雙層WC顆粒增強(qiáng)鐵基體復(fù)合熔覆層的組織和性能

利用mts810材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)體積含量為3%的tic顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料tp-650及基體鈦合金進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn),獲得了材料彈塑性變形的應(yīng)力應(yīng)變曲線。結(jié)果表明,復(fù)合材料及基體材料達(dá)到屈服后,直至材料的迅速失效,幾乎沒有應(yīng)變硬化效應(yīng)。由斷口分析可以看出,tp-650斷口平齊,無頸縮現(xiàn)象,斷口無韌窩,呈明顯的脆性斷裂特征,顆粒與基體界面有明顯的脫粘現(xiàn)象。最后,基于mori-tanaka平均場理論和割線模量法討論了顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料tp-650的彈塑性性能,理論預(yù)測(cè)與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合。

應(yīng)用細(xì)觀力學(xué)理論研究顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料界面損傷問題，分析顆粒界面局部開裂與均勻開裂同時(shí)存在時(shí)材料彈性性能的改變，討論損傷顆粒形狀對(duì)材料有效彈性模量的影響。所有分析結(jié)果均以顯式給出，以便于研究者參考及工程應(yīng)用。

drec雙層加肋雙色增強(qiáng)復(fù)合管 drec雙層加肋雙色增強(qiáng)復(fù)合管以聚乙烯、聚乙烯改性料和粘合劑為主 材的產(chǎn)品，以擠出模具擠出波谷和波峰形成的型材，通過真空冷卻定 徑，以牽引為引力后纏繞加以粘接樹脂進(jìn)行復(fù)合成管材。產(chǎn)品具有超 強(qiáng)的抗荷載、抗震、抗?jié)B漏能力。 公司可生產(chǎn)dn300-dn2400mm各規(guī)格管材，管材定長為6 米、9米，剛度等級(jí)分為sn8、sn10、sn12.5、sn16。 管材主要連接方式分為：1、承插式電熱熔連接；2、采用“芳 綸密封件復(fù)式連接法”即采用“超強(qiáng)ppta網(wǎng)狀芳綸密封件”與“定 向止水熔縫件”相結(jié)合的方法。 管道主要用于市政排水排污埋地用，管材波谷處采用雙層，內(nèi)外 顏色不同，內(nèi)壁為全新橘黃色pe材質(zhì),波谷、波峰同時(shí)擠出形成整體， 雙層波谷提高了管材的環(huán)揉、環(huán)鋼性能。

顆粒增強(qiáng)銅基復(fù)合材料研究進(jìn)展

制備不同配比的碳纖維(cf)、玻璃纖維(gf)增強(qiáng)pa6/hdpe復(fù)合材料。對(duì)其摩擦磨損性能和力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,用顯微鏡對(duì)復(fù)合材料拉伸斷面進(jìn)行觀察。結(jié)果表明:碳纖和玻纖對(duì)pa6/hdpe復(fù)合材料的摩擦磨損性能和力學(xué)性能均有一定的改善作用,其中碳纖質(zhì)量含量為3%時(shí)對(duì)pa6/hdpe復(fù)合材料力學(xué)性能和摩擦磨損性能的改善效果較好,其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度比未加纖維的pa6/hdpe分別提高了21.6%、38.8%和40.5%;其100n和200n載荷下的磨損量分別為未加纖維的pa6/hdpe的71.5%和75.6%。

以針刺炭纖維整體氈為預(yù)制體,聯(lián)用化學(xué)氣相沉積法與熔融滲硅法制得炭纖維增強(qiáng)c/sic雙基體(c/c-sic)復(fù)合材料;研究了c/c-si材料的顯微結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和不同制動(dòng)速度下的摩擦磨損性能及機(jī)理。結(jié)果表明:c/c-sic材料具有適中的纖維/基體界面結(jié)合強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度分別達(dá)240mpa和210mpa,具有摩擦系數(shù)高(0.41～0.54),磨損小(0.02cm3/mj),摩擦性能穩(wěn)定等特點(diǎn).隨著制動(dòng)速度提高,c/c-si材料的摩擦磨損機(jī)制也隨之變化:在低速制動(dòng)條件下主要表現(xiàn)為磨粒磨損;中速時(shí)以黏著磨損為主;高速時(shí)以疲勞磨損和氧化磨損為主。

將增強(qiáng)顆粒與基體均視為彈性體，采用彈性接觸模型與邊界元素法，對(duì)界面分離顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性常數(shù)進(jìn)行了研究。通過數(shù)值分析，揭示了界面分離顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性常數(shù)的基本特征。文中所述完整界面與完全分離界面模型，分別提供了具有非完整界面顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性模量之上、下界限。

英國防護(hù)評(píng)估和研究機(jī)構(gòu)(dera)與航天金屬復(fù)合材料公司、倫敦imperial大學(xué)聯(lián)合研制了一種具有中等強(qiáng)度、高模量、低密度和高韌性的鋼基顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。該材料在航天和航空工業(yè)中的控制聯(lián)動(dòng)裝置、汽車工業(yè)中的輔系材料、往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用具有潛力。以前曾嘗試開發(fā)鋼基復(fù)合材料,但重點(diǎn)是放在耐磨性方面。目前開展的工作重點(diǎn)是開發(fā)具有強(qiáng)度高的作為高性能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的材料。

通過檢測(cè)用硼砂作為粘結(jié)劑的石英砂試樣的抗彎強(qiáng)度,研究硼砂在制備wcp增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料中的粘結(jié)劑作用。結(jié)果表明,隨硼砂加入量的增加,試樣的抗彎強(qiáng)度值增大;當(dāng)硼砂的加入量達(dá)到2%時(shí),試樣具有足夠的抗彎強(qiáng)度;硼砂提供的粘結(jié)強(qiáng)度可以維持到600℃以上;經(jīng)與硅酸鈉粘結(jié)劑比較,加入2%硼砂試樣的抗彎強(qiáng)度高于1%硅酸鈉試樣的抗彎強(qiáng)度。硼砂特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征決定了它在一定條件下可以作為粘結(jié)劑使用。

礦棉復(fù)合增強(qiáng)板

塑料逐步取代了一些傳統(tǒng)材料，如金覆等。在這一過程中，纖維增強(qiáng)材料的使用推動(dòng)了這一趨勢(shì)的進(jìn)一步發(fā)展。本文闡述了纖維怎樣與塑料更有效地復(fù)合。

基于對(duì)埋入無限大基體中的夾雜作微"膨脹"型體積擾動(dòng)的假設(shè),提出復(fù)合材料有效彈性模量的一種預(yù)測(cè)模型。以自洽理論為出發(fā)點(diǎn),推導(dǎo)出基體和夾雜均為各向同性的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料有效彈性模量的細(xì)觀力學(xué)解析計(jì)算公式。以顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料和納米增強(qiáng)相復(fù)合材料為算例對(duì)有效彈性模量進(jìn)行了預(yù)測(cè),并與已有的實(shí)驗(yàn)及用傳統(tǒng)的mori-tnanka法的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,證明所提出的解析公式的合理性和工程實(shí)用性。

基于eshelby等效夾雜理論和mori-tanaka平均場理論,導(dǎo)出含損傷兩相復(fù)合材料的剛度張量.認(rèn)為顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的界面脫黏受控于顆粒所受的拉應(yīng)力,引入weibull分布函數(shù)描述顆粒脫黏概率,且受單向拉伸載荷作用時(shí),僅在沿受力方向的上下兩側(cè)發(fā)生部分界面脫黏,從而將部分脫黏的各向同性顆粒由一完好的橫觀各向同性顆粒來等效,建立了部分脫黏模型.假定基體為各向同性材料,顆粒僅產(chǎn)生彈性變形,基體產(chǎn)生彈塑性變形且滿足mises屈服準(zhǔn)則和等向強(qiáng)化準(zhǔn)則,采用割線模量法討論了球形顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料部分界面脫黏時(shí)的彈塑性性能,理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好.

顆粒增強(qiáng)是提高合金性能的重要手段之一。增強(qiáng)體的不同含量對(duì)基體的性能會(huì)產(chǎn)生不同的影響。分析和討論了cu的不同體積分?jǐn)?shù)對(duì)cu顆粒增強(qiáng)的錫鉛基復(fù)合釬料鋪展性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)cu顆粒的體積分?jǐn)?shù)小于1%時(shí),隨著cu的體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合釬料的鋪展性能有所提高;當(dāng)cu的體積分?jǐn)?shù)大于1%時(shí),隨著cu顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加,復(fù)合釬料的鋪展性能降低;當(dāng)cu顆粒的體積分?jǐn)?shù)大于10%時(shí),復(fù)合釬料的鋪展性能急劇降低,且外觀質(zhì)量變差。

以直徑為188~250μm的石英砂為磨料,在自制顆粒沖蝕磨損試驗(yàn)機(jī)上對(duì)wc顆粒增強(qiáng)zg45鋼基表層復(fù)合材料的氣-固兩相沖蝕磨損性能進(jìn)行研究,采用掃描電子顯微鏡觀察其磨損表面形貌.結(jié)果表明,在相同沖蝕角條件下,增強(qiáng)相wc顆粒的直徑越大,復(fù)合材料的耐磨性越差,復(fù)合材料在沖蝕角為45°時(shí)的沖蝕磨損率最大;而zg45鋼在沖蝕角為15°~30°范圍內(nèi)的沖蝕磨損率達(dá)到最大值,此后隨著沖蝕角增加而減小;復(fù)合材料抗沖蝕磨損性能在較小沖蝕角(15°左右)下優(yōu)于zg45鋼,在較大沖蝕角(≥30°)時(shí)劣于zg45鋼.

基于mori-tanaka理論和eshelby等效夾雜理論,假定基體和增強(qiáng)相界面結(jié)合完好,推導(dǎo)出在力的邊界條件下兩相復(fù)合材料各組成相的應(yīng)力、應(yīng)變以及復(fù)合材料的體平均應(yīng)變和應(yīng)力,并考慮了基體和增強(qiáng)顆粒熱膨脹系數(shù)引起的熱應(yīng)變以及各相塑性應(yīng)變的影響。在此基礎(chǔ)上,假定基體和復(fù)合材料均為各向同性材料,顆粒僅產(chǎn)生彈性變形,基體產(chǎn)生彈塑性變形且滿足mises屈服準(zhǔn)則和等向強(qiáng)化準(zhǔn)則,由顆粒所受的拉應(yīng)力控制界面的脫粘,脫粘概率由weibull分布函數(shù)來描述,脫粘后的顆粒等效為孔洞,采用割線模量法討論了球形顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料有界面脫粘時(shí)的彈塑性性能,理論預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。

按照采用熱源和陶瓷增強(qiáng)顆粒的添加方式,對(duì)外加顆粒增強(qiáng)表層復(fù)合材料的制備方法分類。詳細(xì)介紹了堆焊、激光熔覆、激光熔射、等離子熔化-注射等顆粒增強(qiáng)表層復(fù)合材料的制備方法,并分析了各種制備技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。堆焊特點(diǎn)是基體與表層為冶金結(jié)合,效率高。激光熔覆可以實(shí)現(xiàn)輸入的準(zhǔn)確控制,冷卻速度快,熱畸變小。但是堆焊和激光熔覆過程都存在裂紋問題。激光熔射不受基體可焊性限制,可制備顆粒增強(qiáng)相連續(xù)分布的表層,避免裂紋的形成。等離子熔化-注射技術(shù)與激光熔射技術(shù)類似,可以制備出增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)從0-100%連續(xù)變化的梯度復(fù)合材料。避免由于增強(qiáng)顆粒分布不均引起的裂紋,實(shí)現(xiàn)低投入、低成本運(yùn)行。

簡單介紹了利用幾種大塑性變形工藝(severeplasticdeformation)制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的研究概況,敘述了等徑角擠壓法、高壓扭轉(zhuǎn)法、擠扭法制備顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對(duì)今后大塑性變形方法制備顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的發(fā)展進(jìn)行了展望。

以粒徑為0.2~1.0μm的zrc顆粒為增強(qiáng)相,采用壓入鑄造法制備含zrc粒子的試驗(yàn)鋼,通過熱模擬實(shí)驗(yàn)、性能測(cè)試、透射電鏡等方法,研究zrc粒子對(duì)鋼的組織細(xì)化和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:zrc粒子在基體20mn2鋼中分布均勻,能細(xì)化基體晶粒;在軋制過程中,zrc粒子能加速形變誘導(dǎo)鐵素體相變的進(jìn)程,導(dǎo)致組織超細(xì)化;當(dāng)zrc粒子的平均粒徑為0.4μm、加入量(體積分?jǐn)?shù))為0.5%時(shí),實(shí)驗(yàn)室軋后水冷可獲得晶粒粒徑為3.9μm的9mm中板,材料的屈服強(qiáng)度提高58%,綜合性能顯著提高,這主要?dú)w因于微米zrc增強(qiáng)相良好的細(xì)晶強(qiáng)化及第二相強(qiáng)化作用。

纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料性能與制造概述 復(fù)合材料是將兩種或兩種以上不同品質(zhì)的材料通過專門的成型 工藝和制造方法復(fù)合而成的一種高性能新材料，按使用要求可分為結(jié) 構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料，到目前為止，主要的發(fā)展方向是結(jié)構(gòu)復(fù) 合材料，但現(xiàn)在也正在發(fā)展集結(jié)構(gòu)和功能一體化的復(fù)合材料。 通常將組成復(fù)合材料的材料或原材料稱之為組分材料 （constituentmaterials），它們可以是金屬、陶瓷或高聚物材料。 對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料而言，組分材料包括基體和增強(qiáng)體，基體是復(fù)合材料 中的連續(xù)相，其作用是將增強(qiáng)體固結(jié)在一起并在增強(qiáng)體之間傳遞載荷； 增強(qiáng)體是復(fù)合材料中承載的主體，包括纖維、顆粒、晶須或片狀物等 的增強(qiáng)體，其中纖維可分為連續(xù)纖維、長纖維和短切纖維，按纖維材 料又可分為金屬纖維、陶瓷纖維和聚合物纖維，而目前用得最多的和 最重要的是碳纖維。范圍在6～8μm內(nèi)，是近幾十年發(fā)展起來的一種

論述了柔性石墨復(fù)合增強(qiáng)墊片的基本結(jié)構(gòu)、冶金管道系統(tǒng)的應(yīng)用和性能特點(diǎn)。研究表明柔性石墨復(fù)合增強(qiáng)墊片具有良好的壓縮回彈性能、密封性能和耐熱性能,適合石油、化工、金屬冶煉等高溫高壓行業(yè)使用。

為了改善纖維增強(qiáng)復(fù)合保溫板的性能,從提高其抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度,降低其干密度和吸水率等方面進(jìn)行研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,通過摻加nk-yb03改性劑、vae乳液,能顯著降低纖維增強(qiáng)復(fù)合保溫板的干密度和吸水率,提高其抗壓和抗拉強(qiáng)度,克服纖維增強(qiáng)復(fù)合保溫板干密度偏大、抗拉強(qiáng)度低、吸水率高的缺陷。