一种多晶石墨材料的高温压缩蠕变行为

在氩气介质中测定一种多晶石墨材料在１９００～２３５０℃范围内的压缩蠕变行为。试验中用红外仪测量温度，温度波动控制在±３℃以内，用最小读数为１μｍ的ＬＶＤＴ测量蠕变变形，实验数据满足式ε＝Ａσｎｘｐ（－Ｑ／ＲＴ），其中ｎ＝１．９８，Ｑ＝１８５ｋＪ／ｍｏｌ。经计算蠕变激活体积为２１．４６ｎｍ３，相当于几分之一个石墨晶粒尺寸范围被激活。在２０５０，２１５０，２２００℃的蠕变摩擦应力分别为４．６２，４．５９，４．４１ＭＰａ。     

U70MnSi和40Cr钢电火花表面强化层的组织与性能

采用硬质合金YG-8和焊条FW-1101作电极，在电火花表面强化器上强化了U70MnSi钢和40Cr钢的表面；用X射线衍射仪分析了强化层的结构，用滚动和滚、滑磨损试验研究了强化层的耐磨性，用阳极极化和浸泡试验研究了40Cr钢表面强化后的耐腐蚀性能。结果表明：强化层是由化合物和非晶组织组成的混合层；表面强化后试样的耐磨性明显提高；40Cr强化层的混合组织对耐腐蚀性能的影响超过了层中缺陷和残余应力的影响，使其耐腐蚀性能提高。     

3D-C/SiC复合材料的高温拉伸性能

研究了 3D C/SiC复合材料从室温到 15 0 0℃真空条件的拉伸性能。试验材料用T30 0碳纤维编织为三维四向编织体 ,编织角为 2 2° ,用CVI法在 95 0℃～ 10 0 0℃沉积热解碳界面层、SiC基体。最终得到纤维体积分数约为4 0vol%、热解碳界面层厚度约 0 .2 μm和空隙率为 17vol%的复合材料 ,表面SiC涂层厚度为 5 0 μm。试验在超高温拉伸试验机上进行 ,真空度为 10 -3 Pa ,夹头位移速率为 0 .5 95mm/min。结果表明 ,拉伸应力 应变曲线是非线性的 ,大部分拉伸曲线基本由三段折线组成 ,对应着三段模量。第一阶段的模量和基体裂纹饱和应力对应的应变εsa 基本不随温度的升高而改变 ;第二和第三阶段的模量、损伤开始应力σmc、基体裂纹饱和应力σsa、断裂应力σf 和损伤开始应变εmc随温度有相似的变化规律 ,即随温度升高而增加 ,在 110 0℃ ～ 130 0℃范围内出现最大值 ,尔后随温度增加而下降 ;但是断裂应变的变化规律正好与此相反。试样机械加工后 ,由于残余应力部分得到松弛 ,并去除了表面SiC涂层开裂后引起的应力集中 ,因此材料断裂强度和断裂应变明显升高。高温和室温的拉伸断裂应变小于0 .6 % ,不能有效地松弛材料切口处的应力集中。测量了拉伸过程中试样的电阻相对变化率 ,它与载荷的关系曲线总的走势与拉     

用改质沥青制备碳－石墨材料的研究

采用交联催化法使普通的中温煤沥青成为碳－石墨材料的优质粘结剂，在探讨改质原理的基础上分析了改进的低压浸渍工艺对浸渍增密效果的影响，提出了新的浸渍增密规律──２／３法则．并研究了改质沥青的残碳律及由它制成的碳－石墨材料的强度等性能的变化情况，结果表明，用此法改质的沥青不仅具有良好的综合性能．而且易与工业生产配套，是一种很有实用价值的碳－石墨材料用粘结剂。     

直流脉冲电流对铝合金的损伤修复和电阻评估

用拉伸试验对4043和2024T4铝合金造成损伤和冷加工硬化,施加的应力处于屈服强度和抗拉强度之间.2024 T4铝合金在225MPa下循环到其半寿命(85 000次)造成疲劳损伤.被损伤的试件用直流电脉冲处理.用电桥分别测量原始试件、损伤试件和电脉冲处理试件的电阻.结果表明,随着脉冲处理时间的增加,4043铝合金拉伸造成损伤的试件延伸率增加,屈服强度和抗拉强度减小;0.5 s脉冲处理试样的力学性能十分接近未损伤试样的性能.2024T4铝合金的疲劳损伤试件经0.8s电脉冲处理后的寿命显著提高.经过疲劳或拉伸损伤的铝合金电阻明显增加,再经电脉冲处理后电阻减小,但是其电阻仍高于原始试件.处理时间对最终的电阻值影响很小,但是力学性能随处理的时间不同差别很大.虽然电阻可描述铝合金的损伤,但是它对力学性能不十分敏感,因此电阻不是一个很好的表证损伤愈合的方法.组织观察显示,经过电脉冲处理后损伤得到部分愈合,并存在再结晶现象.     

开孔氧化铝薄膜/铝合金基体热屈曲变形和应力分析

假设薄膜和基体界面处于理想结合状态,基于应变协调理论,采用有限元软件(ANSYS 8.0)分析了不同膜基比(hc/hs)和开孔对氧化铝薄膜/铝合金基体系统热屈曲变形、热应力的影响.结果表明,当矩形薄板发生热屈曲时,曲率和热应力均随膜基比非线性变化.随着膜基比的增加,曲率不断减小,而薄膜和基体中的热应力表现出不同的变化趋势,基体中的热应力随膜基比的增加而增加,薄膜中的热应力随膜基比的增加而减小.当hc/hs<0.005时,曲率受膜基比的影响非常大且曲线较陡;当hc/hs>0.005时,曲率随膜基比的增加而缓慢减小.开孔能在一定程度上缓解系统的热屈曲变形,但是这种缓解程度相对较小.无孔时系统中的热残余应力在面内基本上都是均匀分布的,而开孔时系统中的热残余应力分布不再均匀,特别是在小孔附近产生了严重的应力集中现象,膜基比越小则应力集中现象越严重.     

Ti17合金瞬态电能表面强化后的高温微动磨损性能

利用瞬态电能表面强化设备,分别采用硬质合金YG-8和硅青铜作为电极,在Ti17合金表面形成瞬态电能表面强化层.用SEM和XRD分析强化层的形貌和物相,用显微硬度计测量硬度沿深度的分布,并测试了190℃的微动磨损性能.结果表明,两种电极形成的强化层组织明显地比基体组织细小,强化层的硬度比基体的硬度提高近1倍,强化后Ti17合金的抗微动磨损性能得到萌显提高.用硬质合金电极强化,强化层主要由A13Ti,MoC和CoTi组成.用硅青铜电极强化,强化层主要含有CuTi和CrTi4.用硬质合金电极强化后190℃微动磨损30min磨损体积为0.175mm3,硅青铜强化后的仅为0.05mm3,而未强化试样10min便达到0.36mm3.强化后的表面磨痕不太明显,而未强化表面磨痕较深,并且有明显的犁沟.     

环氧/咪唑固化体系性能研究

以４,５－环氧基环己烷１,２－二甲二缩水甘油酯为基体,以２－乙基－４－甲基咪唑为固化剂,通过ＤＴＡ分析,体系的固化工艺条件为８０℃／２ｈ＋１１０℃／２ｈ＋１５０℃／２ｈ＋１８０℃／２ｈ,体系活化能为５５．５９ｋＪ／ｍｏｌ,反应级数为０．９２１。结果表明,浇铸体拉伸弹性模量高达５．２６ＧＰａ,可用于高性能复合材料基体。     

2.5D-C/C复合材料的高温层间剪切强度

采用双槽口压缩法(double-notched compression,DNC)研究两种2.5D-C/C复合材料在293K、973K、1173K和1373K的层间剪切性能。结果表明,DNC法可以获得准确的层间剪切强度,正交长纤维网胎穿刺2.5D-C/C复合材料室温层间剪切强度为14MPa,在293K至1373K温度范围内变化不大。而碳布网胎穿刺2.5D-C/C复合材料的室温层间剪切强度为32MPa,在973K至1373K的层间剪切强度比室温高。断口分析表明2.5D-C/C剪切失效发生在纤维/基体界面和基体内部。     

二维C/(BCχ-SiC)n复合材料的高温层间剪切性能

采用双槽口剪切法(double-notchcd shear,DNS)研究了二维(twodimensional,2D)碳乡纤维增强碳化硼-碳化硅[2DC/(BCx-SiC)]复合材料的高温层间剪切性能,用扫描电子显微镜观察断口彤貌.结果表明:在25～1200℃范围内.温度对2DC/(BCx-SiC)n复合材料的层间剪切强度有明显影响,在900℃时材料的层间剪切强度最高可达40.0MPa,分别比25℃和1200℃的商约13%和8%,略高于700℃的.此外,C/(BCx-SiC)n的层间剪切强度始终高于C/SiC的强度,且2种材料的层间剪切强度随温度变化规律相似.断口分析表明:层间剪切失效发生在基体内部或基体/纤维界面上,而纤维并没有受到损伤.