空心微珠增强铝基复合材料细观力学性能的数值模拟

基于代表性体积元的细观力学有限元的方法预测了空心微珠增强铝基复合材料的有效弹性模量、弹塑性应力应变和空心微珠与基体的界面性能.研究表明:影响复合材料有效弹性模量的重要参数为:空心微珠体积百分比(V4)和空心微珠壁厚与空心微珠半径的比值(t/R).同时也发现复合材料的颗粒增强金属基材料的特性随着空心微珠Vf的增加而减弱.     

搅拌法铸造空心微珠-铝复合材料组织和性能的研究

采用半固态搅拌铸造法制备了铝-空心微珠复合材料，分别对金属型铸造和挤压铸造方法制备的铝-空心微珠复合材料的组织和性能进行了研究，并对其拉伸断口形貌进行了扫描电镜分析。结果表明：两种铸造方法制备的复合材料的抗拉强度都低于基体铝合金，随着空心微珠加入量的增加，复合材料的抗拉强度有所降低，密度减小，比强度增大，韧性降低，使复合材料的断裂形态从塑性断裂发展为脆性断裂。     

空心微珠增强铝基复合材料弹塑性性能的模拟预测

基于代表性体积元的细观力学有限元的方法预测空心微珠增强铝基复合材料的弹性模量、弹塑性应力应变。研究了空心微珠体积百分比(Vf)和空心微珠壁厚与空心微珠半径的比值(t/R)对弹塑性性能的影响。研究表明复合材料有效弹性模量随着Vf的增大而减小,随着t/R的增大而增大;另外,随着Vf的增加复合材料逐渐表现出泡沫金属材料的特性。     

飞灰空心微珠/铝基复合材料的国内外发展概况

综述了近年来国内外飞灰空心微珠-铝基复合材料的研究进展,包括飞灰空心微珠-铝基复合材料的制备方法和材料性能等,并指出了飞灰空心微珠-铝基复合材料的发展趋势.     

铝基空心微珠复合材料的阻尼性能

为提高铝合金的阻尼性能,采用压力浸渗法制备50v01%空心微珠/ZL102复合材料,通过动态热机械分析仪研究复合材料在不同条件下的阻尼行为.结果表明,在20～180℃,复合材料的阻尼性能高于基体合金;室温时.复合材料的阻尼性能约为4.5×10-3,与基体相比提高了约一倍,相同体积分数时,复合材料的阻尼性能与空心微珠的粒径成反比.复合材料阻尼性能提高的主要原因是位错阻尼和界面阻尼以及第二相的孔洞效应.     

粉煤灰微珠增强铝基复合材料的断裂力学行为

对粉煤灰微珠增强铝基复合材料的力学性能进行了研究,并对其拉伸断口形貌进行了扫描电镜观察.研究结果表明,复合材料的抗拉强度高于纯铝,随着粉煤灰微珠加入量的增加,复合材料的抗拉强度不断增加,但塑性下降.复合材料的断口出现较明显的"河流花样" 和撕裂棱,断裂形态由塑性断裂向脆性断裂转化.     

空心玻璃微珠/Al基泡沫材料的微观组织与性能研究

选用直径为40～80μm的空心玻璃微珠、铝粉为原料,制备含有不同体积分数的空心玻璃微珠Al基泡沫材料,并分析其显微组织与性能。研究结果表明,空心玻璃微珠Al基泡沫材料的密度范围在1.37～2.21 g/cm~3,孔隙率为18.23%～49.13%。当空心玻璃微珠的体积分数为30%、40%时,微珠分布比较均匀;体积分数达50%时,微珠出现团聚,团聚随着体积分数的增大而变得严重,团聚处微珠与基体的结合不好;在制备样品过程中,基体铝发生轻微氧化,微珠与基体也发生微量反应;微珠体积分数为40%的泡沫材料的吸能能力较好,达到62.88 MJ/m~3;材料的吸能能力随着微珠含量的增多而降低。     

深潜用空心微珠复合浮力材料研究进展

高强度固体浮力材料作为现在深潜技术的主要核心组成部分之一,为深潜器提供有效浮力。本文主要对无机空心陶瓷微珠和无机空心玻璃微珠复合浮力材料研究近况进行了总结,并对国内浮力材料的产业化情况进行了调研。     

粉煤灰微珠增强铝基复合材料的研究

采用搅拌铸造法,在纯铝中加入粉煤灰微珠颗粒作为增强体,制备铝基粉煤灰微珠复合材料。以L9（3^4）型正交试验数据为依据,研究增强体含量和工艺参数对铝基复合材料性能的影响。结果表明,在试验条件下,制备铝基粉煤灰微珠复合材料的最佳工艺为,在700℃加入粉煤灰微珠13％,以1200r／min的速度搅拌6min。制备的铝基复合材料密度达2．2g／cm^3,抗拉强度为89MPa。     

金刚石/铝基复合材料的性能影响因素研究

金刚石/铝复合材料具有高热导率、低密度以及低热膨胀系数等优异的性能,成为电子封装领域的研究重点.综述了影响金刚石/铝基复合材料热物理性能和力学性能的因素,并对其热导率及热膨胀系数的常用理论计算模型进行了探讨.最后,对金刚石/铝复合材料的发展前景进行了展望.     

超磁致伸缩复合材料的静态弹性模量及抗压强度

采用粘结技术制备出了性能良好的磁致伸缩复合材料，着重研究了合金含量、粉末粒度、磁场取向、粉末表面处理对样品的静态弹性模量及抗雎强度的影响规律。结果表明，粉末粒度、粉末表面处理对复合材料的抗压强度及静态弹性模量均有较大的影响；合金含量、磁场取向对复合材料的静态弹性模量影响不大，其中合金含量对复合材料的抗压强度有较大的影响。     

基于规则孔型的多孔结构材料等效弹性模量的有限元分析

利用金刚石型多孔结构的代表单元模型,选择圆形支柱截面,从结构的几何关系出发推导出了相对密度公式,并在线弹性范围内,用有限元方法计算出了不同相对密度下的金刚石型多孔结构的等效弹性模量口及相对弹性模量E/Es随相对密度的变化曲线。结果表明：在较小相对密度下,相对密度随孔结构尺寸的变化关系与Gibson公式相近,平方项前的系数都接近于1,相对弹性模量随相对密度的变化符合二次多项式的关系。     

金属丝弹性模量的测量方法研究

通过用纳米压入法和静态拉伸法对β-Ti丝、不锈钢丝以及3种NiTi丝进行弹性模量的测量。实验表明，纳米压入法弹性模量比静态拉伸法弹性模量大，并且材料的弹性模量越低，二者相差越大，其原因同试样的表面硬化层和尺寸效应有关。通过分析比较，建立了金属丝弹性模量的纳米压入法和静态拉伸法所得值之间的相关关系。     

熔模铸造型壳抗弯弹性模量的研究

依据材料力学、陶瓷材料的有关理论和方法,分别对水玻璃型壳、硅溶胶型壳及其复合型壳在不同温度时的抗弯弹性模量进行了测试研究.结果表明,耐火材料、温度对型壳的弹性模量有较大的影响,硅溶胶型壳和复合型壳的弹性模量值比水玻璃型壳的大.     

金属纤维弹性模量的振动法测量

针对测量金属纤维弹性模量传统方法存在的局限,提出了一种用振动法测量金属纤维弹性模量的新方法。详细介绍了该方法的测量原理、测量装置、测量过程及误差分析。分别选择了钼丝和铂铱25合金纤维为测量对象,将被测材料制备成微悬臂梁试样,通过瞬态激励使悬臂梁产生短暂振荡,然后获得悬臂梁固有频率,再通过计算公式求出金属纤维材料的弹性模量。与静态拉伸法测量结果进行了比对,试验证明两者测试结果较为吻合。分析了悬臂梁长对测试结果的影响,结果表明:只有当梁长大于或等于8倍梁高(直径)时,这种影响才可忽略不计。     

用CCD图像传感器测量杨氏弹性模量的研究

对传统的镜尺法测量杨氏弹性模量进行了改进,用高灵敏度电荷耦合器件(CCD)图像传感器取代传统的依靠人眼从望远镜读数获取激光位移数据,实现了过程自动化,消除了测量过程中人为因素的影响。试验测得杨氏弹性模量的相对误差仅为0.88%,大大提高了测量精度。     

EB-PVD热障涂层的弹性模量和断裂韧性研究

用压痕法测量EB-PVD热障涂层的弹性模量及断裂韧性。发现热障涂层的Vickers显微硬度和弹性模量随施压载荷增大而减小,当载荷为2.94N时,显微硬度和弹性模量接近稳态值,分别为6.3GPa和172GPa;断裂韧性平均值约为1.81MPa·m1/2。压痕法测得陶瓷层断裂韧性数据波动较大,其主要原因是陶瓷层显微结构不均匀,使压痕裂纹在涂层不同局部区域所遇到的扩展阻力不同。     

雾化气体对热喷涂NiCr涂层弹性模量的影响

准确评价热喷涂涂层的弹性模量对于确保工业构件的服役安全性与耐久性是十分重要的,但是利用传统技术很难进行评价。尽管纳米压痕技术可以表征涂层局部的弹性模量,但是无法反映出孔隙、裂纹等缺陷对涂层弹性模量的影响。而脉冲激励技术（IET）是一种用于评价块体材料弹性模量的简单、准确方法。本文结合相对法,利用IET可对热喷涂涂层的弹性模量进行评价。首先构建了涂层、基体、涂层/基体复合体系的弹性模量间的解析关系,然后通过测量制备涂层前后试样的弹性模量,即可获得涂层的弹性模量。以Q235钢基体/NiCr涂层为研究对象,研究了雾化气体对NiCr涂层弹性模量的影响。结果表明以空气作为雾化气体制得的NiCr涂层（NiCr-Air）的弹性模量高于以N2作为雾化气体制得的NiCr涂层（NiCr-N2）的弹性模量,其原因在于NiCr-Air中形成了Ni(Cr2O4)氧化物增强NiCr合金的层状复合材料,且这种层状复合结构有利于提高NiCr涂层的弹性模量。     

提高灰铸铁弹性模量的研究

研究了Si/C比、w(C)量、加Sn微合金化、炉料配比、孕育处理等因素对灰铸铁弹性模量的影响规律,结果显示:(1)在相同的CE条件下,提高Si/C比,弹性模量提高,合适的Si/C比为0.55～0.60;(2)在相同的w(Si)量条件下,降低w(C)量,弹性模量提高;(3)在相同的w(C)、w(Si)量条件下,使用Sn进行微合金化,弹性模量提高,Sn的加入范围为0.04％～0.06％;(4)在相同的w(C)、w(Si)量条件下,采用合成铸铁的配料,能增加初析奥氏体枝晶含量,提高弹性模量;(5)其它条件相同时,优化孕育量和孕育工艺,改善石墨形态、细化共晶团,也可以提高弹性模量.     

特种模型材料弹性模量的测量

层状复合方法适用于测定高阻尼材料的弹性模量。特种模型材料由环氧树脂、增韧剂、固化剂和金属粉构成。用层状复合方法测定了特种模型材料的弹性模量，得到的数据分散性小。特种模型材料的弹性模量随着金属粉的增加而增加。