材料為目標，通過成分和工藝優(yōu)化，采用機械合金化（MA）、冷壓成形和復(fù)壓復(fù)燒工藝制備出了滿足性能要求的顆粒增強Cu（—Cr）基復(fù)合材料，以尋求最佳的材料制備工藝，滿足材料的高強度、高導(dǎo)電（熱）性以及優(yōu)良的摩擦磨損性能要求。

高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究常見問題

  • 高性能纖維復(fù)合材料有哪些？

    復(fù)合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合...

  • 樹脂基復(fù)合材料、聚合物基復(fù)合材料、高分子基復(fù)合材料區(qū)別？？？

    你指的是碳纖維復(fù)合材料吧，增強材料是碳纖維，主要取決于基體材料。比如炭/炭復(fù)合材料，是碳纖維增強炭(石墨)基體的復(fù)合材料，屬于無機材料，主要應(yīng)用于高溫、摩擦方面;碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料，是有...

  • 耐磨復(fù)合材料有哪些？

    我國目前通用的耐磨材料有以下幾大系列： 一是高錳鋼系列：如高錳鋼（ZGMn13）、 高錳合金（ZGMn13Cr2MoRe）、超高錳合金（ZGMn18Cr2MoRe）等； 二是抗磨鉻鑄...

《高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究》由王德寶、吳玉程著。通過SEM、XRD、TEM和其他實驗檢測儀器對粉末的機械合金化過程，復(fù)合材料的微觀組織特征以及機械、物理和摩擦磨損性能進行了系統(tǒng)研究，為拓展新型高性能銅基復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域打下堅實的基礎(chǔ)。

高性能耐磨銅基復(fù)合材料的制備與性能研究文獻

改性pp復(fù)合材料制備與性能研究 改性pp復(fù)合材料制備與性能研究

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頁數(shù)： 59頁

評分： 4.8

1 序言 PP（聚丙烯）是一種在生活中被廣泛應(yīng)用的熱塑性樹脂， 聚丙烯良好的耐沖 擊性、耐熱性、絕緣性、可塑性、較低的密度以及低廉的成本使其被廣泛應(yīng)用于 注塑、吹膜、噴絲及改性工程塑料等多種塑料制品領(lǐng)域 [1] 。 雖然擁有眾多的優(yōu)點而飽受青睞， 然而聚丙烯同時也有不少的缺點從而影響 到它一系列的工程化應(yīng)用。聚丙烯的成型收縮率過大，低溫下容易脆裂， 耐磨性 過低等大大限制了聚丙烯的發(fā)展，因此，必須對聚丙烯進行改性 [2]。由于各企業(yè) 生產(chǎn)工藝的不斷改進包括各種新類型催化劑的成功研發(fā)，使得改性 PP取代傳統(tǒng) PP，受到眾企業(yè)的各種青睞。與傳統(tǒng)聚丙烯相比，改性聚丙烯在抗沖擊、剛性、 光澤、韌性等方面優(yōu)勢明顯，這大大促進了聚丙烯的發(fā)展 [3] 。 目前，對聚丙烯進行改性的方法主要有：共聚改性、 共混改性及添加成核劑 等方法，在這些方法中，共混改性是企業(yè)中被使用的最多的改性方法 [4] 。共混改

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SPU/蒙脫土復(fù)合材料的制備及性能研究 SPU/蒙脫土復(fù)合材料的制備及性能研究

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頁數(shù)： 4頁

評分： 4.5

選擇納米蒙脫土、聚丙二醇、TDI為原料,以N-正丁基-γ-胺丙基三甲氧基硅烷為封端劑,通過原位聚合合成了高性能SPU/蒙脫土復(fù)合材料。利用在線紅外測試監(jiān)控了反應(yīng)過程,表明最終產(chǎn)物中不含游離異氰酸酯。XRD、FT-IR和力學(xué)性能測試發(fā)現(xiàn),蒙脫土的加入可以提高密封膠的性能,且與SPU形成了插層結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)合,從而使SPU/蒙脫土復(fù)合材料的性能得以提高。

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前言

隨著信息化時代的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的電子封裝材料已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代集成電路以及各類電器元件電子封裝的發(fā)展要求。由于銅具有熱膨脹系數(shù)比鋁低、熱導(dǎo)率比鋁高的特點，故選用銅代替鋁制備電子封裝用銅基復(fù)合材料無疑是極具競爭力的候選材料之一。SiCp/Cu復(fù)合材料由于綜合了銅和增強體的優(yōu)良特性而具有較好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能和可調(diào)的熱膨脹系數(shù)，因此具有非常廣闊的應(yīng)用前景。但目前有關(guān)該體系的理論研究與應(yīng)用研究尚不成熟，迫切需要進行更多的探索和研究。

國際上對SiCp/Cu體系的研究起步較晚，直到1996年才有了關(guān)于該體系的相關(guān)報道。該領(lǐng)域發(fā)展比較緩慢的主要原因在于，一方面很難實現(xiàn)Cu和SiC顆粒的均勻分散，另一方面則與兩者之間高溫不潤濕有關(guān)。制備SiC/Cu金屬陶瓷復(fù)合材料的主要技術(shù)難點在于:①如何改善SiC與Cu相互間的潤濕性及化學(xué)相容性，解決兩者之間相互不潤濕情況下的結(jié)合和均勻、穩(wěn)定分散。②如何避免由兩者熱膨脹不匹配引起的界面熱應(yīng)力，從而實現(xiàn)致密化燒結(jié)。③如何合理控制SiCp和Cu高溫下的反應(yīng)，從而既保證界面結(jié)合強度，同時又保持SiCp的顆粒增強效果。

筆者選用工業(yè)化的SiC微米粉體材料，采用化學(xué)鍍銅工藝制備了Cu包覆SiCp復(fù)合粉體，并對復(fù)合粉體的組成和形貌進行了分析。以該復(fù)合粉體為原材料，利用真空熱壓燒結(jié)和非真空熱壓燒結(jié)兩種工藝制備了SiCp體積分數(shù)分別為30%、40%和50%的SiCp/Cu復(fù)合材料，并利用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和電子探針(EPMA)對復(fù)合材料的微觀組織和界面微觀結(jié)構(gòu)進行了觀察和分析。測試了不同工藝、不同成分下SiCp/Cu復(fù)合材料的熱膨脹性能、導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能等熱物理性能，并分析了增強相含量、顆粒大小和熱處理狀態(tài)等因素對復(fù)合材料熱物理性能的影響。

研究結(jié)果表明，通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)鍍銅工藝，可以獲得Cu包覆SiCp復(fù)合粉體，而且Cu包覆層比較均勻地分布在SiC顆粒表面，Cu包覆層的厚度約為1μm。DSC分析結(jié)果表明，SiC顆粒表面的Cu包覆層在990℃時開始熔化。SiC顆粒在銅基體中分布比較均勻，沒有明顯的偏聚現(xiàn)象。無論是利用Cu包覆SiCp復(fù)合粉體，還是利用未包覆粉體制備的SiCp/Cu復(fù)合材料，隨著SiCp增強相含量的增加，材料的致密度均呈下降趨勢。在SiCp增強相含量相同的情況下，利用Cu包覆SiCp復(fù)合粉體制備的SiCp/Cu復(fù)合材料的致密度要略高于由未包覆粉體制備的SiCp/Cu復(fù)合材料;SiC增強相顆粒與銅基體之間的界面干凈，機械結(jié)合良好。在界面處，Cu元素與Si元素有少量的相互擴散，還可以觀察到少量的Cu3Si相的形成。

本研究制備的SiCp/Cu復(fù)合材料具有優(yōu)異的熱物理性能。隨著增強相SiCp體積分數(shù)的增加，SiCp/Cu復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率均呈明顯的下降趨勢;而在增強相含量一定的情況下，SiC顆粒尺寸越大，SiCp/Cu復(fù)合材料的平均線膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率越高。化學(xué)鍍銅工藝可以明顯改善增強相粒子與基體銅之間的界面結(jié)合，提高SiCp/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率，同時降低其熱膨脹系數(shù)，可以實現(xiàn)熱/電導(dǎo)率和熱膨脹系數(shù)的良好結(jié)合。適當(dāng)?shù)耐嘶鹛幚砉に嚳梢悦黠@提高SiCp/Cu復(fù)合材料的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率，消除復(fù)合材料制備過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，同時使得熱膨脹系數(shù)有所降低。

對SiCp/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能進行了測試。測試SiCp/Cu復(fù)合材料的硬度和三點彎曲強度，并利用掃描電鏡(SEM)對復(fù)合材料的斷口進行觀察和分析，分析復(fù)合材料斷裂機制。研究結(jié)果表明，隨著增強相SiCp體積分數(shù)的增加，復(fù)合材料的布氏硬度先是逐漸升高而后逐漸下降，但是彎曲強度呈連續(xù)下降趨勢。在增強相含量和顆粒尺寸相同的情況下，利用Cu包覆SiCp復(fù)合粉體制備的SiCp/Cu復(fù)合材料，其硬度值和彎曲強度均略高于采用未包覆粉體制備的SiCp/Cu復(fù)合材料;在增強相含量和顆粒尺寸相同的情況下，退火處理后的SiCp/Cu復(fù)合材料，其硬度值和彎曲強度明顯低于退火處理前的SiCp/Cu復(fù)合材料。當(dāng)增強相體積分數(shù)為30%時，復(fù)合材料斷口兼有韌窩斷裂和準解理斷裂的特征;但當(dāng)增強相體積分數(shù)為50%時，復(fù)合材料斷口中僅存在少量的撕裂棱和韌窩形貌，復(fù)合材料的斷裂方式主要以準解理斷裂為主。

目錄

第1章緒論

1.1引言

1.2電子封裝及電子封裝材料

1.2.1電子封裝及其作用

1.2.2電子封裝材料及其性能

1.3化學(xué)鍍銅概述

1.3.1化學(xué)鍍銅的發(fā)展

1.3.2化學(xué)鍍銅原理

1.4銅基復(fù)合材料的制備方法

1.4.1粉末冶金法

1.4.2擠壓鑄造法

1.4.3原位自生成法

1.4.4噴射沉積法

1.5電子封裝用銅基復(fù)合材料的性能

1.5.1熱物理性能

1.5.2力學(xué)性能

1.6SiCp/Cu復(fù)合材料的應(yīng)用及展望

參考文獻

第2章實驗方案及研究方法

2.1實驗技術(shù)路線

2.2實驗用原材料

2.3復(fù)合材料制備工藝

2.3.1Cu包覆SiC復(fù)合粉體的制備

2.3.2復(fù)合材料制備工藝過程

2.4分析測試方法

2.4.1組織觀察與分析

2.4.2熱物理性能測試

2.4.3力學(xué)性能測試

第3章Cu包覆SiCp復(fù)合粉體的制備及表征

3.1引言

3.2Cu包覆SiCp復(fù)合粉體制備工藝

3.2.1鍍前處理工藝

3.2.2化學(xué)鍍銅溶液的組成

3.2.3化學(xué)鍍銅工藝

3.2.4不同工藝參數(shù)對化學(xué)鍍銅反應(yīng)速度的影響

3.3Cu包覆SiCp復(fù)合粉體的成分及形貌

3.4Cu包覆SiCp復(fù)合粉體的熱物理性能

3.5小結(jié)

參考文獻

第4章SiCp/Cu復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)

4.1引言

4.2熱壓燒結(jié)SiCp/Cu復(fù)合材料的顯微組織

4.2.1不同SiCp含量的SiCp/Cu復(fù)合材料的顯微組織

4.2.2SiCp/Cu復(fù)合材料中增強相和基體的微觀組織特征

4.3SiCp/Cu復(fù)合材料的密度與致密度

4.4SiCp/Cu復(fù)合材料的界面研究

4.5SiCp/Cu復(fù)合材料中Cu的氧化機制

4.6小結(jié)

參考文獻

第5章SiCp/Cu復(fù)合材料的熱物理性能

5.1引言

5.2SiCp/Cu復(fù)合材料的熱膨脹性能

5.2.1溫度對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響

5.2.2顆粒尺寸對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響

5.2.3增強相體積分數(shù)對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響

5.2.4化學(xué)鍍對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響

5.2.5退火處理對復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)的影響

5.2.6SiCp/Cu復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)模型預(yù)測

5.3SiCp/Cu復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能

5.3.1熱導(dǎo)率的測試

5.3.2SiCp/Cu復(fù)合材料導(dǎo)熱分析

5.3.3SiCp/Cu復(fù)合材料熱傳導(dǎo)理論計算基礎(chǔ)

5.4SiCp/Cu復(fù)合材料的導(dǎo)電性能

5.4.1電導(dǎo)率的測試

5.4.2SiCp/Cu復(fù)合材料導(dǎo)電性分析

5.4.3SiCp/Cu復(fù)合材料電導(dǎo)率的理論計算

5.5小結(jié)

參考文獻

第6章SiCp/Cu復(fù)合材料的力學(xué)性能

6.1引言

6.2SiCp/Cu復(fù)合材料的硬度

6.2.1增強相含量對復(fù)合材料硬度的影響

6.2.2增強相顆粒尺寸對復(fù)合材料硬度的影響

6.2.3SiC顆粒表面化學(xué)鍍銅對復(fù)合材料硬度的影響

6.2.4退火處理對復(fù)合材料硬度的影響

6.3SiCp/Cu復(fù)合材料的彎曲強度

6.3.1增強相含量對復(fù)合材料彎曲強度的影響

6.3.2SiC顆粒表面化學(xué)鍍銅對復(fù)合材料彎曲強度的影響

6.3.3退火處理對復(fù)合材料彎曲強度的影響

6.4SiCp/Cu復(fù)合材料斷口的掃描電鏡觀察

6.5小結(jié)

參考文獻

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批準號

59372104

項目名稱

超高性能纖維-水泥基復(fù)合材料的制備及其界面效應(yīng)

項目類別

面上項目

申請代碼

E0205

項目負責(zé)人

孫偉

負責(zé)人職稱

教授

依托單位

東南大學(xué)

研究期限

1994-01-01 至 1996-12-31

支持經(jīng)費

8（萬元）

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本項目采用微粒與細絲，組成與工藝雙重和多重復(fù)合新技術(shù)配制了抗壓強度>350MPa，折壓比<1：3的超高性能水泥基復(fù)合材料；纖維混雜與微膨脹復(fù)合增強的超耐久水泥基復(fù)合材料；性能先進的特種SIFCON材料，首次通過靶體試驗揭示了該材料具有優(yōu)異的遮彈與防護特性。通過宏觀行為與微觀結(jié)構(gòu)的剖析提出了產(chǎn)生高與超高性能的機理。綜合運用概率斷裂力學(xué)、愈滲和分形理論，在國內(nèi)外首次提出反映孔結(jié)構(gòu)及其隨機性的水泥基強度模型。在深層次剖析界面層強化、消失與再強化基礎(chǔ)上，通過力學(xué)模型的建立和有限元分析，創(chuàng)造性的提出了定量計算界面效應(yīng)范圍及其隨機疊加強化的科學(xué)方法，發(fā)展了界面理論，為加速超高性能低成本水泥基復(fù)合材料的發(fā)展提供了重要理論依據(jù)。 2100433B

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