铝合金熔体原位氧化构筑模糊界面复相陶瓷/金属复合材料

采用K₂CO₃浸渗碳粉、石墨覆盖合金熔体液面,预设多孔陶瓷体输通空气,实现了铝合金熔体由表面向其内部推进的原位自氧化反应。反应生成物致密, 周边宏观表面平整,生长体前沿无高低不平的胞状堆积现象。经显微组织观察、微区波谱成分分析及X射线衍射结构分析发现:反应生成物是以柱状晶团形式生长,而柱状晶则由微米级的块、粒状氧化物构成。氧化物的组成以Al₂O₃为主,含少量SiO₂,在两相及块、粒之间成分呈连续过渡变化,无明显清晰的分界,且有以Al₂O₃包覆SiO₂生长的倾向,并表现出很强的定向性。铝合金金属相则主要分布于柱状晶团交界处。     

轻质多孔材料与结构研究的最新进展(英文)

大力推进材料和装备的轻量化、减量化是实现节能减排、加快建设节约型社会的关键措施,是新世纪工程科技的发展方向。大至海洋平台、大飞机机身和动车组车体,再到日常生活中的车辆,乃至小电子散热器件等,轻量化和多功能化均成为其发展中重要一环。围绕相关特殊工况应用条件下的轻质材料与结构的设计和研究面临一系列挑战:质量轻、力学强度高、散热性能好、动力学性能和隔振、隔声性能可调等多功能要求,因此如何在现有的材料和结构基础上进一步减轻重量并获得更优良的综合性能是材料科学、固体力学、传热、声学、优化设计等诸多领域工作者面临的共同挑战。基于本课题组近5年来围绕"超轻多孔结构创新构型的多功能化基础研究"国家基础研究计划项目所开展的一系列工作,综述了国内超轻多孔材料与结构最新发展水平的研究成果,总结了具有特定或多功能化应用的这类新型轻质多孔材料多学科交叉研究的进展,包括材料制备,力学、热学和声学特性,以及无损检测及优化设计等。     

轻质多孔材料与结构研究的最新进展

大力推进材料和装备的轻量化、减量化是实现节能减排、加快建设节约型社会的关键措施,是新世纪工程科技的发展方向。大至海洋平台、大飞机机身和动车组车体,再到日常生活中的车辆,乃至小电子散热器件等,轻量化和多功能化均成为其发展中重要一环。围绕相关特殊工况应用条件下的轻质材料与结构的设计和研究面临一系列挑战：质量轻、力学强度高、散热性能好、动力学性能和隔振、隔声性能可调等多功能要求,因此如何在现有的材料和结构基础上进一步减轻重量并获得更优良的综合性能是材料科学、固体力学、传热、声学、优化设计等诸多领域工作者面临的共同挑战。基于本课题组近5年来围绕“超轻多孔结构创新构型的多功能化基础研究”国家基础研究计划项目所开展的一系列工作,综述了国内超轻多孔材料与结构最新发展水平的研究成果,总结了具有特定或多功能化应用的这类新型轻质多孔材料多学科交叉研究的进展,包括材料制备,力学、热学和声学特性,以及无损检测及优化设计等。     

高能球磨法制备超滤分离膜用钼铜复合粉末

研究高能球磨法制备纳米钼铜复合粉末的主要影响因素,通过扫描电镜和透射电镜分析粉末的形貌及颗粒尺寸.研究结果表明,复合粉的粒度随着球磨时间的延长而减小,但随着球磨时间增加,团聚加剧;通过重力沉降法可以去除浆体中的团聚体,从而获得颗粒分布适合的粉体,10h球磨粉沉降后粉体颗粒尺寸约为50～60nm,20h球磨粉沉降后粉体颗粒尺寸约为20～30nm.     

泡沫铝填充金属波纹板耦合增强机理研究

将闭孔泡沫铝填充到空心金属波纹板孔隙当中即可获得泡沫铝填充波纹板结构,对其准静态压缩吸能特性进行实验表征。研究表明,泡沫铝填充波纹板其压缩应力远高于泡沫铝与空心波纹板二者单独压缩应力之和,表现出明显的耦合增强效应,其单位质量峰值抗压缩强度及单位质量能量吸收率(SEA)可分别高达对应空心结构的6.3及14.8倍,即使和泡沫铝相比,其SEA仍可提高50%以上。进一步通过对空心波纹芯体结构的屈曲变形模式研究表明,泡沫铝的填充给予了波纹芯体单元足够强的横向支撑,使其变形模式转变为空心结构难以产生的更加高阶的屈曲变形模式,屈曲波长变短,产生耦合增强效应。     

Mo-41%Re复合粉与混合粉烧结行为的比较

铼含量超过40%的钼合金应用于高温领域.钼铼合金在极其严酷的承载环境下具有良好的使用寿命,且具有良好的抗热冲击性和高温强度使其在许多领域如散热片、发热元件、热电偶套管、真空设备组件以及航空中成为最好的材料.     

蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在联合载荷下的动态力学行为EI北大核心CSCD

为了探究具备抗多发弹打击的蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在冲击波与破片联合载荷下的防护性能,改善当前防护装甲基于破片或爆炸冲击波单一载荷开展结构设计的不足。通过泡沫铝-弹丸复合弹模拟联合载荷,采用有限元模拟,研究蜂窝点阵-陶瓷复合装甲在联合载荷作用下的结构动态响应与毁伤机理,明确速度差和预变形两种协同作用机制;进一步研究联合载荷中爆炸冲击波与破片抵达先后顺序与抵达时间差对复合装甲防护性能的影响。最终,进行参数化研究,讨论蜂窝点阵-陶瓷复合装甲中,不同子结构关键几何参数对防护性能的影响规律,评估不同子结构的防护贡献,为最优防护性能设计提供指导。     

高性能混凝土填充金属三明治夹层波纹板的抗侵彻性能

对混凝土直接浇筑金属三明治夹层波纹板、混凝土三棱柱插入并用树脂填充界面的金属三明治夹层波纹板的抗侵彻性能进行了研究。结果表明:随着子弹射入速度的提高,子弹射出速度和靶板单位面密度能量吸收能力升高;混凝土直接浇筑结构抗弹极限速度低于800m/s,树脂填充复合结构抗弹极限速度约为1 062m/s;同时,1 092m/s时混凝土直接浇筑结构的能量吸收能力为25.1J·m2/kg,1 204m/s时树脂填充结构能量吸收能力为41.1J·m2/kg。通过观察靶板前后面板及截面的破坏形貌,认为混凝土直接浇筑结构抗弹性能低的原因在于混凝土与金属骨架之间弱的界面约束。