Mechanical Properties and Erosive Wear Resistance of Zirconia Toughened Al2O3-TiC Ceramics

The effect of ZrO2, content on the fracture toughness, flexural strength and Vickers hardness as well as the erosive wear resistan properties of zirconia toughened Al2O3-TiC ceramic composites has been investigated. The results showed that the improvement in fracture toughness and flexure strength of composites with the content of zirconia less than 50% and 10% in mass fraction respectively,is primarily attributed to stress-induced transformation toughening by the analyse of X-ray diffraction. The dependance of erosion wear resistance on the attak angle and the content of ZrO2, panicles of the composites was also revealed. It is found that the erosion rate of the composites has a sharp rise at a attack angle over 65°. This phenomenon is due to a brittle response to the erosion test by microsmictural observation on eroded surface.     

自结合碳化硅耐冲蚀磨损性能的研究

采用磨蚀减重法及显微结构分析等方法，研究了反应烧结碳化硅（ＲＳＳＣ）的抗冲蚀磨损性能。结果表明ＲＳＳＣ抵抗低角冲蚀性能优良，耐高角度冲蚀能力主要与晶粒间第二相有关．提出了ＲＳＳＣ耐磨材料的设计原则。将其用于工业实验，取得良好效果。     

超声振动切削SiCP/Al复合材料的刀具磨损形态研究

在超声和普通切削方式下对YG6、PCD刀具切削SiCP/Al复合材料时的刀具磨损形态进行了试验研究,试验发现其磨损形态主要表现为前刀面磨损、后刀面磨损和刀具破损。切削路程较短时,在两种切削方式下YG6前刀面均未见有明显的月牙洼磨损,YG6刀具的后刀面靠近刀尖部位的磨损形态呈倒三角形;而PCD刀具没有发现明显的磨损,但刀尖发生了严重的崩碎现象。     

碳纤维增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能研究

实验选用螺旋碳纤维(CMCs)和直碳纤维(SCF)填充改善聚四氟乙烯(PTFE)的综合性能。测试了纯PTFE及其复合材料的摩擦磨损、硬度、抗压强度等性能,并利用扫描电镜对磨损表面及残留在表面的磨屑和转移膜进行形貌观察。结果表明:添加其中任何一种碳纤维都会不同程度地提高PTFE复合材料的摩擦因数,高载下的摩擦因数稍低于低载下的摩擦因数,另外,随着碳纤维含量的增加,其耐磨性能逐步提高,磨损率下降;直纤维增强复合材料的硬度呈先增大后减小的趋势,螺旋碳纤维增强复合材料的硬度则缓慢提高,两种纤维均可使抗压强度提高,且螺旋碳纤维的效果更为明显,从断裂位移可以看出,碳纤维的添加大大改善了纯PTFE的塑性性能。     

聚氨酯陶瓷复合材料浆体磨损性能研究

用聚四氢呋喃醚二醇与甲苯二异氰酸酯反应后,分别与Si3N4陶瓷粉、TiO2陶瓷粉末进行共混,制得耐磨蚀聚氨酯/Si3N4和聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料,评价了这两种材料的耐磨性,通过扫描电镜观察了复合材料的磨损形貌,探讨了Si3N4和TiO2陶瓷粉末增强聚氨酯弹性体的磨损机理。结果表明:Si3N4粉末在质量分数为10%时,复合材料的耐磨性最好,是2Cr13钢的7.8倍,是45#钢的12.5倍,是纯聚氨酯的1.87倍。当TiO2陶瓷粉末在质量分数为8%时,复合材料的耐磨性最好,聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料的抗冲蚀磨损性能分别是2Cr13钢的5.3倍,是45号钢的8.5倍,是纯聚氨酯的1.28倍。陶瓷粉末的加入有效提高了材料的抗冲蚀磨损性。     

微米氧化铝/尼龙复合材料煤泥润滑条件下滚滑摩擦磨损行为

使用微米氧化铝(Al2O3)为增强剂,以尼龙1010为基体,进行氧化铝/尼龙复合材料在煤泥润滑条件下的滚滑动摩擦磨损实验.通过实验发现,水能降低氧化铝/尼龙复合材料的摩擦系数,但增大了磨损量.煤泥润滑时尼龙1010材料的摩擦系数为0.096;氧化铝/尼龙复合材料的平均摩擦系数为0.089,只有纯尼龙的92.7%.尼龙磨损量是3.32mm3;Al2O3/尼龙复合材料的磨损量平均为15.73mm3;Al2O3/尼龙复合材料的平均磨损量平均是尼龙的4.74倍.     

烧结法建筑装饰微晶玻璃冲蚀磨损研究

利用冲蚀磨损实验研究了影响CaO-Al2O3-SiO2系统烧结法微晶玻璃装饰板材冲蚀行为，通过正交实验，讨论了磨粒种类、冲蚀角、冲蚀时间，磨粒粒径等因素对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的冲蚀性的影响。     

Mg_2Si/Al梯度复合材料的耐磨性

利用SEM、EDS等技术观察了变质前后的Mg2Si/Al梯度复合材料和HT200的磨损表面,对比研究了3种材料在不同载荷、不同磨损速率情况下与45钢对磨的干滑动磨损行为。结果表明:变质后的初生Mg2Si颗粒细小、圆整、分布更加均匀,能够起到更强的支撑作用,且不易破碎,很大程度上抑制了塑性变形的出现,抗黏着磨损能力有了明显的提高,说明变质后的复合材料具有更高的耐磨性。实验发现,由于HT200和45钢组成共轭摩擦副,磨损严重,加上复合材料增强颗粒的作用,使得复合材料的耐磨性远远高于HT200。Mg2Si/Al梯度复合材料的失效机制主要是黏着磨损和磨粒磨损。     

玻璃纤维增强水泥复合板的力学性能

目的 研究一种新型的由玻璃纤维氯氧铗复合材料制作的大跨度箱形梁的力学性能,达到工程应用的良好效果.方法 对玻璃纤维氯氧镁复合材料以及由这种材料制作的大跨度箱形梁进行了实验研究,并用有限单元法对箱形梁的实验过程进行了模拟计算.结果 在实验加载过程中大跨度板没有出现裂纹以及大的变形情况,当均布载荷为0.75 kPa时,总的挠跨比仍保持在0.002以内,对比试验结果 与有限元分析结果 发现,这种箱型梁有很高的强度储备,满足规范要求.结论 板底面跨中节点荷载一挠度曲线接近线性关系,对比规范承载要求,所受应力在允许范围内具有较高的安全保证,对这种复合材料的应用和推广具有重要意义.     

GF增强尼龙1010复合材料的磨擦学性能研究

制备了玻璃纤维（GF）增强尼龙1010复合材料,在环一块磨损试验机上研究了复合材料的摩擦学性能。结果表明：GF含量对复合材料的摩擦学性能有显著影响,GF质量分数为35％时增强效果较好;随着滑速的增加,GF增强尼龙1010复合材料的摩擦系数和磨损量持续上升。干摩擦下的复合材料磨损以疲劳断裂和粘着为主,且纤维出现磨损、断裂及从基体中剥落的现象。在油润滑下材料向对偶产生轻微的转移,与干摩擦相比复合材料的摩擦系数和磨损量大为降低;水润滑下的尼龙以化学腐蚀磨损和磨粒磨损为主,此时复合材料摩擦系数也有较大程度的降低,但磨损量较干摩擦增大。     

多泥沙河流水轮机磨蚀的防护技术

分析了我国水轮机组的磨蚀现状,总结50 a水轮机磨蚀及防护的经验教训,推广抗磨蚀的成功经验及先进技术;针对现今磨蚀防护工作中的问题和不足,提出新的观念引导磨蚀防治的发展.     

玻璃纤维浸润性能和玻璃纤维／环氧基复合材料介电性能的研究

研究了５种偶联剂对玻璃纤维的浸润性能和玻璃纤维／环氧基复合基材料介绍性能的影响。结果表明，玻璃纤维经偶联剂处理后，其浸润活化能降低，与环氧基体的相容性及化学反应活性得到改善，从而提高了玻璃纤维／环氧基复合材料的介电性能。其提高的幅度与偶联剂的枯性和化学结构有关。同时还研究了环境温度和水煮时间对玻璃纤维／环氧基复合材料介电性能的影响，并对影响机制进行了分析讨论。     

碳纤维对增强的摩阻材料的摩擦磨损特性的影响

利用Ｄ－ＭＳ摩擦磨损试验机，用自制的碳纤维增强摩阻材料中碳纤维含量、表面状态、强度和长度对摩擦磨损性能的影响进行了试验研究。     

玻璃纤维3D机织物增强复合材料板材的研制与其拉伸性能研究

以玻璃纤维为原料 ,试织成功了几种结构的 3D机织物 ,并用 6 10 1环氧树脂作基体 ,6 5 0聚酰氨树脂作固化剂 ,采用手糊成型工艺制得了各种结构的复合材料板材 ,对各种结构的复合材料板材拉伸性能进行了测试并对测试结果进行了分析。     

熔体在连续纤维预制型中的浸渗动力学

从理论和实验上研究了熔体沿连续纤维纵向和横向的浸渗动力学。提出了熔体沿连续纤维纵向和横向的漫渗模型，依据达西定律推导出相应的纵向和横向浸渗系数，测定了铝液在碳纤维／碳化硅颗粒混杂预制型中的纵向和横向浸渗速度。结果表明：当熔体浸渗同样距离时，沿垂直于纤维轴向的浸渗速度约是沿平行于纤维轴向浸渗速度的2．0～2．5倍。     

四种典型合金白口铸铁磨损特性的研究

在模拟实际件冷度速度的基础上，着重研究了四种典型合金白口铸铁的强度、组织、耐磨性及磨损形貌。试验结果表明：以Ｍ７Ｃ３型加ＶＣ型碳化物的Ｍ２合金，其硬度高，碳化物分析均匀，耐磨性好。     

纳米SiO2填充尼龙PA1010的摩擦磨损性能实验研究

用纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0制备了尼龙复合材料 ,并用 MM- 2 0 0磨损试验机对尼龙复合材料与 45钢在干摩擦条件下的摩擦磨损实验进行了实验 .研究表明 ,纳米 Si O2 填充 PA1 0 1 0大幅度提高了尼龙复合材料的耐磨性 ,降低了摩擦系数 .纳米 Si O2 填充量在 1 0 %左右时 ,尼龙复合材料达到最低摩擦系数 0 .32和最低磨损量 0 .2 mg,磨损量比纯 PA1 0 1 0降低了 60多倍 ,摩擦系数降低了 1倍 .对纳米 Si O2 填充尼龙的磨损机理研究发现 ,纳米 Si O2 填充尼龙复合材料的磨损机理受滑动速度和接触载荷影响比较大 .当摩擦副 PV值小于 60 Nm/ s时 ,尼龙复合材料的磨损机理主要是切削和粘着磨损 .当摩擦副 PV值大于 60 Nm/ s时 ,磨损机理转变为疲劳剥层或熔融流变 ,导致磨损量急剧增长 .     

几何混杂钢纤维水泥基材料的断裂性能研究

采用不同几何尺度混杂钢纤维增强水泥基材料的断裂性能,结果表明,在纤维体积分数一定的情况下,几何混杂钢纤维对水泥基材料强度和断裂韧性的改善优于单一尺度钢纤维。选用适当混杂比的几何混杂钢纤维增强水泥基体,可制备出断裂性能较好的GHFRCC材料。     

一种低合金钢的冲击磨料磨损研究

本文对新研制的70Cr2SiMnMoVTiRE 低合金耐磨钢和高锰钢在冲击磨料磨损条件下的磨损行为进行了研究;借助 X 射线衍射仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段,对试验钢的最佳耐磨组织、钢中残留奥氏体,以及冲击功和配对材料硬度等参数对磨损性能的影响,进行了较细致的分析和讨论,对冲击磨料磨损机理也作了相应的探讨.     

煤液化多相流输送管道冲蚀磨损分布预测及分析

针对煤化工中多相流管道系统的冲蚀磨损问题,运用Fluent软件构建流体动力学模型,获得磨损速率与管道位置的关系,用来预测磨损减薄的主要区域.数值计算结果表明:随着管道直径的增加,其最大磨损速率降低;曲率半径为3倍公称直径时,弯头的磨损率较小且均匀;颗粒形状越接近于球形,磨损率越低;当磨损颗粒粒径小于200 μm时,磨损率随着粒径的增大而增大,当粒径超过200 μm,磨损率几乎不再变化.对原管道系统进行设计改造,提出了一种结构优化改进方案,计算模拟结果显示优化方案可使其磨损率减小为约原来的1/2.