双层WC颗粒增强铁基体复合熔覆层的组织和性能

利用mts810材料试验机对体积含量为3%的tic颗粒增强钛基复合材料tp-650及基体钛合金进行了准静态拉伸试验,获得了材料弹塑性变形的应力应变曲线。结果表明,复合材料及基体材料达到屈服后,直至材料的迅速失效,几乎没有应变硬化效应。由断口分析可以看出,tp-650断口平齐,无颈缩现象,断口无韧窝,呈明显的脆性断裂特征,颗粒与基体界面有明显的脱粘现象。最后,基于mori-tanaka平均场理论和割线模量法讨论了颗粒增强钛基复合材料tp-650的弹塑性性能,理论预测与试验结果基本吻合。

应用细观力学理论研究颗粒增强复合材料界面损伤问题，分析颗粒界面局部开裂与均匀开裂同时存在时材料弹性性能的改变，讨论损伤颗粒形状对材料有效弹性模量的影响。所有分析结果均以显式给出，以便于研究者参考及工程应用。

drec双层加肋双色增强复合管 drec双层加肋双色增强复合管以聚乙烯、聚乙烯改性料和粘合剂为主 材的产品，以挤出模具挤出波谷和波峰形成的型材，通过真空冷却定 径，以牵引为引力后缠绕加以粘接树脂进行复合成管材。产品具有超 强的抗荷载、抗震、抗渗漏能力。 公司可生产dn300-dn2400mm各规格管材，管材定长为6 米、9米，刚度等级分为sn8、sn10、sn12.5、sn16。 管材主要连接方式分为：1、承插式电热熔连接；2、采用“芳 纶密封件复式连接法”即采用“超强ppta网状芳纶密封件”与“定 向止水熔缝件”相结合的方法。 管道主要用于市政排水排污埋地用，管材波谷处采用双层，内外 颜色不同，内壁为全新橘黄色pe材质,波谷、波峰同时挤出形成整体， 双层波谷提高了管材的环揉、环钢性能。

颗粒增强铜基复合材料研究进展

制备不同配比的碳纤维(cf)、玻璃纤维(gf)增强pa6/hdpe复合材料。对其摩擦磨损性能和力学性能进行测试,用显微镜对复合材料拉伸断面进行观察。结果表明:碳纤和玻纤对pa6/hdpe复合材料的摩擦磨损性能和力学性能均有一定的改善作用,其中碳纤质量含量为3%时对pa6/hdpe复合材料力学性能和摩擦磨损性能的改善效果较好,其拉伸强度、弯曲强度及冲击强度比未加纤维的pa6/hdpe分别提高了21.6%、38.8%和40.5%;其100n和200n载荷下的磨损量分别为未加纤维的pa6/hdpe的71.5%和75.6%。

以针刺炭纤维整体毡为预制体,联用化学气相沉积法与熔融渗硅法制得炭纤维增强c/sic双基体(c/c-sic)复合材料;研究了c/c-si材料的显微结构、力学性能和不同制动速度下的摩擦磨损性能及机理。结果表明:c/c-sic材料具有适中的纤维/基体界面结合强度,弯曲强度和压缩强度分别达240mpa和210mpa,具有摩擦系数高(0.41～0.54),磨损小(0.02cm3/mj),摩擦性能稳定等特点.随着制动速度提高,c/c-si材料的摩擦磨损机制也随之变化:在低速制动条件下主要表现为磨粒磨损;中速时以黏着磨损为主;高速时以疲劳磨损和氧化磨损为主。

将增强颗粒与基体均视为弹性体，采用弹性接触模型与边界元素法，对界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数进行了研究。通过数值分析，揭示了界面分离颗粒增强复合材料的弹性常数的基本特征。文中所述完整界面与完全分离界面模型，分别提供了具有非完整界面颗粒增强复合材料的弹性模量之上、下界限。

英国防护评估和研究机构(dera)与航天金属复合材料公司、伦敦imperial大学联合研制了一种具有中等强度、高模量、低密度和高韧性的钢基颗粒增强复合材料。该材料在航天和航空工业中的控制联动装置、汽车工业中的辅系材料、往复式发动机部件中的应用具有潜力。以前曾尝试开发钢基复合材料,但重点是放在耐磨性方面。目前开展的工作重点是开发具有强度高的作为高性能结构件应用的材料。

通过检测用硼砂作为粘结剂的石英砂试样的抗弯强度,研究硼砂在制备wcp增强铁基复合材料中的粘结剂作用。结果表明,随硼砂加入量的增加,试样的抗弯强度值增大;当硼砂的加入量达到2%时,试样具有足够的抗弯强度;硼砂提供的粘结强度可以维持到600℃以上;经与硅酸钠粘结剂比较,加入2%硼砂试样的抗弯强度高于1%硅酸钠试样的抗弯强度。硼砂特殊的化学结构特征决定了它在一定条件下可以作为粘结剂使用。

矿棉复合增强板

塑料逐步取代了一些传统材料，如金覆等。在这一过程中，纤维增强材料的使用推动了这一趋势的进一步发展。本文阐述了纤维怎样与塑料更有效地复合。

基于对埋入无限大基体中的夹杂作微"膨胀"型体积扰动的假设,提出复合材料有效弹性模量的一种预测模型。以自洽理论为出发点,推导出基体和夹杂均为各向同性的颗粒增强复合材料有效弹性模量的细观力学解析计算公式。以颗粒增强金属基复合材料和纳米增强相复合材料为算例对有效弹性模量进行了预测,并与已有的实验及用传统的mori-tnanka法的预测结果进行比较,证明所提出的解析公式的合理性和工程实用性。

基于eshelby等效夹杂理论和mori-tanaka平均场理论,导出含损伤两相复合材料的刚度张量.认为颗粒增强金属基复合材料的界面脱黏受控于颗粒所受的拉应力,引入weibull分布函数描述颗粒脱黏概率,且受单向拉伸载荷作用时,仅在沿受力方向的上下两侧发生部分界面脱黏,从而将部分脱黏的各向同性颗粒由一完好的横观各向同性颗粒来等效,建立了部分脱黏模型.假定基体为各向同性材料,颗粒仅产生弹性变形,基体产生弹塑性变形且满足mises屈服准则和等向强化准则,采用割线模量法讨论了球形颗粒增强金属基复合材料部分界面脱黏时的弹塑性性能,理论预测与实验结果吻合较好.

颗粒增强是提高合金性能的重要手段之一。增强体的不同含量对基体的性能会产生不同的影响。分析和讨论了cu的不同体积分数对cu颗粒增强的锡铅基复合钎料铺展性能的影响。试验结果表明:当cu颗粒的体积分数小于1%时,随着cu的体积分数的增加,复合钎料的铺展性能有所提高;当cu的体积分数大于1%时,随着cu颗粒体积分数的增加,复合钎料的铺展性能降低;当cu颗粒的体积分数大于10%时,复合钎料的铺展性能急剧降低,且外观质量变差。

以直径为188~250μm的石英砂为磨料,在自制颗粒冲蚀磨损试验机上对wc颗粒增强zg45钢基表层复合材料的气-固两相冲蚀磨损性能进行研究,采用扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌.结果表明,在相同冲蚀角条件下,增强相wc颗粒的直径越大,复合材料的耐磨性越差,复合材料在冲蚀角为45°时的冲蚀磨损率最大;而zg45钢在冲蚀角为15°~30°范围内的冲蚀磨损率达到最大值,此后随着冲蚀角增加而减小;复合材料抗冲蚀磨损性能在较小冲蚀角(15°左右)下优于zg45钢,在较大冲蚀角(≥30°)时劣于zg45钢.

基于mori-tanaka理论和eshelby等效夹杂理论,假定基体和增强相界面结合完好,推导出在力的边界条件下两相复合材料各组成相的应力、应变以及复合材料的体平均应变和应力,并考虑了基体和增强颗粒热膨胀系数引起的热应变以及各相塑性应变的影响。在此基础上,假定基体和复合材料均为各向同性材料,颗粒仅产生弹性变形,基体产生弹塑性变形且满足mises屈服准则和等向强化准则,由颗粒所受的拉应力控制界面的脱粘,脱粘概率由weibull分布函数来描述,脱粘后的颗粒等效为孔洞,采用割线模量法讨论了球形颗粒增强金属基复合材料有界面脱粘时的弹塑性性能,理论预测与实验结果吻合较好。

按照采用热源和陶瓷增强颗粒的添加方式,对外加颗粒增强表层复合材料的制备方法分类。详细介绍了堆焊、激光熔覆、激光熔射、等离子熔化-注射等颗粒增强表层复合材料的制备方法,并分析了各种制备技术的优缺点。堆焊特点是基体与表层为冶金结合,效率高。激光熔覆可以实现输入的准确控制,冷却速度快,热畸变小。但是堆焊和激光熔覆过程都存在裂纹问题。激光熔射不受基体可焊性限制,可制备颗粒增强相连续分布的表层,避免裂纹的形成。等离子熔化-注射技术与激光熔射技术类似,可以制备出增强相体积分数从0-100%连续变化的梯度复合材料。避免由于增强颗粒分布不均引起的裂纹,实现低投入、低成本运行。

以粒径为0.2~1.0μm的zrc颗粒为增强相,采用压入铸造法制备含zrc粒子的试验钢,通过热模拟实验、性能测试、透射电镜等方法,研究zrc粒子对钢的组织细化和力学性能的影响。研究结果表明:zrc粒子在基体20mn2钢中分布均匀,能细化基体晶粒;在轧制过程中,zrc粒子能加速形变诱导铁素体相变的进程,导致组织超细化;当zrc粒子的平均粒径为0.4μm、加入量(体积分数)为0.5%时,实验室轧后水冷可获得晶粒粒径为3.9μm的9mm中板,材料的屈服强度提高58%,综合性能显著提高,这主要归因于微米zrc增强相良好的细晶强化及第二相强化作用。

论述了柔性石墨复合增强垫片的基本结构、冶金管道系统的应用和性能特点。研究表明柔性石墨复合增强垫片具有良好的压缩回弹性能、密封性能和耐热性能,适合石油、化工、金属冶炼等高温高压行业使用。

为了改善纤维增强复合保温板的性能,从提高其抗压强度、抗拉强度,降低其干密度和吸水率等方面进行研究。试验结果表明,通过掺加nk-yb03改性剂、vae乳液,能显著降低纤维增强复合保温板的干密度和吸水率,提高其抗压和抗拉强度,克服纤维增强复合保温板干密度偏大、抗拉强度低、吸水率高的缺陷。

采用等离子弧粉末熔覆技术在磨损的灰口铸铁发动机缸体上制备了ni基熔覆层。通过光学金相显微镜和扫描电镜观察分析了熔覆层显微组织和形貌,并利用维氏硬度计测试了熔覆层的显微硬度。试验测试结果表明:等离子弧粉末熔覆制备的熔覆层为奥氏体组织,没有出现灰口铸铁堆焊中经常产生的白口组织;熔覆层硬度与母材硬度相一致,达到了铸铁缸体尺寸修复层与母材硬度相近的要求。

设计了双层复合电缆覆层机头。介绍了双层复合电缆覆层机头的工作原理及基本结构,机头主要参数的确定和机头主要零件的结构。