泡沫铝三明治板的研究与应用进展

泡沫铝三明治板(Aluminum foam sandwich,AFS)是基于泡沫铝材料开发的一类材料-结构一体化的先进多孔复合结构。AFS是交通运输、建筑以及航空航天等装备结构轻量化的重要材料,具有广阔的应用前景。概述了AFS的几类制备技术的基本原理和研究现状,着重分析了复合预制体制备、合金成分、AFS发泡成型工艺等关键环节中存在的理论和技术难点。介绍了AFS作为结构材料和功能材料的典型应用案例;最后总结提出了AFS材料研究和工程化技术开发的关键点与突破途径。     

羰基金属复合材料的研究与应用

本文对羰基金属复合材料的制备方法、研究现状及进展、以及羰基金属复合材料的应用前景进行了综述.     

快速凝固高硅铝合金加热过程中的组织转变

利用气雾化法制备高硅铝合金粉末,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等现代测试手段,分析快速凝固高硅铝合金不同粒度粉末微观组织和结构特征,研究在不同加热温度和保温时间条件下针状富铁相的转变特性及β-Si相的粗化行为。结果表明:快速凝固高硅铝合金组织主要以基体上分布有大量细小的颗粒状和针状相为特征,合金粉末在加热过程中,随着温度的升高和保温时间的延长,颗粒β-Si相有粗化趋势,针状非平衡富铁相转变为棒状或颗粒状平衡相。通过台阶式连续加热模拟试验可获得针状相基本消失且颗粒β-Si相未发生明显粗化的组织。     

镍覆膜碳纤维的制备与性能研究

以Ni(CO)4为前驱体,通过羰基金属化学气相沉积工艺在碳纤维表面沉积连续镍膜,从而制得镍覆膜碳纤维材料。实验给出了镍覆膜碳纤维的较佳制备工艺条件。借助SEM、EDX、XRD、冷热循环实验、断裂强度分析、差热分析等多种分析测试手段研究了镍覆膜碳纤维的性能。结果表明碳纤维表面沉积的膜层为纯镍相,连续致密,与碳纤维基底结合良好,可经受4次冷热循环而不脱落;碳纤维表面沉积连续镍膜后,其断裂强度提高了34.9%;差热分析显示沉积连续镍膜后可有效提高碳纤维的抗氧化性能。     

碳纳米管增强铝基复合材料的力学和物理性能

采用磁力搅拌与放电等离子烧结技术制备了碳纳米管(CNT)增强铝基复合材料.对试样进行了扫描电镜和透射电镜表征,测试了试样的力学性能、摩擦性能、电学性能和热学性能.当碳纳米管在试样中的质量分数为1%时,可在铝基体中均匀分布且CNT/Al界面结合良好,此时试样的抗拉强度和硬度较纯A1分别提高了29.4%和15.8%.在获得最佳力学性能强化和最佳减磨效果的同时.试样电导率较纯Al仅降低8.0%.碳纳米管可提高基体的热导率.但强化效果不明显.      

镀钨碳纳米管增强铜基复合材料的制备及性能

采用羰基热分解法对多壁碳纳米管表面进行镀钨处理,并以镀钨碳纳米管和电解铜粉为原料,进行机械球磨混粉和放电等离子体烧结,制备了镀钨碳纳米管/铜基复合材料.采用场发射扫描电镜观察了粉体和复合材料的组织形貌,并对复合材料物相进行了X射线衍射分析.探讨了镀钨碳纳米管含量和放电等离子体烧结温度对复合材料致密度、抗拉强度、延伸率和电导率的影响.结果表明,镀钨碳纳米管质量分数为1%和烧结温度为850℃时,复合材料的致密度、抗拉强度和电导率最高.与烧结纯铜相比,复合材料的抗拉强度提高了103.6%,电导率仅降低15.9%.      

镀钨碳纳米管/铝复合材料的摩擦磨损性能

采用球磨混粉和放电等离子体烧结制备了镀钨碳纳米管/铝(W-CNTs/Al)复合材料,对复合材料组织形貌进行了透射电镜和扫描电镜观察,研究了W-CNTs含量和摩擦实验载荷对复合材料摩擦系数、磨损量和表面磨损形貌的影响.结果表明:低含量的W-CNTs可实现在A1基体中的良好分散,但高含量的W-CNTs会形成团聚体.随W-CNTs含量增加,复合材料的摩擦系数和磨损量均先减小后增加,且当W-CNTs含量为0.75％(质量分数)时,复合材料的摩擦系数和磨损量较纯A1分别降低了24.4％和39.1％.随实验载荷增加,复合材料摩擦系数变化不明显,但磨损量增大显著,材料表面磨损粗糙度也增加.     

镀W碳纳米管增强Al基复合材料的力学性能与导电率

以羰基钨为前驱体,采用羰基热分解法在碳纳米管表面镀覆了金属W.利用球磨混粉和放电等离子体烧结制备了镀W碳纳米管(W-CNTs)/Al复合材料,并研究了球磨时间和W-CNTs含量对材料力学性能和导电率的影响.结果表明:球磨6h粉体烧结后致密度高达99.5％,接近完全致密;随球磨时间延长,W-CNTs/Al复合材料抗拉强度...     

嗜酸乳杆菌质粒的分析和穿梭载体的构建

为分析嗜酸乳杆菌内源性质粒pDX，并基于该质粒构建大肠杆菌-嗜酸乳杆菌穿梭载体。本研究从嗜酸乳杆菌XW118中分离获得内源性的质粒pDX，对其进行序列测定及功能分析，然后利用质粒pDX的复制子构建了能在大肠杆菌和乳酸菌中穿梭的载体，并研究嗜酸乳杆菌的内源性质粒启动子在大肠杆菌中的活性和穿梭载体在乳酸菌中宿主的范围、转化效率和传代稳定性。结果显示嗜酸乳杆菌质粒pDX大小为2062 bp,GC含量为38.2%，包含4个开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)，推定为滚环复制质粒。质粒pDX在嗜酸乳杆菌中的拷贝数最高为31.05。本研究构建了基于质粒pDX复制子和启动子的大肠杆菌-乳酸菌穿梭载体。该载体可转化多种类型的乳酸菌，转化效率在0.24×10²～2.75×10³ CFU/μg(质粒量)之间，质粒丢失率在25.45%～48.36%之间。本研究通过构建获得能在大肠杆菌-乳酸菌穿梭的载体，并获得了在大肠杆菌中具有活性的乳酸菌内源性质粒的启动子，为乳酸菌基因工程和大肠杆菌代谢工程提供了新的操作途径。     

航空用SiCp/Al复合材料热变形行为与环轧工艺研究

为了研究航空用高强韧碳化硅颗粒增强铝基复合材料（SiCp/Al）的热变形行为,为环轧制备航空用大尺寸环件提供工艺依据,采用粉末冶金工艺制备了17%SiCp/Al复合材料（体积分数）。通过不同温度与不同变形速率的热压缩实验,获得了复合材料在不同热变形条件下的应力应变关系,并根据这一关系建立了复合材料的热加工图。研究结果表明,SiCp/Al复合材料随着变形量的增加,在低于440 ℃或高于490 ℃以及高于0.100 s?1的变形速率下易发生失稳变形。SiCp/Al复合材料在变形温度与变形速率不适宜时,除了发生传统金属的失稳变形等工艺缺陷外,还会出现颗粒损伤引起的表面开裂,这种开裂无法通过机加工去除,应予以避免。最后,在热加工图的指导以及环轧实验验证下,给出了适宜SiCp/Al复合材料环轧成型的工艺参数,完成了外径达1200 mm的SiCp/Al复合材料环件制备。