仿生非光滑理论在钻探(井)工程中的应用与前景分析

介绍了仿生工程学研究领域的重大发现,即自然界中,无论是陆地、海洋还是天空中的生物,为适应不同的生活环境需要进化而成的表面,都是非光滑表面,该非光滑表面具有减粘、脱附、减阻的特性.实践证明,有规律的非光滑表面还具有耐磨特性,用在发动机活塞表面和轧辊表面均能大幅度提高使用寿命.将仿生非光滑特性应用到金刚石钻头的设计上,研制出了JBD-75S仿生非光滑绳索取心金刚石钻头.现场试验证明,在同样的加工工艺和使用条件下,有规律的仿生非光滑表面金刚石钻头比普通金刚石钻头机械钻速提高47%～83%,钻头寿命提高2.43～2.61倍.     

ZA22/Al2O3短纤维复合材料高温拉伸行为的理论分析

采用日本产A G-10TA 型电子万能试验机对挤压铸造ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料的高温抗拉强度进行了测定, 并用Friend 修正的混合律模型对该试验结果进行了理论分析, 结果表明ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料及其基体的强度均随温度升高而下降, 但ZA 22合金基体的强度下降幅度更大。任一纤维体积分数的复合材料, 均存在一临界转变温度T crit; 超过该温度, 复合材料强度大于基体强度。纤维体积分数越大, 所需临界转变温度越低。在本试验中, V f 为15% 和20% 的复合材料的Tcrit分别为123℃和87℃。任一温度下, 复合材料均存在一临界纤维体积分数, 超过该纤维体积分数, 复合材料强度高于基体强度。温度越高, 临界纤维体积分数越低。对ZA 22/Al₂O₃短纤维复合材料来说, Friend 模型中的经验参数C3 的取值随温度升高而降低。      

Al_2O_3短纤维/ZA22合金复合材料凝固的方式及组织

采用扫描电镜及能谱仪等测试手段研究了挤压铸造Ａｌ２Ｏ３短纤维增强ＺＡ２２合金复合材料的凝固方式及组织特征。结果表明：在该复合材料中,短纤维呈准二维随机分布,ＺＡ２２合金基体初晶在纤维间隙中生核长大,纤维周围被低熔点物质环绕。压力、纤维及稀土铈的存在均使ＺＡ２２合金组织细化。在复合材料制备过程中,纤维预制块对大块稀土化合物或其它杂质有阻挡作用。