铁对铜基结合剂金刚石节块把持力的影响

采用热压烧结的方法得到了不同铁含量的铜基结合剂金刚石节块,研究了铁含量对铜基结合剂金刚石节块性能的影响.实验结果表明:铁含量对铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度等力学性能有显著的影响;随着铁含量的增加,铜基结合剂胎体的硬度和抗弯强度一直增加;铁含量对铜基结合剂金刚石节块的抗弯强度的影响不一样.界面处断口形貌和能谱分析表明:当铁含量为30％时,铜基结合剂与金刚石结合最好,胎体对金刚石的把持力系数较大,节块的抗弯强度降低较少.     

Sn含量对WC基金刚石钻头的性能影响研究

文章以WC-Cu-Co基金属结合剂为基础,研究Sn含量对结合剂性能的影响。对不同Sn含量配方的三点抗弯强度、磨损失重、硬度进行了测试,最后通过微钻实验验证实际钻进效果。研究结果表明：随着Sn含量的增加,胎体的三点抗弯强度τ0、磨损失重Δm值和硬度HRB均呈现出先上升然后逐渐下降的趋势,Sn含量为4%左右时,胎体具有最好的力学性能和最小的磨损失重。微钻实验进一步验证了Sn含量为4%的钻头配方具有较长的寿命和较高的效率。     

不同粒度铁粉在金刚石薄壁钻胎体中的影响研究

在金刚石薄壁钻胎体中加入-200目、-300目、-500目、-800目、-1200目等不同粒度的铁粉,经冷压成型、热压烧结机烧结后进行对比测试,分析不同粒度的铁粉对胎体冷压成型性、烧结性、以及烧结后的密度、硬度、抗弯强度的影响,同时在SEM镜下观察添加不同粒度铁粉胎体的断口组织形貌并进行钻孔测试。试验结果表明:胎体的冷压成型性、烧结性、烧结后的密度、硬度、抗弯强度随铁粉粒度的变化有规律地变化;胎体断口的组织形貌也根据添加的不同粒度的铁粉呈现不同的状态;实际钻孔测试随铁粉粒度的变化其速度和寿命都有不同程度的变化。     

FeCuCoY超细合金粉末胎体的烧结及其力学性能研究

采用共沉淀还原扩散法制备了不同Y含量的FeCuCoY超细合金粉,并采用真空热压机将之烧结为胎体试样块.重点研究了Y含量、烧结温度(700℃～900℃)对FeCuCoY胎体断口形貌、相对密度、硬度和抗弯强度的影响.实验结果表明:添加适量Y元素可明显改善FeCuCo超细合金粉胎体的硬度和抗弯强度,并能在一定程度上加快胎体烧结过程的进行.在不同的烧结温度下,FeCuCoY超细合金粉胎体的断口为沿晶断裂和穿晶断裂的混合型断口,且穿晶断裂所占比例随着温度的升高而增大;Y元素在合金中的最佳添加量为0.5wt.%,最佳烧结温度为800℃.此时,胎体的相对密度为98.0%,硬度为103.6HRB,抗弯强度为1531.41MPa.     

弱化胎体添加剂在金刚石锯片中的应用

利用万能材料试验机、摆锤冲击试验机、自动切割机等设备考察了一种添加剂对Fe基结合剂金刚石工具胎体力学性能及其锋利度、耐磨性的影响。结果表明:加入该添加剂可以降低胎体的抗弯强度、韧性、耐磨性,增加胎体的硬度和金刚石工具的锋利度,其添加量以3%～5%为宜。     

Fe和WC两种骨架相对金刚石地质钻头性能的影响研究

通过对比Fe和WC两种材料作为骨架相时胎体烧结体的力学性能差异,来研究骨架材料对金刚石地质钻头胎体配方性能的影响。在不同的骨架相配方体系下通过测试胎体的三点抗弯强度τ0、强度损失率σ、硬度HRB及磨损失重Δm来研究它们之间的力学和磨损性能的差异。再通过实际钻进实验去验证钻进效果。研究结果表明:以WC为骨架相时钻头有更好的力学性能及钻进寿命,以Fe基为骨架相的钻头具有更高的钻进效率,但寿命较低。     

预合金粉替代单质粉制备金刚石工具胎体的研究

分别以Cu_(85)Sn_(15)、Y1(Fe_(60)Co_(25)Cu_(15))、Y2(Fe_(66)Co_(27)Cu_7)、Fe_(70)Cu_(30)预合金粉替换胎体配方中的Co、Fe、Cu、Sn单质粉,设计了配方组合SY1～SY5。通过对比分析各配方烧结试样的致密度、断口显微形貌、硬度、抗弯强度和韧性,研究加入预合金粉后胎体性能的变化。实验结果表明,采用预合金粉Y1/Y2替换配方中的Co粉,试样致密度和硬度有所下降,抗弯强度和韧性显著提升;加入Y1的试样硬度要高于加入Y2的,加入Fe_(70)Cu_(30)合金粉的试样硬度高于加入Fe和Cu单质粉的。     

Sn和La在气氛烧结金刚石工具胎体中的作用

采用沉淀-还原法分别制备气氛烧结金刚石工具胎体专用的FeCuCo、FeCuCoSnLa两种亚微米合金粉末作为胎体粘结剂,对比分析这两种胎体烧结性能。试验结果表明:Sn的添加,增加了颗粒烧结流动性,空位迁移和晶界移动更加顺利,促进胎体合金化;La的添加,吸收胎体内孔隙中的氧,又能还原金属氧化物,使烧结活性更高。同时,La的细化晶粒作用能够有效避免Sn液相导致的晶粒异常长大现象,故胎体的相对密度和硬度得到进一步的提高,虽然导致抗弯强度有所下降,但胎体的耐磨性得到大大的提高。     

石墨材料对铜锡胎体性能影响的实验研究

为了研究不同形状和表面处理工艺的石墨材料对Cu-Sn预合金粉胎体性能的影响,文章选择了普通片状石墨、球形石墨和表面镀覆金属的石墨等原材料,并设计不同石墨含量的对比试验,借助SEM形貌、力学性能测试等方法分析胎体性能的变化情况。实验结果表明:在铜锡胎体中,等量添加形状规则的球形石墨与形状不规则的片状石墨相比,试样硬度、抗弯强度值变化不大,试样密度略有提高;与普通石墨相比,加入等量镀覆石墨能提高胎体硬度和抗弯强度,且随表面镀覆金属含量增多,硬度和抗弯强度提高越多,密度也随之提高;随着石墨加入量增多,胎体硬度、抗弯强度和耐磨性均会降低。     

镀敷金刚石在金属结合剂中发挥作用的机理探讨(下)

文章分别对烧结后镀敷金刚石表面状态及元素分布、镀敷金刚石与胎体接壤部位的元素分布和显微硬度值进行了观察与检测,以及对试样的抗弯强度和实际工具的切割性能进行了测试。数据分析的结果表明,镀层中的Ti很容易扩散到金刚石周围约一个粒径范围内的胎体中,提高了该局部胎体区域的机械性能,达到了改善工具的实际切割性能的效果。     

硫酸钙晶须对E-44环氧树脂的微结构与力学性能的影响

以E-44环氧树脂为基体,硫酸钙晶须（CSW）为增强材料制备了硫酸钙晶须／环氧树脂复合材料,研究了不同硫酸钙晶须含量对复合材料的拉伸强度、弯曲强度、磨损量及耐热温度的影响。结果表明,复合材料的力学性能、磨损量及耐热性均有所提高,拉伸强度和弯曲强度分别提高了25％、51％,磨损量降低了54％,耐热温度提高了7．9℃。由SEM表明,试样断面光滑,属于脆性断裂。     

Fabrication of composites with excellent mechanical properties based on cubic boron nitride reinforced with carbon nanotubes

Composites consisting of cubic boron nitride (cBN) as a matrix and carbon nanotubes (CNTs) as reinforcing additives were fabricated by high-temperature and high-pressure sintering (HTHP). Microstructures, mechanical properties, fracture modes and toughening mechanisms of these composites were investigated. Composites exhibited excellent bending strength, wear resistance, and fracture toughness. Fracture toughness of composites reached 7.02 MPa·m^1/2. Comparing to pure cBN matrix, bending strength improved from 475.27 to 600.15 MPa, and wear resistance increased by 43.23%. Such improvements of mechanical properties were mainly attributed to pullout and bridging reinforcements by CNTs. CNTs incorporation also changed fracture mode from inter-to trans-granular.     

PP/UHMWPE及含有不同添加剂共混物的研究

采用超高分子质量聚乙烯对聚丙烯进行改性,同时采用了3种不同的添加剂PP-MAH、LLDPE、SBS,希望能进一步提高改性效果。通过两次熔融混合制备PP/UHMWPE及含有不同添加剂的共混物,对其力学性能进行测试及表征。实验结果表明,UHMWPE在基体中形成物理交联的网络结构,可在冲击作用下吸收、传递大量的冲击能,从而有...     

石墨微片对聚三氟氯乙烯结晶及性能的影响

采用熔融共混工艺制备了聚三氟氯乙烯（PCTFE）/石墨微片（GMS）复合材料,研究了GMS含量对复合材料的结晶行为、力学性能、微观结构、动态热力学性能与阻隔性能的影响,并对导致体系性能变化的机制进行了探讨。结果表明,GMS的加入提高了复合材料的力学强度与刚性。当GMS含量为0.3 %（质量分数,下同）时,PCTFE/GMS⁃0.3的拉伸强度可达50.5 MPa,较PCTFE提升了22 %。当GMS含量为2 %时,PCTFE/GMS⁃2的弹性模量与损耗模量为1 091 MPa与1 233 MPa,较PCTFE分别提升了36 %与60 %。并且,复合材料的玻璃化转变温度也有明显升高,较PCTFE增大了7~12 ℃。力学性能的提升可归因于GMS对PCTFE基体的增强作用。同时,GMS也能促进PCTFE成核,且少量GMS还可提高PCTFE的结晶度。此外,GMS对提升PCTFE的阻隔性能效果显著。随GMS含量的增加,复合材料的氢气渗透系数逐渐降低。当GMS含量为2 %时,PCTFE/GMS⁃2的氢气渗透系数可低至2.78×10^-15 cm³·cm/（cm²·h·Pa）,较PCTFE下降了49 %。     

Toughness improvement of novel biobased aromatic polyamide/SEBS/organoclay ternary hybrids

Biobased aromatic polyamide/organoclay (Cloisite30B, C30B) nanocomposites were melt-compounded with reactive and nonreactive styrene–ethylene–butylene–styrene (SEBS) rubbers at different weight contents to form ternary and quaternary blends. The mechanical properties were investigated as a function of the blend composition. The elongation at break and the impact strength increase with increasing SEBS rubber content, whereas the Young's modulus logically decreases proportionally to SEBS amount. Extra addition of SEBS grafted maleic anhydride (SEBS-g-MA) induces a synergistic effect. The SEBS-g-MA makes it possible to limit the aforementioned rigidity loss and to greatly increase the impact strength. The critical strain energy release rate increases significantly when both reactive and nonreactive rubbers are combined. Three types of microstructures appear depending on the blend composition: (1) small and numerous well-dispersed particles when reactive rubber is used, (2) about 10 times bigger and less numerous well-dispersed particles in the case of nonreactive rubber, and (3) a flocculated dispersion of small particles when both reactive and nonreactive rubber are added. Finally, the polyamide performances were significantly increased when the flocculated morphology was noticed due to a better PAXD/SEBS interfacial adhesion given by the SEBS-g-MA compatibilization and to a thinner rubber distribution in the matrix. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48888.     

改性TPS对PPC基复合材料流变、微观形貌和力学性能的影响

分别以无水醋酸锌（ZA）和酒石酸（TA）作为热塑性淀粉（TPS）的改性剂,通过熔融共混法制备了改性TPS及聚甲基乙撑碳酸酯（PPC）/改性TPS复合材料,并采用旋转流变仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等分析表征了改性TPS对复合材料流变行为、微观形貌和力学性能的影响。结果表明,与ZA相比,TA更能促进TPS在PPC基体相中分散,较低含量TA改性TPS（TPS-TA）的加入使复合材料的力学性能提高;添加10 %（质量分数,下同）TPS-TA的复合材料综合性能最佳,其拉伸强度比纯PPC提高了2.41 MPa、5 %质量损失温度（T_{5 %}）提高了31.7 ℃ 。     

碳纤维增强树脂基复合材料性能的研究

以不同含量的二乙烯三胺(DETA)固化的环氧树脂为基体,制备了碳纤维增强树脂基复合材料。通过扫描电镜和红外光谱分析了T-300型碳纤维表面形貌和基团组成。通过拉伸实验、冲击实验对复合材料的力学性能进行了表征;通过紫外老化实验对复合材料的耐候性进行了表征;通过扫描电镜和热重分析对复合材料的断面形貌和耐热性进行了表征。结果表明:碳纤维增强树脂基复合材料具有良好的耐候性、力学性能、而且还具有质量轻、高比强度等一系列优异的性能。     

玻璃纤维对聚乳酸力学性能的影响

采用熔融复合和模压成型工艺,分别制备玻璃纤维(GF)增强聚乳酸(PLA)复合材料及其经KH550表面改性的复合材料。通过扫描电镜观察和力学性能测试,系统研究玻璃纤维和KH550的用量对玻璃纤维改性聚乳酸复合材料的微观形貌、冲击、弯曲和拉伸强度的影响。结果表明含KH550的复合材料中玻璃纤维表面被聚乳酸基质包覆。当聚乳酸与玻璃纤维质量比为7∶3时,复合材料的冲击、弯曲和拉伸强度达到最大,分别为17.33 kJ/m2、96.23 kPa和75.24 kPa。与纯PLA的相比,分别增加8.31%、20.2%和25.4%。当复合体系中添加一定量(1.2%)KH550,体系的这些性能有所改善,分别达到18.52 kJ/m2、110.34 kPa和77.59 kPa。     

掺杂La2O3对刚玉基复相陶瓷的烧结和力学性能的影响

刚玉基复相陶瓷材料具有高硬度、高强度及耐磨性等优异的力学性能,是结构陶瓷领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景.以α-Al2O3、SiC和ZrO2为原料,掺杂少量稀土氧化物La2O3,采用无压埋烧工艺,制备了稀土掺杂刚玉基复相陶瓷.通过XRD、SEM等手段研究La2O3添加量对复相陶瓷微观结构和性能的影响.结果表明:掺杂La2O3可将复相陶瓷的烧结温度降低至1540℃,经1540℃烧结的掺杂复相陶瓷强度和硬度分别为183 MPa和18.46 GPa.La2O3位于晶界处抑制晶粒长大,促进晶粒细化,利于样品的致密化,同时其晶界强化作用有利于复相陶瓷强度的提高.