玻璃纤维增强树脂基复合材料内部缺陷的超声成像检测

针对玻璃纤维增强树脂基复合材料内部缺陷检测,采用平探头和聚焦探头超声脉冲反射法对人工模拟缺陷试样进行了水浸超声C扫描成像检测。试验结果表明,聚焦探头超声脉冲反射法对各层不同尺寸大小的缺陷均能检出,且分辨力优于平探头超声脉冲反射法。因此聚焦探头超声脉冲反射法是评价玻璃纤维增强复合材料内部质量的有效的无损检测方法。     

大马力发动机活塞无损检测研究现状与进展

回顾了大马力发动机活塞发展历程及无损检测技术的应用情况。介绍了先进的电子束焊接活塞无损检测方法，包括活塞顶的超声波五探头水浸检测、活塞顶和活塞体的射线实时成像检测、电子束焊缝的超声波六探头水浸检测及工业CT检测、镶圈粘接质量的超声波检测等。论述了多种无损检测方法综合应用在电子束焊接活塞质量保证中的重要作用。最后对新型颗粒增强铝基复合材料活塞的无损检测技术作了展望。     

Al2O3颗粒粒径对SPS工艺制备Al2O3/Al复合材料性能的影响

研究了Al2O3增强颗粒粒径对铝基复合材料性能的影响,将Al2O3和Al粉20vol％比例混合,利用放电等离子烧结(SPS)技术快速制备Al2O3/Al复合材料.研究了粒径为30 nm、0.5μm、1m、3.6μm的Al2O3增强颗粒对该复合材料相对密度、显微结构及耐磨性能的影响.结果表明,当Al2O3增强颗粒粒径增大时,复合材料内部颗粒间粘结强度越好,而相对密度和耐磨性能随之降低.     

航空发动机整体叶环中纤维断丝超声检测方法

基于超声头波(head-waves)理论,当探头以一定角度激励出的折射纵波传播到界面时产生能量较高的爬波,据此建立了连续SiC纤维增强钛合金基复合材料(Ti-MMC)整体叶环中SiC纤维环断丝缺陷超声爬波检测的有限元仿真模型,分析了多层介质界面超声波传播特性及爬波遇到断丝缺陷时的衍射现象。仿真结果表明,在缺陷上方的水层中会产生明显的缺陷信号波。根据仿真结果,设计制作了超声爬波(5 MHz,20°)-水浸聚焦(5 MHz,直径6 mm)组合探头和带有纤维断丝的人工缺陷试样,采用超声C扫描设备进行了检测实验。结果表明,超声爬波法能够成功地检测纤维环试样中不同深层的3层断丝缺陷(裂纹自身高度约0.42 mm)。该方法简单、经济、快速,有望解决Ti-MMC整体叶环中深埋型纤维环断丝缺陷的无损检测难题。     

Al2O3颗粒增强铝基复合材料的热变形研究

制备了Al2O3颗粒增强铝基复合材料,利用Gleeble-1500热模拟试验机,在不同变形温度、不同变形速率下对试验材料进行压缩试验,研究Al2O3颗粒增强铝基复合材料和纯铝的热变形行为.结果表明,试验材料的流变应力随着变形温度的降低和变形速率的增加而升高;Al2O3颗粒对铝基复合材料具有明显的强化作用,且能抑制复合材料的动态再结晶过程.     

铝基复合材料的腐蚀与防护研究现状

对Cf/Al、SiC/Al、Al2O3/Al三种铝基复合材料的腐蚀研究现状和防护方法进行了讨论.Cf/Al复合材料以电偶腐蚀为主.SiC/Al 复合材料的腐蚀多发生在碳化硅纤维和铝基体的界面处,其原因是界面处的缝隙容易导致孔蚀和缝隙腐蚀,并最终可能造成表面剥层.Al2O3是绝缘体,与Al不存在电偶腐蚀,同SiC/Al和C/Al等相比具有更高的耐腐蚀性.目前提高铝基复合材料的防腐蚀性能的方法,主要包括铝基复合材料表面阳极氧化防护膜、表面化学钝化防护膜、其他表面涂镀层、增强体表面涂层、基体合金化等.最后展望铝基复合材料腐蚀与防护的研究和发展.     

Al_2O_3/Al基颗粒增强复合材料的凝固组织

本文利用旋涡制造颗粒增强铝基复合材料 ,探讨了增强颗粒的添加对基体凝固组织的影响 ,对比了添加SiO2 (SiO2 和铝液发生下式反应 :3SiO2 4Al—→ 3Si 2Al2 O3 )和Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布。实验结果表明 ,由于颗粒的存在 ,晶体的生长受到影响 ,导致组织细化。添加SiO2 复合材料的增强颗粒分布比添加Al2 O3 复合材料的增强颗粒分布更易均匀     

压铸工艺生产的铝基复合材料的组织和性能

报道了压铸浸渗法生产的γ Al2 O3 长纤维、δ Al2 O3 短纤维和SiC颗粒强化铝基复合材料的组织特征和强度性能检测结果。试验结果表明 ,采用优化工艺条件 ,在工业压铸机上可以生产出高浸渗质量、可热处理的铝基复合材料。所获复合材料与 13 0MPa挤压浸渗生产的复合材料相仿 ,具有理想的工艺质量和组织结构 ,强度性能达到或超过混合律的预测值。     

反应自生氧化铝颗粒增强铝基复合材料

向铸铝ADC12熔体中添加硫酸铝铵,由反应分解的Al2O3原位生成了颗粒增强铝基复合材料。SEM观察表明,Al2O3颗粒在铝基体中细小弥散分布,形成球形、不团聚的增强体颗粒;Al2O3颗粒增强铝基复合材料中的片状共晶硅的数量比未增强合金的少,且Al2O3邻近处的针状共晶硅非常精细。与基材相比,Al2O3颗粒增强铝基复合材料的耐磨性较基材的提高了1~2倍,硬度提高了15%,且由硫酸铝铵反应自生成复合材料的耐磨性优于添加氧化铝形成的复合材料的。     

复合材料在发动机活塞上的应用概况

不连续纤维增强铝基复合材料在发动机活塞上的应用具有广阔前景。本文对川。O。短纤维、AI刃3·SIOZ短纤维、SIC晶须、Si3N4晶须以及(AI。O。)9(BZO3)2晶须增强活塞合金复合材料的性能进行了综述,并对它们在活塞上的应用前景进行了评述。     

粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料

采用粉末冶金法制备Al2O3颗粒增强Fe基复合材料,利用XRD、SEM及显维硬度计研究Al2O3含量、C元素及Mo元素对该复合材料烧结性能、显微组织及硬度的影响.结果表明:未添加C元素的复合材料基体为α-Fe,添加C元素时基体为α-Fe和Fe3C相;未添加Mo元素时,增强体为α-Al2O3相;添加Mo元素时,增强体为FeAl2O4相.硬度分析可知,添加C元素,可显著提高试样基体的硬度,5％Al2O3+3％C试样基体硬度为500HV,淬火后硬度高达900HV左右,比淬火前提高了76.7％;添加Mo元素的试样基体硬度也有所提高,但提高幅度较小.     

原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al复合材料的热循环行为

本文研究了Al-TiO2-B系原位生成Al2O3、TiB2和Al3Ti/Al颗粒增强铝基复合材料的热循环行为，研究结果表明了纯铝及B／TiO2摩尔比分别为0、1和2的颗粒增强铝基复合材料的热循环行为具有以下结果，纯铝和复合材料热循环后均产生了残余应变和滞后环；Al-TiO2-B系列复合材料热循环应变的各项指标均比纯铝基体大大降低，且具有较小的内耗功和较好的热稳定性，可以预测其具有较高的热疲劳寿命，热循环曲线能很好的评估复合材料在温度循环变化的环境中工作时的热稳定性和热疲劳。     

铝基复合材料超声波辅助钎焊质量评价

根据铝基复合材料钎焊接头的结构特点,分析了界面的声学信号特征,并采用先进的超声成像法对接头质量进行了检测,同时获得了界面的A扫描信号、B扫描和C扫描图像.研究结果表明,结合A扫描信号、B扫描和C扫描图像的特征,能够判断缺陷类型及其位置,并通过断面金相分析进行了验证.超声成像技术能反映出铝基复合材料钎焊界面的接合状态,可检测出气孔、氧化膜夹杂和未钎透缺陷,为铝基复合材料钎焊的研究提供了有效的检测手段.     

金属基复合材料的发展

复合材料之中最受关注的莫过于纤维增强复合材料。通过纤维强化有可能设计出高温强度优越的材料。早在1948年美国贝尔研究所就已开始研究晶须，确认了锡晶须具有接近于理论值的高强度。1965年GE公司研究了品须作增强材料的可能性，并开发了Al2O3晶须增强的银。1980年日本开发了廉价的SiC晶须，1982年丰田汽车公司发明成功短纤维强化材料。此后相继开发了一系列晶须材料，如SisN4、钛酸钙、硼酸铝、氧化镁等。肾982年至1989年间开发了纤维强化的铝和纤维强化的钛基复合材料。1989年后开发了金属间化合物基和C／C复合材料。近年来，铝基复…     

氧化铝纤维的优良性能

氧化铝纤维是一种新型无机材料。该产品具有优异的高温力学性能、好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。利用其上述优点 ,可应用于铝基复合材料增强剂、隔热隔音材料等领域。氧化铝纤维与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比 ,氧化铝纤维不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良性能 ,而且还有很好的高温抗氧化性、耐腐蚀性和电绝缘性。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温耐火纤维 ,是整个Al2 O3 -SiO2 系陶瓷纤维中的一种 ,使用温度在 15 0 0～16 0 0度 ,高出玻璃态纤维 2 0 0～ 30 0度。利用氧化铝纤维增强的铝基复合材料活塞…     

氧化铝纤维的优良性能

氧化铝纤维是一种新型无机材料。该产品具有优异的高温力学性能、好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。利用其上述优点 ,可应用于铝基复合材料增强剂、隔热隔音材料等领域。氧化铝纤维与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比 ,氧化铝纤维不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良性能 ,而且还有很好的高温抗氧化性、耐腐蚀性和电绝缘性。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温耐火纤维 ,是整个Al2 O3 -SiO2 系陶瓷纤维中的一种 ,使用温度在 15 0 0～16 0 0度 ,高出玻璃态纤维 2 0 0～ 30 0度。利用氧化铝纤维增强的铝基复合材料活塞…     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及力学性能研究

碳纤维增强铝基复合材料(Cf/Al)具有很多优良特性,作为结构材料和功能材料在航空航天等领域有着广泛的应用前景。本试验采用挤压铸造法制备了连续碳纤维增强铝基复合材料,分析了复合材料的微观形貌、界面特征及力学性能。基体材料为Al-Cu合金,增强纤维为T-300连续碳纤维。通过合理的控制工艺参数,挤压铸造后铝合金均匀、致密地填充在增强纤维之间,纤维和基体的结合界面良好,纤维表面镀镍及未镀镍的Cf/Al复合材料界面均未发现Al4C3脆性相。纤维体积分数为50%的铝基复合材料抗拉强度和弹性模量分别为512 N/mm2和163 GPa,显著高于金属基体的。     

铝、镁基复合材料的润湿性探究

阐明了金属基复合材料的润湿性概念及其对力学性能的影响，详细介绍了分别以SiC、Al2O3和Gr（C）颗粒或纤维为增强体的铝、镁基复合材料制备过程中熔融基体金属对增强体的润湿特点，并针对每一种复合材料体系提出了改善润湿性的措施。最后，提出了自己对润湿性的理解。     

离心铸造制备功能梯度铝基复合材料及增强相对其力学和磨损性能的影响（英文）

采用离心铸造法制备增强相质量分数为12%的Al/B4C、Al/Si C、Al/Al2O3和Al/Ti B2复合材料并制成空心圆柱状试样。观察了所有试样外表面的显微组织特征及增强相的偏析。通过硬度和拉伸测试研究了不同增强相复合材料的梯度性能。结果表明,除Al/B4C外,所有复合材料外缘的硬度更高,所有复合材料外表面的拉伸强度更高。对所有复合材料的外缘进行摩擦磨损试验,结果表明Al/Ti B2复合材料的磨损率较小。     

SiC颗粒增强铝基复合材料缺陷的无损检测

针对粉末冶金工艺生产的挤压态SiC颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/Al),对其超声检测检出的典型缺陷开展了X射线照相检测和工业CT检测试验,并进行金相解剖,得到了典型缺陷的无损检测显示特征,对比分析了缺陷实际尺寸与不同无损检测方法定量结果的差异。结果表明,SiC颗粒团聚是SiC_p/Al复合材料中的主要缺陷形式之一,工业CT检测的定量结果更接近缺陷实际尺寸,超声检测定量结果仍存在一定误差。分析结果对于颗粒增强铝基复合材料制件的质量控制具有一定参考意义。