More+
More+

显示方式:      

基于桥联模型预测层合板分层萌生载荷
顾嘉杰, 黄争鸣
当前状态:   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000055
[摘要](78) [HTML全文](43) [PDF 868KB](6)
摘要:
层合板本质上由基体将单层板粘在一起,其分层萌生必然从基体破坏开始。基于此,通过分析基体的破坏来预测层合板的分层萌生载荷,通过有限元计算出轴向拉伸载荷下层合板的应力场,沿厚度方向平均来消除自由边缘处层间应力的奇异性,之后根据桥联模型计算纤维和基体应力,并用Mohr判据来判断基体是否破坏。预测了T800/914层合板[±θn]s的分层萌生载荷,与实验结果吻合良好;本工作的最大优点是只需组分材料的性能即可预测层合板的分层萌生载荷。
高载荷作用下Ti6242钛合金低周疲劳和保载疲劳损伤行为分析
张明达, 曹京霞, 隋楠, 周毅, 黄旭
当前状态:   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000085
[摘要](111) [HTML全文](60) [PDF 1285KB](3)
摘要:
Ti6242作为一种力学性能优异的近α型钛合金,与其他近α和α+β型钛合金类似,在接近室温时表现出保载疲劳的特征。本研究借鉴钛合金保载疲劳敏感性随测试载荷提升而上升的变化规律,设计高载荷的低周疲劳和保载疲劳力学性能测试,结合微观组织观察、力学性能表征和断口分析,系统分析微观组织和高载荷作用下低周疲劳和保载疲劳损伤行为,建立微观组织与力学性能的联系,总结不同载荷条件下的断口特征与规律,评估高载荷测试条件下Ti6242钛合金保载疲劳敏感性,结果证明通过提高载荷来表征Ti6242钛合金的保载疲劳性能具有可行性。
合金成分对TA15钛合金组织及力学性能的影响
隋楠, 曹京霞, 黄旭, 高帆, 谭启明
当前状态:   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.002
[摘要](0) [HTML全文](0) [PDF 744KB](0)
摘要:
为分析TA15钛合金成分的微小变化、显微组织和力学性能之间的响应关系,利用电子万能拉力试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置测量了4种不同成分TA15钛合金的室温准静态拉伸性能和动态力学性能,结果表明:Zr元素对室温拉伸强度性能影响微弱,随着主合金元素Al、V和Mo元素含量的增加,初生α相含量减小,次生α相片层较细,合金的强度提高,塑性下降;在临界应变率范围内,合金成分的微小变化对动态力学性能的影响微弱,提高主合金元素Al、Zr、V和Mo元素含量,有利于提高合金的临界应变率,且在此临界应变率下具有优异的动态力学性能;对于空冷条件下获得的等轴组织TA15钛合金,初生α相体积分数越小、次生α相片层较细时有利于室温拉伸强度、临界应变率和动态力学性能的提高。
陶瓷基FGM材料线形变厚度圆板的热后屈曲
李清禄, 段鹏飞, 张靖华
当前状态:   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.00035
[摘要](245) [HTML全文](157) [PDF 901KB](15)
摘要:
建立了沿半径线形变厚度陶瓷基功能梯度材料(FGM)圆板在热环境中后屈曲控制微分方程,采用打靶法研究了由陶瓷二氧化锆基变厚度圆板的温度场中的后屈曲行为。给出了均匀和非均匀升温场中变厚度圆板的热后屈曲平衡路径特性曲线。讨论了陶瓷梯度指标和厚度变化系数对后屈曲行为的影响。数值结果表明:非均匀升温下FGM圆板的热临界载荷小于均匀升温下的临界载荷,径向厚度的变化并不会影响热临界载荷的值,但会影响到屈曲以后的平衡路径,中心挠度随变厚度系数的增加而增加。

显示方式:          |     

激光冲击在材料成形领域的应用
杨丰槐, 卢国鑫, 杨青天, 张永康
2018, 38(6): 1 -10   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000081
[摘要](171) [HTML全文](97) [PDF 1046KB](25)
摘要:
激光冲击是一种先进的金属材料表面强化技术,显著的强化效果在多种不同金属材料上得到实际验证和普遍认可。为防止激光冲击对精密零部件尺寸产生影响或合理利用激光冲击诱导金属材料的塑性变形以实现成形目的,有必要对激光冲击作用下的材料变形准则进行深入研究。本文分析了激光冲击诱导不同材料的变形规律,基于应力梯度与冲击弯曲等变形机制解释了激光冲击在变形现象中的局限性,提出激光冲击引发材料变形基础研究的必要性,进而总结了激光参数以及冲击方式、约束方式等多因素对激光冲击变形的影响规律,证实多参数调整与优化对控制激光冲击变形量的重要作用。分析了数值仿真方法在激光冲击变形技术研究中的优势,同时提出建立适应高应变率变形的材料本构模型以及完善激光等离子体形成过程模拟。通过激光冲击校形工艺的介绍对激光冲击变形规律在先进制造业中的发展进行展望,并提出了零部件激光冲击校形及其变形量在线监测的研究方向。
FTO/CdTe/Bi2Te3纳米结构异质结薄膜的光-热协同响应
罗炳威, 刘大博, 邓元, 张志伟, 周海涛, 罗飞, 田野, 陈冬生
2018, 38(6): 11 -18   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000197
[摘要](65) [HTML全文](31) [PDF 834KB](5)
摘要:
利用磁控溅射法在导电玻璃基底(FTO)上先后生长具有一维纳米阵列结构的CdTe光电材料和Bi2Te3热电材料,获得FTO/CdTe/Bi2Te3纳米结构异质结薄膜材料,进一步通过加工Ag电极制备出复合发电器件。将器件分别置于氙灯和卤素灯下进行辐照,通过特殊电路与光路设计,利用光电材料光响应和热电材料热响应的时间差,获取器件在不同光源、电极接触点和光源入射方向下的电压-时间(V-t)曲线,从而实现对器件光和热协同响应特性的表征。通过进一步改变氙灯和卤素灯的光照强度,验证光热协同响应现象的重复性。结果表明:将光电材料CdTe与热电材料Bi2Te3进行一体化设计获得的新型材料能够有效实现对光和热的协同响应,拓宽太阳能光谱的利用范围。
Mar-M247铸造高温合金平衡析出相热力学计算与分析
安宁, 袁晓飞, 牛永吉, 田建军, 李振瑞
2018, 38(6): 19 -28   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000071
[摘要](183) [HTML全文](91) [PDF 1091KB](13)
摘要:
以Mar-M247合金为对象,通过热力学模拟计算,研究合金元素变化对平衡析出相、合金初熔温度和终熔温度的影响规律。结果表明:合金的主要平衡析出相为γ'相、MC、M6C、M23C6型碳化物、μ相及MB2、M3B2型硼化物,合金凝固过程中Hf和Ta元素偏析比较严重;在成分标准范围附近波动时,对初熔温度影响最大的合金元素为Cr、Mo、Ti、Hf;碳化物的析出温度和析出量均随C含量的增加呈线性递增趋势;另外,Hf、Ti、Ta含量的提高有利于MC型碳化物的析出;Cr含量的提高有利于M23C6型碳化物的析出;而W和Mo含量的提高则有利于M6C型碳化物的析出;μ相主要受Mo和W元素影响,随着二者含量的升高。μ相的析出温度和质量分数均升高;Al、Ti和Ta含量变化均会影响合金中γ′相的析出量及析出温度,并且三者对于γ′相的影响程度依次减弱。
热处理温度对Co-Cr-W合金微观组织和力学性能的影响
崔宇, 孙元, 侯星宇, 张洪宇, 荀淑玲, 侯桂臣, 刘文强, 周亦胄
2018, 38(6): 29 -35   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000187
[摘要](61) [HTML全文](31) [PDF 997KB](7)
摘要:
采用粉末冶金法制备Co-Cr-W合金,利用SEM、EPMA等研究热处理温度对合金微观组织和性能的影响。结果表明:Co-Cr-W合金在1100 ℃ × 4 h/炉冷条件下进行热处理,合金的相组成与未热处理前相同,基体由γ-Co和ε-Co双相构成,合金中的碳化物增强相为富W的M6C和富Cr的M23C6型碳化物;在1150~1250 ℃热处理4 h,合金基体为γ-Co单相构成,增强相为M6C和M23C6型碳化物;在1100~1200 ℃范围内,随着热处理温度升高,块状M6C型碳化物和颗粒状M23C6型碳化物长大,ε-Co相减少并消失,合金的致密度提高,抗拉强度增加,但当热处理温度超过1200 ℃,合金的性能无明显变化;在1200 ℃ × 4 h/炉冷条件下进行热处理,合金的性能最佳,硬度为63.5HRC,抗拉强度为408 MPa。
镁锂合金表面阳极氧化热控膜层制备及性能
刘云彦, 李家峰, 张立功, 陈学成, 白晶莹, 崔庆新
2018, 38(6): 36 -42   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000049
[摘要](52) [HTML全文](30) [PDF 988KB](3)
摘要:
研究阳极氧化电流密度、持续时间、封闭对镁锂合金表面阳极氧化膜层热控性能的影响规律,并测试膜层的微观形貌、热控性能、结合力、厚度均一性、常压热循环性能以及耐蚀性。结果表明:膜层半球发射率εH随着电流密度、持续时间的增加而增大,最终稳定在0.85~0.87之间;封闭对膜层半球发射率εH影响较小,封闭前后变化范围在 ± 0.05以内;膜层可通过96 h中性盐雾考核。
Y-La添加对镍基单晶高温合金界面反应及循环氧化行为的影响
尚根峰, 廖金发, 汪航
2018, 38(6): 43 -49   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000009
[摘要](60) [HTML全文](36) [PDF 816KB](4)
摘要:
在第二代镍基单晶高温合金中复合添加Y-La,经定向凝固后得到5.26 × 10–4%(质量分数)Y + 6.05 × 10–4% La和47.64 × 10–4% Y + 69.09 × 10–4% La的两种Y-La含量合金铸件,研究Y-La对合金定向凝固过程中合金熔体与Al2O3基陶瓷间的界面反应行为以及合金在1100 ℃下循环氧化时抗氧化性能的影响。采用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪等研究合金熔体与陶瓷材料间的界面组织形貌及界面反应产物成分以及循环氧化后合金表面氧化物的组织形貌、元素组成和相关物相。结果表明:Y-La含量增加会促进合金熔体与陶瓷间的界面反应,使得界面反应层更厚,更复杂;反应产物主要是含Y、La的氧化物;Y-La添加明显提高了合金的抗氧化性能,减少合金表面氧化膜的剥落;但Y-La过量会恶化合金的抗氧化性能,加快合金的氧化增重速率;合金表面氧化膜剥落痕迹明显,孔洞较多且内氧化严重。
激光选区熔化Hastelloy X合金的显微组织与拉伸性能的各向异性
张永志, 侯慧鹏, 彭霜, 王杰, 王银, 雷力明
2018, 38(6): 50 -56   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000062
[摘要](68) [HTML全文](41) [PDF 842KB](7)
摘要:
采用激光选区熔化(selective laser melting, SLM)技术制备Hastelloy X合金并进行热处理与热等静压。分析晶粒组织与析出相特性,研究合金的常高温拉伸性能。结果表明:热处理+热等静压后,纵向截面中部分晶粒为柱状晶形态,而横向截面中晶粒基本为等轴晶组织;立方结构的碳化物在晶粒内部和晶界上大量析出,并在晶界处呈连续分布;与SLM成形Hastelloy X横向试棒相比,纵向试棒的抗拉强度低而塑性较高;横向与纵向试棒的拉伸断口均呈现韧性断裂特征;SLM成形Hastelloy X合金室温拉伸性能达到锻造Hastelloy X合金的95%以上,而600 ℃高温抗拉强度约为锻造合金的85%。
电致形状记忆复合材料的制备与性能
任天宁, 朱光明, 韩阳阳
2018, 38(6): 57 -63   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000043
[摘要](60) [HTML全文](48) [PDF 828KB](11)
摘要:
以双酚A型氰酸酯(BACE)/聚丁二烯环氧树脂(PBEP)聚合物为基体,超导炭黑(CB)为增强材料,采用模压成型工艺制备形状记忆复合材料。研究炭黑含量对形状记忆复合材料形状记忆性能以及电致效率的影响。结果表明:在所制备样品中形状固定率均为100%,CB含量为2.4%时,导电通路形成,180 V下形状记忆复合材料可完全回复;随着炭黑含量的增加,展开负荷逐渐增加,当CB含量2.6%时,展开负荷达到最大值0.05 MPa。
双马来酰亚胺/聚醚砜复相树脂固化中相形貌与化学流变性能
董慧民, 喻彪, 闫丽, 安学锋, 钱黄海, 李跃腾, 苏正涛
2018, 38(6): 64 -70   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000069
[摘要](88) [HTML全文](46) [PDF 931KB](9)
摘要:
采用非等温动态差示量热扫描法(DSC)研究双马来酰亚胺(BMI)/聚醚砜(PES)复相树脂体系的固化特性,利用SEM观察微观相结构,利用旋转流变仪考察BMI/PES复相体系的化学流变性能,探讨相分离与流变性能的关系。结果表明:随着升温速率增大,BMI/PES-25树脂固化反应速率加快,固化特征温度均向高温移动,但固化热焓基本不变。化学流变性能显示,树脂黏度随温度升高首先保持恒定(110~150 ℃),接着快速增长;体系中PES添加量越大,其对应低黏度的温度区间越宽;在180~200 ℃的温度区间内,BMI/PES-25树脂体系的黏度发生了一次明显降低,这种现象可能反映了树脂微观相结构经历了由双连续向相反转的演变;BMI/PES-20复相体系的黏度在190~200 ℃的温度区间内,没有发生明显变化,超过200 ℃,黏度随温度快速增长;其余BMI/PES复相体系在180 ℃以上,黏度随温度快速增大;SEM结果表明,BMI/PES-20、BMI/PES-15、BMI/PES-10及BMI/PES-5复相树脂在180~200 ℃温度区间仅发生了相结构的熟化。
亚胺化途径对含氟聚酰亚胺薄膜性能的影响
张明艳, 高升, 吴子剑, 崔宏玉, 高岩
2018, 38(6): 71 -76   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000152
[摘要](47) [HTML全文](31) [PDF 672KB](3)
摘要:
传统的热亚胺化方式会对含氟聚酰亚胺的应用范围造成限制,但低温亚胺化会对其性能造成一定影响。以含氟单体4, 4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)和4, 4'-二氨基-2, 2'-双三氟甲基联苯(TFMB)合成聚酰胺酸(PAA),然后分别通过80 ℃/1 h,110 ℃/2 h,150 ℃/2 h,200 ℃/1 h,250 ℃/30 min,300 ℃/30 min梯度升温热亚胺化和加入乙酸酐/吡啶混合液的方式使其亚胺化,制备两种聚酰亚胺(PI)薄膜,对薄膜各项性能进行表征。结果表明:由化学亚胺化制备的薄膜拥有更好的透明性、溶解性和力学性能;而热亚胺化制成的薄膜拥有较小的相对介电常数、较高的热分解温度和更高的亚胺化率。
吸收剂复合改性对材料电磁性能的影响
刘政, 何山, 黄大庆
2018, 38(6): 77 -82   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000077
[摘要](141) [HTML全文](83) [PDF 721KB](9)
摘要:
采用硅烷偶联剂对W型铁氧体类吸收剂和F型铁氧体类吸收剂进行复合改性,通过扫描电镜(SEM)研究偶联剂改性对吸收剂微观结构的影响,分析复合改性对吸波材料电磁性能的影响,并通过有效媒质理论(effective medium theory)讨论吸收剂电磁参数理论值与实际值的差异。结果表明:通过吸收剂复合改性可以实现复合吸波材料的电磁性能调整,实现材料宽带匹配,提高吸波材料吸收效率;改性后的吸波材料在8~18 GHz时反射率小于–10 dB,最小反射值可达–14.5 dB,附着力为6.32 MPa;耐热性能实验后,吸波材料外观和反射率无明显变化,说明复合改性后吸波材料耐环境性能优异。
复合材料0°/45°层间界面I型、II型和I/II混合型分层实验研究
王雅娜, 陈新文, 龚愉
2018, 38(6): 83 -88   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2017.000202
[摘要](64) [HTML全文](30) [PDF 975KB](4)
摘要:
高性能碳纤维增强复合材料已成为一种重要的航空材料,在复合材料结构服役过程中分层破坏是一种常见的失效模式。针对T800/环氧复合材料不同加载混合比下的分层行为,对具有0°/45°预制分层界面的复合材料层压板分别开展双悬臂梁(DCB)、三点弯(ENF)和混合模式弯曲(MMB)实验,获得复合材料张开型(I型)、滑开型(II型)和I/II混合型分层的断裂韧度,研究其分层扩展行为。结果表明:不同加载混合比(II型分层载荷所占比例)下分层的断裂韧度和分层扩展行为显著不同,加载混合比越大,分层断裂韧度值越高,稳定的分层扩展行为越难保持。基于对实验数据的拟合,建立了一个任意加载混合比下0°/45°分层界面断裂韧度的预测公式。
基于组织统计分析的大型铸件无损评估方法
赵文正, 郄喜望, 吴国清, 南海, 黄正
2018, 38(6): 89 -96   doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000028
[摘要](55) [HTML全文](31) [PDF 864KB](6)
摘要:
针对大型、薄壁、复杂、整体、精密钛合金铸件各区域组织分布差异较大的问题,提出一种基于组织统计分析的大型铸件无损评估方法,在不破坏铸件的前提下,通过手持式显微镜获得铸件表层组织信息,建立表层组织统计学模型,给出铸件组织整体分布结果。通过对比分析无损评估获得的组织分布结果(A方法)与解剖取样后表层金相检测结果(B方法),研究该无损评估方法的可行性。结果表明:大型ZTC4钛合金铸件的晶粒尺寸均值、晶粒尺寸分布曲线的半高宽均符合高斯分布特征;采用无损评估方法能够有效评估其组织分布状况;本实验条件下,两种方法获得的铸件晶粒尺寸均值均随壁厚增加而线性增大,其变化率偏差在6%的范围内;所得晶粒尺寸分布曲线半高宽的相对偏差随铸件壁厚的增加呈指数增加的趋势,趋近于26%。
超高强度铝合金的发展与应用
吴一雷, 李永伟, 强俊, 李春玉
[摘要](107) [PDF 396 KB](2)
摘要:
本文以B96、7090、CW67及7055等合金为典型,对国外超高强度铝合金的发展与应用进行了评述,初步介绍了国内7A55合金的发展现状,并与国外同类材料进行了对比.通过分析发现,7055、7A55和7090等超高强度铝合金与目前常用的高强铝合金(如7075、7150等)相比,在塑韧性相当的前提下,强度均有较大幅度的提高.
未来航空发动机材料面临的挑战与发展趋向
傅恒志
[摘要](111) [PDF 445 KB](3)
摘要:
根据发动机材料基本服役环境的特点,提出将先进的结构概念与材料概念、发动机的先进性、可靠性与材料组织和缺陷的可控性与稳定性结合起来开展材料研究的论点。从使用温度、高温比强、抗氧化性、韧性、导热性与加工性方面分析了传统材料与新材料体系的特点,并针对我国航空发动机材料中存在的问题,提出了若干建议。
铸造高温合金发展的回顾与展望
陈荣章, 王罗宝, 李建华
[摘要](119) [PDF 906 KB](1)
摘要:
回顾了20世纪40年代以来铸造高温合金发展中的若干重大事件:叶片以铸代锻;真空熔炼技术;定向凝固及单晶合金;合金成分设计;Ni3Al基铸造高温合金;合金凝固过程数值模拟;细晶铸造.展望了铸造高温合金21世纪的发展:单晶高温合金仍然是最重要的涡轮叶片材料;继续靠工艺的发展挖掘合金潜力;发展有希望的替代材料.
先进树脂基复合材料的发展
陈祥宝
[摘要](121) [PDF 1173 KB](0)
摘要:
先进树脂基复合材料在过去三十年中已得到了飞速的发展.本文主要介绍了它们的发展现状及在航空工业的应用,讨论了先进树脂基复合材料的未来研究和发展方向以及应注意的几个问题.
锆元素在铝合金中的应用
谢优华, 杨守杰, 戴圣龙, 陆政
[摘要](97) [PDF 1016 KB](1)
摘要:
概述了锆元素在铝合金中的存在形式,重点讨论其对铝合金各项性能的作用机理,包括对合金的再结晶行为,淬火敏感性,时效行为以及合金综合性能(强度、断裂韧性、抗应力腐蚀性能等)的影响变化。简要介绍了锆元素在铝合金,尤其在高强铝合金中的典型应用,并结合当前锆元素研究发展的新趋势,指出对锆元素的研究认识需进一步深入和突破。
高温透波材料研究进展
韩桂芳, 陈照峰, 张立同, 成来飞, 徐永东
[摘要](101) [PDF 334 KB](1)
摘要:
对高马赫数飞行器用高温透波材料的性能要求进行了评述,分析了不同体系高温透波材料的增强模式、力学性能以及电气性能。在此基础上,提出了高温透波材料的发展方向。
金属基复合材料的强化机制
陈剑锋, 武高辉, 孙东立, 姜龙涛
[摘要](114) [PDF 1023 KB](1)
摘要:
复合材料的强化机制和强度预报一直是材料学的研究热点,因为这涉及到材料的组织设计问题。以往的研究对于金属基复合材料的强化机理有很多种说法,而且提出了大量的模型,但迄今为止缺乏一个统一而完善的理论。本文总结分析了近年来有关金属基复合材料的强化机制和一些相关的模型,并指出了这些强化机制的不足和以后的发展趋势。
TA15钛合金的动态热压缩行为及其机理研究
徐文臣, 单德彬, 李春峰, 吕炎
[摘要](108) [PDF 1317 KB](0)
摘要:
为了研究TA15(Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V)钛合金的动态热变形行为,采用圆柱试样在Gleeble-1500热模拟机上进行了恒应变速率压缩变形试验(变形温度550~1000℃,变形速率0.01~1s-1),计算了材料的变形激活能Q并观察了热变形组织。结果表明,材料的流动应力随着变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大。材料的流变行为表现为加工硬化(550~600℃)、动态再结晶(650~900℃)、动态回复(950~1000℃)三种类型。材料在(α+β)相区的热变形激活能为517kJ/mol,β相区为205kJ/mol。流动应力曲线、变形激活能以及变形组织分析表明,在α+β相区动态再结晶是材料的主要软化机制,而在β相区软化机制则以动态回复为主。随着变形速率的降低,在(α+β)双相区动态再结晶进行得更加充分,而在β相区则动态回复的亚晶趋于长大。
粉末高温合金研究进展与应用
邹金文, 汪武祥
[摘要](118) [PDF 1317 KB](3)
摘要:
粉末高温合金由于特有的组织与性能已成为制造先进航空发动机涡轮盘的优选材料。为提升航空发动机的使用性能及可靠性,对粉末高温合金从材料、制造技术到涡轮盘的工程化应用进行全面和深入的研究,在粉末盘相应的关键技术上取得突破性进展,确立粉末盘制备的工艺路线,并制定工艺与检测的技术文件。为缩短研制周期,优化工艺过程。数值模拟技术也在粉末盘制备过程中得到广泛应用,并取得初步验证实验结果。
耐高温有机硅树脂的合成及其耐热和固化性能研究
孙举涛, 黄玉东, 曹海琳, 巩桂芬
[摘要](89) [PDF 521 KB](2)
摘要:
以甲基和苯基氯硅烷为单体,采用水解缩聚的方法合成有机硅树脂,并对影响有机硅树脂合成的有关因素进行了研究.结果表明,当水解温度为70℃,控制水用量n(H2O)/n(Cl)在8:1-5:1的范围内时,可合成出易溶于甲苯的有机硅树脂.红外光谱(IR)显示,合成的硅树脂含有端羟基.采用热失重法(TG)、热失重的微分曲线法(DTG)和马弗炉烧蚀试验研究有机硅树脂耐的热性能和室温固化性能,并对KH-CL和三乙醇胺两种室温固化剂对硅树脂的耐热性能的影响进行了对比研究.结果表明,在氩气气氛下,硅树脂具有很高的耐热性能,它的起始分解温度为400℃,热失重主要由400-500℃时“解扣式”降解和500℃之后的“重排”降解引起.但在空气气氛下,由于有机基团的氧化分解,硅树脂的耐热性有所下降.KH-CL可使硅树脂在室温条件下固化,固化后硅树脂的耐热性能提高.
4D打印的研究进展及应用展望
王亚男, 王芳辉, 汪中明, 刘建军, 朱红
[摘要](302) [HTML全文](132) [PDF 2468KB](29)
摘要:
4D打印技术为基于3D打印技术和智能材料的一种新兴的制造技术,是3D打印结构在形状、性质和功能方面的有针对性的演变。4D打印技术能够实现材料的自组装、多功能和自我修复,是一种具有可预测功能的材料制备技术。4D打印技术可以实现材料特定性质的改变,从而使其满足各个领域中的应用需求。本文按照时间顺序对4D打印技术的研究进行了综述,总结了在这一技术在材料科学、制造产业、生物工程及医学等领域中的突出成果以及创新性技术。结合4D打印技术的概念及研究现状,对其在各个领域中的应用进行了展望。
稀土Y对Sn-58Bi焊料合金组织性能的影响
龚留奎, 廖金发, 袁继慧, 李贵河, 陈辉明
[摘要](521) [HTML全文](191) [PDF 3220KB](28)
摘要:
在真空熔炼炉中采用氮气气氛保护方法熔炼制备不同Y含量的Sn-58Bi-xY(x = 0.0%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%(质量分数,下同))合金,研究不同含量的稀土Y对Sn-58Bi合金的组织、熔化特性、润湿性及剪切强度的影响,并分析稀土Y对Sn-58Bi/Cu焊点形成过程及其焊点剪切强度的影响。结果表明:稀土Y能细化Sn-58Bi合金铸态组织,Sn-58Bi-xY合金的组织为富Sn相、富Bi相以及两相形成的层片状共晶组织,稀土元素Y会在Bi中固溶、富集;稀土Y对Sn-58Bi合金的熔点、熔程影响较小;Y的添加,降低了合金的润湿性能,但能提高焊料的硬度且在0.4%时焊料硬度达到最大值24.18HV;稀土Y能提高Sn-58Bi-xY/Cu焊点的剪切强度,在0.2%Y时Sn-58Bi-xY/Cu焊点剪切强度达53.55 MPa;Y能促进Sn-58Bi焊料与Cu在焊接过程中的反应并形成Cu6Sn5金属间化合物。
非晶态ITO透明导电薄膜的制备及热处理晶化技术研究进展
李佳明, 姜良宝, 陈牧, 李晓宇, 韦友秀, 张晓锋, 马一博, 颜悦
[摘要](349) [HTML全文](185) [PDF 813KB](28)
摘要:
透明导电氧化物薄膜已在液晶显示器、太阳能电池、电致变色窗、气体传感器、高层建筑物的幕墙玻璃、飞机和高速列车导热玻璃(防冰除雾)等领域得到广泛应用。为了制备高透光性、高导电性的氧化铟锡(ITO)透明导电氧化物薄膜,一般采用两种途径:高温制备方法直接沉积出结晶态薄膜;室温下沉积出非晶薄膜后再进行热处理使其晶化。对于不耐高温的基底材料,研究快速热处理晶化方法具有重要的指导意义。该方法既能保证ITO薄膜的使用要求,又能降低晶化方法对基底产生的影响。根据不同的应用背景与使用要求,选择合适的制备方法与晶化方法,是获得高透光性、高导电性薄膜的关键。本文综述了目前国内外对ITO透明导电氧化物薄膜晶化方法的研究进展。通过对比不同的薄膜晶化方法的机理和优缺点,指出了红外晶化法、激光晶化法、闪光灯晶化法可以实现薄膜快速结晶。并且,采用上述方法处理,过程中基底温度低于薄膜温度,有望取代目前商业生产中使用的传统炉式晶化法,能够提高生产效率、节约生产成本、获得高质量、高性能的透明导电氧化物薄膜,适用范围更广。
Mo含量对IN718合金组织和力学性能的影响
韩大尉, 孙文儒, 于连旭, 刘芳, 张滨, 胡壮麒
[摘要](295) [HTML全文](161) [PDF 1652KB](28)
摘要:
采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜及能谱分析等手段,研究Mo对IN718合金组织和力学性能的影响。结果表明:Mo抑制晶界δ相析出,当Mo含量高于5.50%时,晶界上不再析出δ相,转而析出白色颗粒状Laves相,Mo含量升高,Laves相析出数量增加;Mo对晶内强化相析出类型无影响,Mo含量升高,盘状γ″相和球状γ′相析出数量无明显变化,但析出尺寸明显减小;经过标准热处理后,Mo略微降低IN718合金的室温抗拉强度和680 ℃屈服强度,但可大幅提高合金680 ℃/725 MPa持久寿命;Mo对合金的持久塑性无明显影响。
碳化硅陶瓷基复合材料的自愈合及结构吸波一体化研究进展
马晓康, 殷小玮, 范晓孟, 成来飞, 张立同
[摘要](331) [HTML全文](183) [PDF 786KB](28)
摘要:
为满足高推重比航空发动机在长时热力氧化环境下的使用需求和航空发动机关键热结构部件的隐身需求,碳化硅陶瓷基复合材料正朝着自愈合抗氧化、兼具承载和吸波性能的结构吸波一体化发展。本文分别介绍了碳化硅陶瓷基复合材料在强韧化、自愈合抗氧化、电磁波吸收三方面的设计原则,综述了在这三方面的研究现状。一种材料同时具有高强度高韧性、自愈合抗氧化和吸收电磁波三方面的性质将是结构功能一体化CMC-SiC未来发展的大趋势。
激光冲击在材料成形领域的应用
杨丰槐, 卢国鑫, 杨青天, 张永康
[摘要](171) [HTML全文](97) [PDF 1046KB](25)
摘要:
激光冲击是一种先进的金属材料表面强化技术,显著的强化效果在多种不同金属材料上得到实际验证和普遍认可。为防止激光冲击对精密零部件尺寸产生影响或合理利用激光冲击诱导金属材料的塑性变形以实现成形目的,有必要对激光冲击作用下的材料变形准则进行深入研究。本文分析了激光冲击诱导不同材料的变形规律,基于应力梯度与冲击弯曲等变形机制解释了激光冲击在变形现象中的局限性,提出激光冲击引发材料变形基础研究的必要性,进而总结了激光参数以及冲击方式、约束方式等多因素对激光冲击变形的影响规律,证实多参数调整与优化对控制激光冲击变形量的重要作用。分析了数值仿真方法在激光冲击变形技术研究中的优势,同时提出建立适应高应变率变形的材料本构模型以及完善激光等离子体形成过程模拟。通过激光冲击校形工艺的介绍对激光冲击变形规律在先进制造业中的发展进行展望,并提出了零部件激光冲击校形及其变形量在线监测的研究方向。
Co-Ni-Al复合黏结相硬质合金研究进展
龙坚战, 杜勇, 陆必志, 张卫兵, 徐涛, 张忠健, 易茂中
[摘要](343) [HTML全文](151) [PDF 2617KB](23)
摘要:
介绍了Co-Ni-Al复合黏结相在硬质合金中的应用背景;简述了Co基高温合金最新研究成果和有序相沉淀强化黏结相硬质合金的性能特点;分析了集成计算材料工程在Co-Ni-Al复合黏结相开发上的应用;总结了WC-Co-Ni-Al硬质合金在制备、显微结构表征及性能研究上的进展情况。研究表明:Co-Ni-Al复合黏结相成分对合金的固-液界面能及液相形核驱动力具有明显的影响,相应地,也影响到黏结相晶粒大小和WC晶粒形貌,最终这些因素影响合金的性能。通过有序γ′相沉淀强化硬质合金黏结相可显著改善合金的性能,有望获得耐高温、抗腐蚀、抗氧化等性能优异的硬质合金材料。提出未来应重点研究Co-Ni-Al复合黏结相硬质合金的界面微结构。C含量与析出相关系以及抗磨性机理等方面。
等离子物理气相沉积热障涂层研究进展
石佳, 魏亮亮, 张宝鹏, 高丽华, 郭洪波, 宫声凯, 徐惠彬
[摘要](603) [HTML全文](221) [PDF 3912KB](22)
摘要:
等离子物理气相沉积(plasma spray-physical vapor deposition,PS-PVD)是一种最近发展的功能薄膜与涂层制备技术。该技术结合了等离子喷涂(PS)和物理气相沉积(PVD)两种技术的特点,可以实现气、液、固多相的快速共沉积,进行涂层/薄膜微结构的高度柔性加工,并可实现复杂工件遮蔽区域的非视线均匀沉积,在热障涂层、环境障涂层、超硬耐磨涂层、透氧膜和电极膜等领域具有广阔的应用前景,被认为代表了高性能热/环境障涂层制备技术的发展方向。本文综述了PS-PVD的工作原理、技术特点以及近年来国内外在PS-PVD热障涂层制备科学和沉积机理等方面的研究进展,展望了新型高性能热障涂层制备技术的研究热点及未来的发展方向。
2018-04-目录
[摘要](191) [HTML全文](175) [PDF 268KB](21)
摘要:
金属-金属间化合物叠层复合材料研究进展
孔凡涛, 孙巍, 杨非, 王晓鹏, 陈玉勇
[摘要](275) [HTML全文](145) [PDF 2452KB](19)
摘要:
金属-金属间化合物叠层复合材料既可以保留金属间化合物的高温强度,又可以继承金属在室温下的良好的塑性和韧性,逐渐成为国内外学者的研究重点。本文综述了Ti-Al系、Ni-Al系、Fe-Al系、Nb-Al系及其他常见金属-金属间化合物叠层材料的研究现状,并着重介绍了其常用制备方法,如热压复合法、爆炸焊接法、放电等离子烧结法等,分析了每种制备方法的优缺点。同时从内、外部两个方面归纳总结了金属-金属间化合物叠层材料增韧机理。最后分析了金属-金属间化合物叠层复合材料现阶段研究存在的问题,并认为Ti-Al系叠层复合材料仍将是未来研究的重点。如何进一步提升金属-金属间化合物叠层复合材料的室温塑性和韧性,深入探讨复合材料的增韧机理,优化制备工艺,是金属-金属间化合物叠层复合材料能否实现工程化应用的关键。
增材制造超材料及其隐身功能调控的研究进展
张磊, 卓林蓉, 汤桂平, 宋波, 史玉升
[摘要](368) [HTML全文](124) [PDF 2130KB](19)
摘要:
超材料作为一种新型拓扑优化设计的结构材料,展现出特殊的物理性质,比如负泊松比、负折射率等,在波动控制和隐身方面有重要的潜在应用价值,因此受到国内外的广泛关注。增材制造技术,又称为3D打印技术,适合于制造复杂形状的结构,利用增材制造技术制造隐身超材料具有较高的几何自由度和尺寸精度,为超材料的广泛应用提供技术条件。本文基于超材料的基本概念,对隐身超材料结构设计、功能调控的研究进展进行详细介绍,进一步介绍增材制造隐身超材料的光固化法、熔融沉积法、激光选区烧结/熔化法等工艺方法,并讨论了增材制造超材料在制造过程中存在的阶梯效应、原材料黏附现象、热扩散现象、尺寸精度、粗糙度等问题。
新型热障涂层陶瓷隔热层材料
薛召露, 郭洪波, 宫声凯, 徐惠彬
[摘要](325) [HTML全文](134) [PDF 2249KB](19)
摘要:
热障涂层(thermal barrier coatings, TBCs)是先进燃气涡轮发动机核心热端部件高压涡轮叶片的关键技术,已经在航空发动机和地面燃气轮机上获得成功应用的热障涂层陶瓷隔热层材料为氧化钇部分稳定氧化锆(YSZ)。由于受高温稳定性、隔热性能等的局限,YSZ已不能满足下一代航空发动机的发展要求。本文介绍了近年来国内外在多元氧化物掺杂氧化锆、A2B2O7型烧绿石或萤石化合物、磁铅石型六铝酸盐化合物、石榴石型化合物、钙钛矿结构化合物和其他新型氧化物陶瓷等先进超高温热障涂层陶瓷材料方面的研究进展,并展望了今后超高温热障涂层陶瓷材料所面临的挑战和发展动向。
C/C复合材料预制体的研究进展
孙乐, 王成, 李晓飞, 李恒, 叶梦苑, 安冲
[摘要](205) [HTML全文](72) [PDF 2712KB](18)
摘要:
C/C复合材料是航空航天领域重要的热结构材料,碳纤维预制体是其最主要的基础技术之一,决定着C/C复合材料的各项性能。本文主要介绍了针刺毡、细编穿刺预制体和轴棒编织预制体等C/C预制体,对比了不同预制体的工艺方法、性能和应用特点。针刺毡预制体由于成本低、烧蚀均匀等特点,广泛应用在固体火箭发动机喷管和飞机刹车盘领域;细编穿刺预制体具有纤维体积含量高、致密化周期短和烧蚀率低等特点,应用在固体火箭发动机喉衬;轴棒编织预制体由于织物中70% 以上纤维垂直于燃气流方向,提高了材料的抗烧蚀性能,适于制造大型固体火箭发动机。针对国内预制体的研究状况,提出了要加强预制体的孔隙结构、纤维排布等对C/C复合材料的力学、热物理学以及后续致密化工艺影响的研究,更好地促进预制体的发展,进一步提升我国C/C复合材料的性能。
热变形工艺对FGH96高温合金PPB析出相及组织的影响
刘昌奎, 魏振伟, 张佳庆, 郑真
[摘要](303) [HTML全文](131) [PDF 4881KB](16)
摘要:
以AA粉制备的HIP态FGH96高温合金为研究对象,研究不同热变形工艺前后FGH96高温合金PPB析出物及组织状态的变化。结果表明:HIP态FGH96高温合金可见呈圆形分布的PPB析出物,粗大的长条状γ′相呈圆形链状分布是PPB的主要特征之一;经热变形后,FGH96高温合金PPB变形、破碎,再结晶晶粒细化、扭转,晶粒取向差变小;随着热变形温度升高、变形量增大、变形速率减小,PPB析出物变形和破碎程度越显著,粗大的初生γ′相和二次γ′相残留越少、尺寸越小;热变形温度升高、变形量增大以及变形速率减小有利于PPB的减轻甚至消除。
形状记忆聚合物复合材料可展开结构的研究进展
任天宁, 朱光明, 聂晶
[摘要](367) [HTML全文](195) [PDF 912KB](16)
摘要:
形状记忆聚合物(shape memory polymers,SMPs)作为一种新型的智能材料,在航空航天领域显示出巨大的前景。根据SMPs材料的变形机理、组成及结构将其与一定的增强相进行复合,可设计出具有低成本,展开过程平缓,振动小,高强度,导电性能优良的智能材料。本文主要介绍三种可用于SMPs复合材料展开结构的基体,以及每种基体制备形状记忆展开结构的方法,从宏观结构上对三种SMPs复合材料展开结构进行分类讨论,分析不同种类聚合物形状记忆的机理、力学性能、形状变化的固定率和回复率等,介绍SMPs复合材料在空间可展开结构中的应用。
热压烧结ZrC-TaC陶瓷的组织结构与力学性能
张岩, 郭英奎
[摘要](227) [HTML全文](157) [PDF 1664KB](16)
摘要:
碳化锆超高温陶瓷在航空航天、核工艺、电子等领域有广阔的应用前景。为了改善ZrC陶瓷的烧结及力学性能,以ZrO2粉和TaO2粉为原料,采用碳热还原法制备TaC与ZrC固溶体粉末,热压烧结工艺制备ZrC-TaC陶瓷,探索烧结温度和TaC含量对陶瓷固溶体的固溶行为、致密化行为、组织结构和力学性能的影响规律。结果表明:当烧结温度从2000 ℃升高到2050 ℃时,TaC在ZrC中的固溶度提高;当TaC含量从5%升高到15%时,陶瓷的致密度、维氏硬度和弹性模量单调下降,抗弯强度没有明显规律,断裂韧度随着TaC含量的增加逐渐减小。
1981 年创刊,双月刊

CN 11-3159/V
ISSN 1005-5053

微信 | 公众号

扫一扫关注我们