化学镀碳纤维增强羟基磷灰石复合材料的性能

通过化学镀方法,在碳纤维表面分别镀上Ni和Cu+Ni镀层,以这种表面改性碳纤维与羟基磷灰石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增韧增强羟基磷灰石复合材料,研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧度、尺寸变化率和孔隙率的影响。结果表明,表面改性碳纤维可以显著提高材料的性能,尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好,其断裂韧度可达基体断裂韧度的2.5倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的3.4倍,增韧增强后的复合材料的尺寸和孔隙率变化不大。     

离心-凝胶注模成型制备梯度多孔Al2O3陶瓷

以造孔剂PMMA、纳米Al2O3颗粒为主要原料,利用离心-凝胶注模成型工艺制备梯度多孔Al2O3陶瓷,研究了pH值对Al2O3浆料粘度的影响,观察了Al2O3浆料的凝胶固化过程,分析了离心转速和离心时间对生坯密度梯度的影响,观察了烧结产物的显微组织并对其压缩强度进行测试。研究结果表明引发剂的含量对Al2O3浆料的凝胶固化过程影响不大。随着催化剂含量的增加,Al2O3浆料的起始凝胶固化时间缩短,整个凝胶固化反应过程缩短。随着离心转速的增加和离心时间的延长,试样顶部和底部的生坯密度加大,梯度分离现象变得明显。当离心转速为1000r/min,离心5min后,制备的梯度多孔Al2O3陶瓷顶部的孔隙度为52.1%,中间为38.4%,底部为15.7%,孔隙呈现连续的梯度变化,烧结产物的抗压强度为67.2MPa。     

桥壳钢FSN400的连续冷却转变

为确定汽车桥壳的最佳热冲压工艺,采用Gleeble-2000热模拟机研究了静态和动态条件下FSN400钢的连续冷却转变过程,分析了变形温度和冷却速度对试验钢组织转变的影响.结果表明,桥壳热冲压工艺以850 ℃加热,5 ℃·s~(-1)冷却为宜,其组织为铁素体、珠光体和少量粒状贝氏体.     

微量Nb对低合金钢组织转变的影响

研究了微量Nb对低碳钢FNS400连续冷却转变曲线和组织的影响。结果表明,微量Nb使钢的临界点Ac1、Ac3上升,Ms点下降,先共析铁素体转变开始线大幅度向右下移,发生贝氏体转变的最低临界冷速由3℃/s下降至0.8℃/s,发生马氏体转变的最低临界冷速由5℃/s下降到3℃/s,铁素体体积分数减少了1%-19%,珠光体增加了3%-11%,贝氏体增加了2%-18%,马氏体减少了2%-18%。     

三维有序大孔材料的制备及应用

主要介绍了胶晶模板法制备三维有序大孔材料(3DOM),详细阐述了单分散微球的合成、胶晶模板的排列、前驱物的填充以及胶晶模板的去除,同时还归纳了3DOM材料在催化剂载体、过滤及分离材料、光子晶体和光学传感器等方面的应用,并指出了目前急需要解决的问题.     

表面改性碳纤维增强羟基磷灰石复合材料抗弯性能的研究

通过在碳纤维表面原位生成莫来石保护层和对氨基苯甲酸表面处理来改性碳纤维,将改性碳纤维与羟基磷灰石(HA)复合,制备表面改性碳纤维增强HA复合材料。研究改性前后的碳纤维对复合材料抗弯强度的影响并分析增强机理。结果表明,随纤维含量的增加复合材料的抗弯强度先提高后下降,碳纤维含量为3%(体积分数)时复合材料的抗弯强度达到最大值。碳纤维、表面处理碳纤维、表面复合处理碳纤维增强HA材料的抗弯强度均随烧结温度的升高而提高,且整体提高幅度依次增大,当烧结温度达1150℃时,3种材料的抗弯强度达最大值,分别为55.13、100.95、112.17MPa。表面复合处理碳纤维增强HA材料的抗弯强度比基体提高最多为3.5倍。这主要归因于碳纤维表面通过原位反应形成莫来石3Al2O3.2SiO2保护层,同时经对氨基苯甲酸处理后碳纤维对HA有更好的亲和性和吸附性。     

聚合物模板法制备氧化铝-氧化锆泡沫陶瓷

将发泡聚苯乙烯小球(epispastic polystyrene,EPS)排列成有序的模板,通过离心成型技术制备孔壁致密、孔径均匀的Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷.观察了EPS模板的可压缩特性,分析了浆料固相含量对离心成型过程中物质分离现象的影响,研究了不同烧结温度对Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度、孔隙率和压缩强度的影响并表征了宏观孔结构和孔壁断面的微观结构.结果表明:用50%(体积分数)固相含量的浆料可制备出孔壁均匀的样品,在样品的不同部位,Al2O3和ZrO2的分布及相对含量基本相同,物质分离现象被很好的抑制.随着烧结温度的从1 450 ℃提高到1 600 ℃,Al2O3-ZrO2泡沫陶瓷的烧结密度增加、孔隙率降低.在1 550 ℃烧结2 h,样品的抗压强度可达2.07 MPa.     

梯度HA/Mg复合材料的制备及性能研究

采用粉末冶金技术制备了梯度HA/Mg复合材料。研究了HA含量、HA梯度分布情况以及烧结温度对复合材料孔隙度、烧结收缩率和弯曲性能的影响,观察烧结产物的显微组织,并对复合材料的耐腐蚀性能进行测试。研究结果表明:随着梯度HA/Mg复合材料中间层HA含量的增加,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率降低,孔隙度升高,抗弯强度降低。随着烧结温度的升高,梯度HA/Mg复合材料的烧结收缩率增大,孔隙度降低,抗弯强度增加。耐腐蚀性分析表明,与纯Mg相比,梯度HA/Mg复合材料具有更好的耐腐蚀性能。随着中间层HA含量的增加,腐蚀速率降低,溶液的pH增加缓慢。     

双梯度多孔HA/Mg复合材料的制备及性能

采用粉末冶金技术制备了孔隙和HA相均呈梯度分布的双梯度多孔HA/Mg复合材料。研究了造孔剂及HA含量与分布对复合材料孔隙度和抗压强度的影响,观察了烧结产物的显微组织,测量了复合材料的耐腐蚀性能。结果表明,随着中间层造孔剂含量的增加,双梯度多孔HA/Mg复合材料的孔隙度增加、抗压强度降低。随着表层HA含量的增加,梯度多孔HA/Mg复合材料的孔隙度升高,抗压强度降低。耐腐蚀性分析表明,随着孔隙度增加,复合材料的耐腐蚀性降低,与梯度多孔Mg材料相比,双梯度HA/Mg复合材料具有更好的耐腐蚀性能。随着表层HA含量的增加,腐蚀速率降低,溶液的pH值缓慢增加。     

稀土氧化物对羟基磷灰石力学性能和显微结构的影响

采用XRD,SEM及力学性能测试等方法研究添加稀土氧化物Y2O3、CeO2和(Y2O3+CeO2)对羟基磷灰石基复合材料的烧结温度、力学性能和显微结构的影响。结果表明,添加2%的稀土氧化物,可以降低烧结温度,改善显微结构,提高抗弯强度。尤其是添加2%的复合稀土氧化物(Y2O3+CeO2)后,羟基磷灰石基复合材料的抗弯强度达110 MPa,是未添加稀土氧化物的试样的1.29倍。其强度提高的主要原因是稀土元素的细晶强化和固溶强化等对基体的作用。