實(shí)現(xiàn)泡沫鋁的輕質(zhì)高性能化是具有科學(xué)內(nèi)涵的研究課題。本項(xiàng)目以金屬-陶瓷復(fù)合化為主要科研思路,采用微弧氧化法在通孔泡沫鋁表面原位生成陶瓷層,形成外強(qiáng)內(nèi)韌的新型陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁。研究陶瓷層的成分、組織、結(jié)構(gòu)的影響因素及演變規(guī)律,闡明陶瓷層在泡沫鋁外表面及內(nèi)表面的原位生長(zhǎng)特性及陶瓷層的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),探討通孔泡沫鋁的結(jié)構(gòu)特征(孔隙率和孔徑)對(duì)微弧氧化陶瓷層原位生長(zhǎng)行為的影響及機(jī)理。研究陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁在壓縮載荷下的壓縮性能及能量吸收特性,探討陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁的宏觀失效機(jī)理及微觀失效機(jī)理,揭示其能量吸收特性影響規(guī)律,闡明陶瓷層對(duì)泡沫鋁的力學(xué)作用機(jī)理。本項(xiàng)目的開展可揭示陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁的形成、組織結(jié)構(gòu)與壓縮特性間的內(nèi)在規(guī)律,為泡沫鋁的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供科學(xué)理論依據(jù)。
本項(xiàng)目開發(fā)了新的(近)球形孔通孔泡沫鋁的制備工藝,并采用微弧氧化技術(shù)在球形孔通孔泡沫鋁內(nèi)外表面原位生成了氧化鋁陶瓷層,制備出了新型陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁。研究了微弧氧化膜層在泡沫鋁表面的原位生長(zhǎng)特性,并闡明了膜層的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)。獲得了泡沫鋁的結(jié)構(gòu)特征(孔隙率和孔徑)對(duì)陶瓷層組織結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,并探討了其相關(guān)機(jī)理。從宏觀和微觀兩個(gè)方面闡明了陶瓷增強(qiáng)泡沫鋁的壓縮行為及其失效機(jī)理,并得出其能量吸收特性的影響規(guī)律。依托本項(xiàng)目,申報(bào)了國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng),發(fā)表了科研論文10余篇,項(xiàng)目的研究成果可提高泡沫鋁的結(jié)構(gòu)功能一體化特性,為其在汽車、航天等領(lǐng)域的應(yīng)用提供科技支撐。
泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中加入添加劑后,經(jīng)過(guò)發(fā)泡工藝而成,同時(shí)兼有金屬和氣泡特征。它密度小、高吸收沖擊能力強(qiáng)、耐高溫、防火性能強(qiáng)、抗腐蝕、隔音降噪、導(dǎo)熱率低、電磁性高、耐候性強(qiáng)、有過(guò)濾能力、易加工、易安...
泡沫鋁可以通過(guò)改變其密度和孔結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)所需的綜合性能。這正是這種獨(dú)特材料的魅力所在。因而被廣泛地應(yīng)用在許多領(lǐng)域:1.泡沫鋁應(yīng)用范圍很廣,利用泡沫鋁的低密度、高剛度、隔音性能、隔熱性能、防火性能、吸能性...
不如直接貼圖,畫的話不是不行,但估計(jì)會(huì)卡死
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以碳化硅粉、氧化鋁、高嶺土為主要原料,采用有機(jī)泡沫浸漬法制備出碳化硅泡沫陶瓷坯體,經(jīng)原位合成反應(yīng)法在碳化硅泡沫陶瓷內(nèi)生成莫來(lái)石晶須,研究反應(yīng)溫度對(duì)莫來(lái)石晶須合成的影響,以及莫來(lái)石的理論設(shè)計(jì)含量對(duì)泡沫陶瓷的抗壓強(qiáng)度和抗熱震性能的影響。結(jié)果表明:在1 450℃下形成的莫來(lái)石晶須直徑約為0.5~1.8μm,長(zhǎng)徑比約為8~30。當(dāng)莫來(lái)石理論設(shè)計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時(shí),泡沫陶瓷的抗壓強(qiáng)度為1.76MPa,抗熱震性能為15次。
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SiC泡沫陶瓷論文: SiC泡沫陶瓷及其增強(qiáng) Al 基復(fù)合材料的 制備與結(jié)構(gòu)控制 【中文摘要】 SiC泡沫陶瓷具有耐高溫、耐腐蝕、低熱導(dǎo)率及低 熱膨脹系數(shù)等優(yōu)異的物理性能 ,孔隙高度連通 ,是熔融金屬過(guò)濾器的 最佳候選材料之一。 SiC泡沫陶瓷增強(qiáng) Al 基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、 比模量、良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性、高的尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異的綜合性能 ,在 航空航天、電子、汽車、先進(jìn)武器裝備系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。 本論文針對(duì) SiC泡沫陶瓷力學(xué)強(qiáng)度較低、孔隙結(jié)構(gòu)難以控制、 SiC泡 沫陶瓷增強(qiáng) Al 基復(fù)合材料界面不能良好結(jié)合的問(wèn)題 ,制備出孔隙結(jié) 構(gòu)和顯微結(jié)構(gòu)可控的 SiC泡沫陶瓷及其增強(qiáng) Al 基復(fù)合材料 ,重點(diǎn)研究 了材料的結(jié)構(gòu)控制方法及增強(qiáng)方式。首先 ,利用有機(jī)泡沫復(fù)制法和常 壓燒結(jié)技術(shù)制備了輕質(zhì)高強(qiáng)且結(jié)構(gòu)可控的 SiC泡沫陶瓷。采用 Al2O3、 Y2O3和 MgO、Al2O3、SiO2作
陶瓷增強(qiáng)體的種類、形貌(晶須或顆粒)、尺寸是影響金屬基復(fù)合材料(MMCs)性能的關(guān)鍵共性基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題。本項(xiàng)目研究具有不同形貌與尺寸的原位自生陶瓷顆粒與晶須對(duì)鈦基復(fù)合材料(TMCs)的混雜增強(qiáng)效應(yīng)與機(jī)理。研究原位自生增強(qiáng)TMCs的制備工藝,分析增強(qiáng)體的形貌、尺寸等因素對(duì)復(fù)合材料微觀組織和各項(xiàng)力學(xué)性能的不同影響;從材料學(xué)的角度出發(fā),研究原位自生顆粒與晶須對(duì)TMCs材料的混雜增強(qiáng)效應(yīng),并探討其混雜增強(qiáng)機(jī)理;結(jié)合計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬分析方法建立混雜增強(qiáng)效應(yīng)對(duì)材料不同性能的影響模型,揭示混雜效應(yīng)與材料力學(xué)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律性。本項(xiàng)研究將對(duì)TMCs性能優(yōu)化起重要指導(dǎo)作用,為采用材料設(shè)計(jì)的思想制備高性能TMCs提供理論基礎(chǔ)與指導(dǎo),對(duì)促進(jìn)鈦基復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用有重要意義,并對(duì)其它顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的設(shè)計(jì)與制備具有參考與借鑒意義。 2100433B
批準(zhǔn)號(hào) |
50771039 |
項(xiàng)目名稱 |
原位自生鈦基復(fù)合材料的混雜增強(qiáng)效應(yīng)與機(jī)理研究 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請(qǐng)代碼 |
E0105 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
耿林 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
研究期限 |
2008-01-01 至 2010-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
33(萬(wàn)元) |
煤自燃的臨界溫度是煤低溫氧化向快速氧化轉(zhuǎn)變的特征點(diǎn),是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)煤自燃特性的關(guān)鍵參數(shù),也是煤炭自燃災(zāi)害防治中的關(guān)鍵階段。針對(duì)現(xiàn)有的單參數(shù)測(cè)試手段與研究方法的不足,本項(xiàng)目創(chuàng)新地采用原位技術(shù)實(shí)時(shí)在線測(cè)試臨界溫度段(50~130℃)的氣體產(chǎn)物、耗氧量、產(chǎn)熱量、官能團(tuán)與自由基濃度等參數(shù)隨氧化時(shí)間與溫度的變化,研究該階段煤自燃的產(chǎn)熱產(chǎn)物動(dòng)力學(xué)模型,官能團(tuán)與自由基濃度變化之間的關(guān)系,影響臨界溫度的關(guān)鍵因素等;結(jié)合量子化學(xué)軟件對(duì)不同煤種不同活性官能團(tuán)反應(yīng)過(guò)程的計(jì)算模擬,綜合分析各測(cè)試參數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,推導(dǎo)煤臨界溫度段不同官能團(tuán)的氧化反應(yīng)步驟及各反應(yīng)步驟的產(chǎn)物和產(chǎn)熱量。在此基礎(chǔ)上建立煤自燃臨界溫度變化前后的氧化動(dòng)力學(xué)反應(yīng)模型,揭示煤自燃臨界溫度的特性及形成機(jī)理。研究成果對(duì)深入認(rèn)識(shí)煤自燃機(jī)理具有重要的科學(xué)意義,也對(duì)指導(dǎo)煤炭自燃防治具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。