中文名 | 硼-鋁復(fù)合材料 | 外文名 | boron - aluminium composite |
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硼纖維體積 | 一般約為45%~55% | 縱向拉伸強度 | 約為1.2~1.7GPa |
彈性模量 | 約為200~240GPa | 應(yīng)????用 | 渦輪噴氣發(fā)動機風(fēng)扇葉片等 |
作為結(jié)構(gòu)應(yīng)用來說,選擇復(fù)合材料組元的主要目標(biāo)是高比模量和高比強度,硼-鋁復(fù)合材料因此在研究與發(fā)展上受到了很大的重視。對增強纖維的主要要求是比模量高、比強度高、性能重復(fù)性好、價格低以及易于制造成復(fù)合材料。玻璃纖維強度較高價格低廉,但它的模量低易與鋁起反應(yīng)。氧化鋁纖維的比模量和比強度較低且價格昂貴。碳化硅纖維與鋁的反應(yīng)比硼小,并已作為硼纖維的涂層使用,但其密度比硼高30%,且強度較低。高模量石墨纖維似乎很有吸引力,但它以紗線形式出現(xiàn)卻是一個嚴(yán)重缺點,因為用固態(tài)制造方法很難使金屬滲入為數(shù)一萬根的纖維束中,而熔融的鋁合金又會與纖維起劇烈反應(yīng)。
復(fù)合材料的制造包括將復(fù)合材料的組分組裝并壓合成適于制造復(fù)合材料零件的形狀。常用的工藝有兩種,第一種是纖維與基體的組裝壓合和零件成型同時進行;第二種是先加工成復(fù)合材料的預(yù)制品,然后再將預(yù)制品制成最終形狀的零件。前一種工藝類似于鑄件,后一種則類似于先鑄錠然后再鍛成零件的形狀。
制造過程可分為三個階段:纖維排列、復(fù)合材料組分的組裝壓合和零件層壓。大多數(shù)硼-鋁復(fù)合材料是用預(yù)制品或中間復(fù)合材料制造的。前述的兩種工藝具有十分相似的制造工藝,這就是把樹脂粘合的或者是等離子噴涂的條帶預(yù)制品再經(jīng)過熱壓擴散結(jié)合。
復(fù)合材料的一個主要目標(biāo)就是應(yīng)用像硼那樣極高強度的共價結(jié)合纖維與適合于結(jié)構(gòu)制造和應(yīng)用的基體來克服這些限制。而鋁則是被選用最廣的基體材料。關(guān)于硼-鋁復(fù)合材料的研究主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:
(1)研制強度高、剛性大、重量輕的構(gòu)件,這在航空航天領(lǐng)域中顯得尤為重要。
(2)改進大型構(gòu)件的制造技術(shù),研制可靠耐用的材料及構(gòu)件。
(3)改進硼-鋁復(fù)合材料的制造應(yīng)用技術(shù),促使其成本盡可能降低。
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...
復(fù)合材料有特性:  ...
耐磨復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料組成的新型復(fù)合耐磨材料,以北京耐默公司為例,主要有以下耐磨復(fù)合材料:1、KN17高分子陶瓷聚合物2、KN60復(fù)合耐磨鋼板3、鎳鎢合金耐磨材料
硼纖維選擇鋁合金作為基體是由于鋁合金具有良好的綜合性能。所謂良好的綜合性能是指良好的結(jié)合性能,較高的斷裂韌性,較強的阻止在纖維斷裂或劈裂處的裂紋擴展能力;較強的抗腐蝕性,較高的強度等。對于高溫下使用的復(fù)合材料,還要求基體具有較好的抗蠕變性和抗氧化性。此外,基體應(yīng)能熔焊或釬焊,而對于某些應(yīng)用還要求基體能采用復(fù)合蠕變成型技術(shù)。普遍使用的鋁合金有變形鋁、鑄造鋁、焊接鋁及燒結(jié)鋁等。這些鋁合金并不完全符合硼纖維對金屬基體的要求,但某些合金已得到了成功的使用,這其中最普遍的是采用變形鋁為基體用固態(tài)熱壓法制得的復(fù)合材料。用鋁箔和等離子噴涂的預(yù)制合金粉制造復(fù)合材料時,使用過多種變形鋁合金。
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主要研究帶鈦合金連接頭硼/鋁復(fù)合材料管構(gòu)件中B-Al-Ti間的界面結(jié)構(gòu)與性質(zhì),研究表明,在復(fù)合工藝條件下,硼-鋁界面附近沒有檢測到任何鋁-硼化合物,而鈦-鋁間形成TiAl有序金屬間化合物相,實驗證明,硼/鋁復(fù)合材料與鋁合金端環(huán)之間采用的固結(jié)方法是有效的,且可按照受載類型隨意調(diào)整斜面搭接長度,達到承受不同載荷的目的。
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評分: 4.6
科技論壇 2015.07 ︱495︱ 銅鋁復(fù)合材料生產(chǎn)與應(yīng)用 鄭小華 (南寧國凱鋁材有限責(zé)任公司,廣西 南寧 530031 ) 【摘 要】文章介紹了銅鋁復(fù)合材料的制備方法,包括爆炸復(fù) 合法、軋制復(fù)合法、擠壓 -拉拔法,并探討了其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。 【關(guān)鍵詞】 銅鋁復(fù)合材料;生產(chǎn)方法;領(lǐng)域;應(yīng)用 最近幾年,我國的科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,各領(lǐng)域?qū)Σ牧闲阅艿男?求也逐漸提高,規(guī)定的使用條件甚至達到了非常嚴(yán)苛的程度,例如 在進行工業(yè)生產(chǎn)時,不僅要節(jié)約成本,盡可能少的消耗稀貴金屬, 還要使材料的使用性能不受影響,復(fù)合材料就是在這種情況下應(yīng)運 而生的。銅鋁復(fù)合材料綜合了鋁和銅的化學(xué)與物理性能,彌補了單 一材料的不足,而且價格互補有助于節(jié)約成本,使生產(chǎn)效益提高。 , 具有良好的應(yīng)用前景。 1 銅鋁復(fù)合材料的生產(chǎn)方法 目前有許多方法可以生產(chǎn)銅鋁復(fù)合材料, 例如雙結(jié)晶器連鑄法、 充芯連鑄法、擠壓拉拔復(fù)
以山東某玻璃纖維廠為例,每天使用高硼硼鈣石30噸=三氧化二硼12.3噸=四水硼酸鈣23.208噸=兩水硼酸鈣21.026噸。得出
1.指標(biāo)比較:
硼鈣石:三氧化二硼41--42% 氧化鈣26--28% 二氧化硅小于6.5% 三氧化二鋁小于0.5% 三氧化二鐵小于0.08% 三氧化硫小于0.5% 灼燒失重22--24%
高硼硼酸鈣:三氧化二硼 52.5--54.5% 氧化鈣 27--29 三氧化二鐵小于0.1% 氧化鎂小于1% 氧化二鈉小于1% 灼燒失重17--19%
2.同樣含12.3噸三氧化二硼的產(chǎn)品,高硼硼酸鈣比硼鈣石少含水2.5噸,可節(jié)省2.5噸水蒸發(fā)的燃料與時間。
3.30噸硼鈣石,4300元/噸,共計129000元。
高硼硼酸鈣23.208噸,5300元/噸,共計123000元。
按上述價格,此玻纖廠每天可節(jié)省6000--7000元。
高硼硼酸鈣比其他原料如:硼砂,硼酸,偏硼酸鋇,偏硼酸鈣,硬硼鈣石有以下優(yōu)勢:
1. 高硼硼酸鈣在硼硅酸鹽玻璃,玻璃纖維制品中作原料比硼酸與硼鎂礦揮發(fā)率減少57%,熔融溫度降低13°C-50°C,節(jié)省燃料16%-38%,增加產(chǎn)量9.2%,降低成本11%,延長窯爐壽命。
2. 高硼硼酸鈣在硼硅酸鹽玻璃,玻璃纖維制品中作原料比使用硬硼鈣石熔融溫度降低13°C-30°C,玻璃纖維的抗拉強度增加9.8%,產(chǎn)量提高9.2%,成本降低9.8%。
3.高硼硼酸鈣更適合拉制成3um-7um的細(xì)纖維,使玻璃纖維成品率保持在此80%-87%之間。
4.高硼硼酸鈣取代偏硼酸鋇、偏硼酸及硼酸作防銹涂料,不但可降低成本而且更符合環(huán)保要求。
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硼對作物的生殖生長起到至關(guān)重要作用,所有作物需要硼只是需要量的大小不同。
一、硼的營養(yǎng)作用
1、促進作用。硼能促進碳水化合物的運轉(zhuǎn),植物體內(nèi)含硼量適宜,能改善作物各器官的有機物供應(yīng),使作物生長正常,提高結(jié)實率和坐果率。
2、特殊作用。硼對受精過程有特殊作用。它在花粉中的量,以柱頭和子房含量最多,能刺激花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長,使授粉能順利進行。
3、調(diào)節(jié)作用。硼在植物體內(nèi)能調(diào)節(jié)有機酸的形成和運轉(zhuǎn)。
二、土壤缺硼的原因
1、有效硼含量低導(dǎo)致土壤中硼缺乏,作物表現(xiàn)出缺硼癥狀,如我國南方花崗巖及其他酸性火成巖發(fā)育的土壤。
2、成土過程改變了微量元素含量與分布。例如,黃土發(fā)育的土壤全硼含量不低,但有效硼含量偏低
3、土壤酸度不適,吸附固定。
4、氣候干燥、潮濕。
5、施氮肥、鉀肥過多會加重突然缺硼,因氮肥、鉀肥對硼有拮抗作用。
土壤本身含硼量過低是缺硼的內(nèi)因,氣候條件則是外因。
三、作物缺硼的癥狀
首先是新生組織生長受阻,根尖、莖尖生長受阻或停止;嚴(yán)重缺硼時,頂芽停止生長,逐步枯萎死亡,根系不發(fā)達,葉色暗綠,葉形變小、肥厚、皺縮,莖褐色心腐或空心,花發(fā)育不健全,蕾全脫落,花期延長,果、穗不實,塊根、漿果心腐或壞死。
下面給大家介紹幾種代表性作物缺硼時的表現(xiàn)癥狀:
1. 柑橘
柑橘缺硼會使成葉和老葉從葉脈開始黃化,最終使全葉暗淡黃化,無光澤,向后卷曲,葉肉較厚,主、側(cè)脈木栓化,嚴(yán)重時會出現(xiàn)開裂,葉肉有暗褐色斑。缺硼嚴(yán)重時,葉片大量早落,枝條枯死,有時整株干枯。
2. 葡萄
葡萄缺硼時,葉、花、果實都會出現(xiàn)一定的癥狀。首先新梢頂端的幼葉出現(xiàn)淡黃色小斑點,隨后連成一片,使葉脈間的組織變黃色,最后變褐色枯死。植株缺硼時,落花后約經(jīng)一周,子房脫落多,坐果差,使果穗稀疏;有的子房不脫落,成為不受精的無核小果粒,若在果粒增大期缺硼,果肉內(nèi)部分裂組織枯死變褐;硬核期缺硼,果實周圍維管束和果皮外壁枯死變褐,成為“石葡萄”。
3. 番茄
番茄缺硼時,新葉停止生長,植株呈萎縮狀態(tài)?;ê凸麑嵭纬墒茏?,嫩芽、花和幼果易脫落,坐果少,成熟不一致,果實起皺,表面有木栓狀龜裂,或木質(zhì)化斑點,易產(chǎn)生畸形果,果皮上有褐色銹斑。害蟲(蚜蟲等)為害也可造成新葉畸型,因此一旦發(fā)生時要仔細(xì)觀察有無害蟲。缺鈣也表現(xiàn)為生長點附近發(fā)生萎縮,但缺硼特征是莖的內(nèi)側(cè)木栓化。
4. 玉米
玉米缺硼時,植株的新葉狹長,幼葉展開困難,且葉片簇生。上部葉片葉脈間出現(xiàn)壞死斑點,呈白色半透明的條紋狀,很易破裂。雄穗不易抽出,雄花不能形成或變小。果穗短小畸形,籽粒稀少且分布不規(guī)則,形成占整個果穗1/3。
四、常見硼肥的類型
1、硼砂
一般為白色粉末狀,含硼量在11.3%,主要用作于土壤施肥,在冷水中溶解度較低。
2、硼酸
一般為白色細(xì)結(jié)晶或者粉末,含硼量在17.5%,可以溶解于水,常用作于根部施或者葉面噴霧。
3、硼鎂磷肥
屬于一種含大、中量元素(磷、鎂)和微量元素(硼)的復(fù)合肥料,含硼0.6%左右,含鎂10%~15%,含磷6%左右。
4、有機硼
液體硼肥,含硼量一般在15%,可溶解于水。采用糖醇、有機質(zhì)酯化工藝,糖醇防止韌皮部被固定,雙渠道運輸,補硼更迅速,有機質(zhì)硼吸附,防止淋失,補硼更持久。是目前市場農(nóng)民朋友最常見也是最好用的葉面噴施補硼產(chǎn)品。
五、硼肥施用誤區(qū)
誤區(qū)一、硼只對高需硼作物有明顯作用
硼對作物的生殖生長起到至關(guān)重要作用,所有作物需要硼只是需要量的大小不同。油菜、棉花、果樹。蔬菜對硼需要量大,水稻、玉米、小麥對硼需要量少,但即使對硼需要量少的作物,缺硼癥狀也能嚴(yán)重影響產(chǎn)量,各種作物都應(yīng)該及時補硼。
誤區(qū)二、作物無缺硼癥狀,無需施用硼肥
大量實驗以證實,作物有對硼隱藏的需求。即使無缺硼癥狀,施用硼肥也能大幅度提高產(chǎn)量。
誤區(qū)三、作物每年只需施一次硼
作物需要連續(xù)不斷的供應(yīng)硼,即使短期中斷硼的供應(yīng),作物產(chǎn)量和品質(zhì)也會受到影響。
因此,施用硼肥應(yīng)與葉面肥結(jié)合,葉面噴施,少量多次。
誤區(qū)四、硼肥主要采用基施方式為主
早期在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中引進的硼肥是工業(yè)硼砂,只能基施,不能噴施(或噴施效果不好)。土壤基施與葉面噴施結(jié)合施用硼肥效果最好。
誤區(qū)五、高需硼與低需硼作物輪作時硼肥施用會影響后面作物
研究證實,花椰菜與架豆輪作時即使花對椰菜施用超過推薦劑量幾倍以上,也不會對下茬架豆有影響。
誤區(qū)六、作物缺硼只對產(chǎn)量/品質(zhì)造成少量影響
作物缺硼會造成全部產(chǎn)量的損失,全部果實物市場的高端市場價值。在美國部分地區(qū),農(nóng)場主一旦發(fā)現(xiàn)作物缺硼就會將作物全部拔除。
誤區(qū)七、硼是微肥,重要性不如N/P/K肥
硼對作物開花結(jié)果有不可替代的作用,N/P/K作用不能替代硼,平衡施肥理念應(yīng)該是穩(wěn)氮、減磷、增鉀、補微(硼、硅、鈣等),因此硼與氮、磷、鉀同等重要。
誤區(qū)八、硼鎂肥可以替代硼肥
硼鎂肥俗稱硼泥,其主要成分為硫酸鎂,其中含不到0.2%左右的硼素,僅僅是生產(chǎn)硫酸鎂而產(chǎn)生的下腳料,無法和高含量的流體硼相比。
誤區(qū)九、多種元素葉面肥好于單一微量元素硼
硼作為作物開花結(jié)果最為重要的微量元素,絕大部分經(jīng)濟類、果樹類、蔬菜類作物對其需求量較大,多種葉面肥中所含微量硼,不能滿足作物對硼的需求。對于開花作物還是要單獨補噴流體硼。
誤區(qū)十、購買硼肥時不看產(chǎn)品純硼含量
很多劣質(zhì)/假冒硼肥,不按照國家要求標(biāo)明純硼含量,只含糊標(biāo)出所謂產(chǎn)品純度。即使100%純度的垃圾、廢料再純還是垃圾、廢料,購買產(chǎn)品時一定認(rèn)清產(chǎn)品,標(biāo)明有純硼含量。
六、作物補硼
作物補硼還是需要多方位進行分析,根據(jù)具體作物的實際情況進行硼元素的補充,為瓜果蔬菜的開花坐果保駕護航,真正的實現(xiàn)高經(jīng)濟價值種植。
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