直接浸渗法制备MOSi2/SiC复合材料初探

通过直接浸渗法制备了致密的MoSi2/SiC复合材料,在室温下该材料的强度为(248±25)MPa,1600℃下该材料的强度为(205±20)MPa,室温下显微硬度为12.6 GPa,断裂韧性为3.6 MPa·m1/2.同时分析了Si分压对材料表面形貌的影响.     

添加氧化锆对玻璃渗透氧化铝复合材料性能的影响

采用玻璃渗透方法,成功制备了玻璃渗透氧化铝复合材料和玻璃渗透氧化锆复合材料。在氧化铝基体中加入40wt%的氧化锆以后,由于氧化锆在受以外力时发生四方相到单斜相的转变,最终材料的抗弯强度从380±15MPa提高到440±62MPa,断裂韧性从3.89±0.38MPa·m1/2提高到6.12±0.37MPa·m1/2。但同时材料中的残余气孔增加。     

SiC基层状复合材料界面层的选择

利用凝胶注模成型SiC基体层 ,以喷涂法、流延法、金属箔法、浸涂法分别加涂W ,W -2 % (质量分数 ,下同 )Co ,Ta,BN界面层 ,通过热压烧结制备了SiC/W ,SiC/W -2 %Co ,SiC/Ta ,SiC/BN层状复合材料 .在复合材料高温制备过程中 ,金属W ,W -2 %Co ,Ta与SiC反应生成了碳化物和硅化物 ,失去了金属塑性 ,未能实现裂纹尾流区桥接、残余应力增韧等金属界面层层状复合材料赖以大幅度提高其强韧性的增韧机制 ,其增韧效果仅与BN陶瓷界面层的增韧效果相当 .此外 ,研究表明 ,提高基体层力学性能可以显著提高层状复合材料的强韧性 .制备的SiC/BN层状复合材料的室温三点弯曲强度为 72 9.86± 114 .0 2MPa、室温断裂韧性为 2 0 .5 8± 2 .77MPa·m1 /2 ,其主要增韧机制包括裂纹分叉钝化、裂纹偏转、裂纹并行扩展以及裂纹尾流区片层拔出等     

竹原纤维增强复合材料的研究

竹原纤维与低熔点聚酯纤维及聚丙烯纤维的混合纤维集合体加工成非织造物,再经热压成型后,制成竹原纤维增强聚酯、聚丙烯热塑性树脂复合材料板材,并与竹原/亚麻纤维增强聚酯、聚丙烯热塑性树脂复合材料进行性能对比,进一步探讨这种复合材料板材的最佳制作工艺。鉴于这种材料可以被用于汽车和建筑等领域,通过对材料力学性能测试结果的模糊综合评判,选出性能最优的复合材料为竹原纤维/LMPET(40/60),在模压温度、时间、压力分别为165℃,30min和30MPa的条件下,所压制复合材料的纵向拉伸强度为136MPa,横向为87·58MPa;纵向弯曲强度为534MPa,横向为470MPa。     

PEEK高强耐磨复合材料的制备与性能

采用微型注塑机制备了聚醚醚酮/玻璃纤维/碳纳米管(PEEK/GF/CNTs)复合材料,对PEEK/GF/CNTs复合材料的力学性能、导热性能、摩擦性能进行了研究。结果表明:室温(25℃)下,GF的加入使PEEK材料的拉伸强度提高了43.37%;随着温度的升高,PEEK及其复合材料的拉伸强度逐渐下降;随着CNTs用量的增加,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势;在1 000N的载荷下,PEEK/GF/CNTs复合材料的耐摩擦性能最佳;CNTs的加入提高了PEEK材料的耐热性能;当CNTs质量分数为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料拉伸强度为168.64 MPa,导热系数为0.416 2 W/(m·K),结晶度为16.18%,综合性能最佳。     

粉煤灰微珠改性PVC复合材料研究

研究了PVC/粉煤灰微珠复合材料、PVC/CaCO3复合材料的力学性能。实验结果表明:当粉煤灰微珠添加量为5份时,PVC/粉煤灰微珠复合材料的室温缺口冲击强度为46 kJ/m2,拉伸强度为47 MPa达到最大值;弯曲模量随着粉煤灰微珠增加呈线性增加;PVC/粉煤灰微珠复合材料的综合力学性能要好于PVC/CaCO3复合材料。SEM测试表明:经表面改性后的粉煤灰微珠在PVC基体中具有很好的分散性和相容性。     

熔渗温度和熔渗相组成对三维互穿网络结构(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料组成、微观结构、力学和热学性能的影响

以RSiC为基体,通过MoSi2-Si-Ti合金活化熔渗(AMMI)工艺来制备三维互穿网络结构的(Mo,Ti)Six-RSiC复合材料。采用XRD、SEM、力学性能、热膨胀测试等方法研究了熔渗温度和熔渗相组成对复合材料组成、微观结构,力学和热膨胀系数等性能的影响。结果表明:采用AAMI法可获得具有三维互穿网络结构的(Mo,Ti)XSi2-RSiC复合材料,材料的组成主要为SiC、Si、TiSi2和(Mo0.2Ti0.8)Si2;随预熔配方中MoSi2含量和熔渗温度的增加,复合材料的室温力学性能均先增大后减小,采用MoSiTi-2配方1700℃熔渗所得复合材料的力学性能最佳,其弯曲强度、弹性模量和断裂韧性分别为136.8MPa、217.3GPa和2.45MPa·m^1/2,相比基体分别提高约44%,158%和75%;MoSiTi-2-S2.6-1700在1200℃的热膨胀系数约为4.51×10^-6℃^-1,且基体密度对复合材料CTE的影响高于熔渗相组成;随温度升高,复合材料的弯曲强度增加,1400℃时,其弯曲强度为189.4MPa,比室温提高了约38%;随氧化时间增加,MoSiTi-2-S2.6-1700的室温力学性能先增加后降低,氧化60h时,材料的弯曲强度和弹性模量达到最大,分别为146.8MPa和212.08GPa,与未氧化试样相比提高了约16.2%和51.7%,即使氧化100h,材料的力学性能仍高于初始值。     

碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)复合材料力学性能的研究

本文介绍不同固化工艺和基体配比对碳纤维/双马来酰胺复合材料力学性能的影响.研究表明,在选择合适的基体配比与固化工艺条件下,碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)复合材料的室温弯曲强度可高达2140MPa,在200℃下弯曲模量、弯曲强度和层间剪切强度的高温性能保待率分别达94.5%、68.7%和62.2%.     

原位反应法制备Cr2AlC-Fe基复合材料

采用原位反应法制备了Cr2AlC-Fe基复合材料,通过热分析、X射线衍射、扫描电子显微镜和三点弯曲实验研究了原位反应的烧结工艺对产物物相、显微结构和性能的影响.结果表明:通过高温原位反应,原料中碳化铝铬发生了分解,所生成的碳铬化合物在Fe晶界形成了网络状陶瓷增强结构,所制备的复合材料在室温下具有较好的强度和韧性.但随着碳化铝铬含量的增加,复合材料的强度与断裂韧性之间呈负相关关系.当原料中碳化铝铬的含量为50％,烧结温度为1 300℃,在30 MPa压力下保温30min时,复合材料的抗弯强度达1417.05 MPa,但断裂韧性只有18 MPa·m1/2.     

掺碳SiC颗粒对MoSi_2复合材料性能的影响

研究分析了掺碳SiCp/MoSi2 复合材料的相组成、室温和高温力学性能、高温抗氧化性能、耐磨性能以及电阻率 .结果表明 :(SiCp+C) /MoSi2 复合材料主要由MoSi2 ,α -SiCp,Mo5Si3和 β -SiC组成 .材料的密度和相对密度分别为 5.1 2 g/cm3和 91 % ;Vickers硬度 ,抗弯强度和断裂韧性分别为 1 2 .2GPa ,530MPa和 7.2MPa·m1 / 2 ;80 0℃的Vickers硬度为 8.0GPa ,1 2 0 0℃和 1 40 0℃的抗压强度分别为 560MPa和1 60MPa .材料的抗氧化性能优良 .在Al2 O3和SiC磨盘上表现出优异的耐磨性能 .电阻率为 40 .2 μΩ·cm .与非增强MoSi2 相比 ,材料的各种力学性能有大幅度的提高