铜基复合材料的应用

铜基复合材料在火箭发动机上的应用,比铝基复合材料更有限,铜有两种性能吸引火箭发动机部件用它作为基材：与氧的相容性和高的导电性。与氧的相容性是气流循环发动机的氧化剂PMDs所必需的。在气流循环里,氧涡轮泵壳体和导管将直接与高温富氧气流接触。这些应用场合也需要高温强度和抗蠕变性能。对于某些应用,密度小于7.5g/cm3的材料在260℃的强度需要达到413MPa,与铝基复合材料一样,铜基复合材料也必须开发近终形加工技术。铜的导热应用主要是推广室内衬。内衬内侧暴露在20MPa燃气中,外侧是低温推进剂,以前为导热应用而研制的复…     

镍基复合材料及其它基体的复合材料的应用

镍基复合材料主要用于液体火箭发动机中的全流循环发动机。这种发动机的涡轮部件要求材料在一定温度下具有高强度、抗蠕变、抗疲劳、耐腐蚀、与氧相容。在目前正在研制的系统中,这些部件选用镍基高温合金。虽然用SiC颗粒或纤维增强的复合材料可以达到高强度、高刚度和抗蠕变。但在全流循环发动机的富氧驱动气体环境下,这些材料不能兼顾与氧的相容性。发动机起动瞬变过程的热冲击环境,排除了涡轮叶片采用加涂层的材料系的可能。因此,用整体材料制作的涡轮叶片,必须经受住富氧燃烧产物所形成的环境。因为涡轮部件和涡轮盘在大约9min运行…     

石墨烯增强铜基复合材料研究

铜及其合金在实际应用中稳定性差且强度相对较低。石墨烯作为一种由碳原子杂化的二维层状材料,具有较高的强度、良好的导电导热性能,是一种极具潜力的纳米级铜基材料增强体。本文基于石墨烯在铜基材料中的应用研究现状,概述了石墨烯铜基复合材料的常用制备工艺,并对其优缺点进行了分析;综述了石墨烯铜基复合材料的有效分散、界面结合和结构设计等关键技术,对石墨烯增强铜基复合材料研究存在的问题和发展方向进行了总结和展望。     

碳纤维表面化学镀铜工艺优化研究

在连续碳纤维增强铝基复合材料的制备过程中,需要使用化学镀铜的方法处理连续碳纤维表面,以改善纤维与铝基体之间的化学相容性和湿润性,提高其界面结合强度,获得优质的Cf/Al基复合材料。结果表明,以硫酸铜为主要镀液、甲醛为还原剂,以酒石酸钾钠作为主要助剂、在严格控制p H值为12.5和镀液温度60℃的情况下,碳纤维可获得均匀细密的铜镀层。     

石墨烯增强铝合金复合材料的研究进展

传统的颗粒增强型铝基复合材料多局限于机械性能的提高,而在导热性能方面改善有限。石墨烯的应用,为进一步提高包括铝合金在内的传统材料的导热性、强度等性能,为实现高性能化、轻质化提供了新的解决途径。文章就目前石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、力学性能以及导热性能等进行了简要的论述,并对石墨烯增强铝基复合材料的未来发展趋势及工业化应用前景作了展望。     

铝基复合材料的制备和研究现状

因质轻密度小、热膨胀系数低、耐腐蚀、强度高、刚度大、高温强度及热稳定性好、耐磨耐疲劳等优点，铝基复合材料在工业上的应用越来越广泛。结合铝基复合材料的现状研究，对其增强体种类及特点、制备方法、界面问题与优化机制、主要应用领域等方面进行总结和讨论。     

碳纳米管增强铝基复合材料薄壁椭球件旋压成形实验

铝基复合材料作为一种新型轻质高强材料，在航天型号产品上具有重要的应用前景。以碳纳米管增强铝基复合材料为对象，开展薄壁曲母线构件旋压成形和热处理工艺研究，评估碳纳米管增强铝基复合材料薄壁件工程应用的可行性。旋压实验表明：通过与现有航天用铝合金材料对比，获得了碳纳米管增强铝基复合材料“固溶500℃×2 h+时效150℃×4 h”的最佳参数组合，并采用多道次旋压工艺，得到的薄壁椭球件具有良好的几何精度；同时，经过人工时效后旋压件的拉伸强度可达580 MPa,相较于现有铝合金材料提高了35%。本研究成果为碳纳米管增强铝基复合材料在大型航天薄壁件上的工程应用提供了技术支持。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的瞬间液相连接

铝基复合材料采用Cu箔、Ni箔和Cu/Ni/Cu多层箔作中间层进行瞬间液相连接。研究了保温时间和压力对铝基复合材料接头组织和性能的影响。研究发现，加压能有效改善铝基复合材料接头组织和性能；采用Cu/Ni/Cu多层箔作中间层时铝基复合材料接头强度最高，达189.6MPa，约为母材强度的84.6%。     

纤维增强钛基复合材料研究新进展

用强度超过4500MPa的SiC纤维增强常规钛合金所制成的复合材料(TMC)，具有比常规钛合金更高的比强度、比刚度，可满足未来航空航天所需可耐更高温度、更高负载的要求，尤其适合于新一代航空涡轮发动机对高温机械性能的追求。本文综述了美、英、法、德各国在SiC纤维增强钛基复合材料研究方面的现状和取得的成果，已有的研究结果表明，该材料在基础研究、制备研究、应用研究等方面都取得了长足的进步，尤其是制造成本大幅度地降低。直接推动了纤维增强钛基复合材料应用的步伐。     

Conclad连续挤压法制备侧向复合型Cu/Al复合材料

通过Conclad连续挤压法,在挤压温度为500℃下制备出了界面平直度较好,界面层厚度为93μm,界面结合强度高的侧向复合型Cu/Al复合材料。对复合材料界面的力学性能、界面形貌及微观组织进行分析,可知越靠近界面处硬度越高,界面层的抗拉强度为48 MPa,复合界面层存在除铜基体和铝基体以外的金属间化合物,排序从铜基一侧到铝基一侧依次为Cu_9Al_4、CuAl和CuAl_2。而CuAl2是一种脆性相,它的存在容易引起界面结合处出现断裂现象。     

热处理对铜包铝复合材料界面组织及结合强度的影响

研究了铜包铝棒材的断裂行为和不同热处理对铜包铝复合材料界面结合强度的影响。结果表明:铜包铝复合材料在剪切作用力下裂纹在Cu_9Al_4层与CuAl_2层结合处形核并扩展。当载荷达到17.5 MPa时,裂纹会穿过Cu_9Al_4层向铜层扩展或者贯穿CuAl_2层向共晶层延伸,当载荷达到50.0MPa时铜包铝复合材料发生断裂。400℃×60 min热处理后,CuAl_2层开始变厚,结合强度下降到40.3 MPa;450℃×60 min热处理后,CuAl_2层厚度急剧长大,结合强度急剧下降至18.4 MPa;500℃×60 min热处理后CuAl_2相消失,结合强度达到最大值60.3 MPa;530℃×60 min热处理后CuAl_2层重新形成,结合强度为13.4MPa;而高于550℃×60 min热处理以后,该材料会发生明显的熔蚀反应。     

冷热循环对颗粒增强铝基复合材料微屈服行为的影响

采用微屈服强度测试、透射电镜和高分辨透射电镜分析,对经过不同冷热循环工艺处理后的颗粒增强铝基复合材料的微屈服行为进行了研究。结果表明,冷热循环次数虽然对颗粒增强铝基复合材料微屈服行为的宏观规律没有本质的影响,但是仍然影响颗粒增强铝基复合材料的微屈服行为。对球形颗粒而言,小应变量下的微屈服强度随冷热循环次数的增加而增高;但对棱形颗粒而言,循环次数的影响较为复杂。研究还表明,冷热循环次数影响颗粒增强铝基复合材料微屈服行为的主要原因是其位错组态和残余应力在不同的循环次数下有明显的不同。     

德国开发航空发动机和汽车用γ-TiAl合金

以γ-TiAl为基的钛铝化合物在没有保护层下可于750℃长时间工作，它填补了高温钛合金和镍基超合金间的使用空白，它可替代汽车使用的各种钢材，不仅减轻了车重，而且提高了发动机的性能。 1 技术要求 用于涡轮发动机叶片的γ-TiAl基合金在室温和700℃的高周疲劳(HCF)强度在107周期时不小于350MPa，在700℃的低周疲劳(LCF)强度在104周期时不小于350MPa，在150MPa和700℃时产生1%蠕变时间不少于1000h，室温塑性大于1%，在700℃具有充分的抗氧化和耐蚀性。用于汽车发动机阀门的 γ-TiAl基合金的HCF强度在107周期和800℃温度下要达到…     

陶瓷纤维增强铝基复合材料在发动机活塞上的应用

报道了陶瓷纤维增强复合材料的性能、制备及其在内燃机活塞上的应用.氧化铝或硅酸铝短纤维增强铝基复合材料比基体材料有更优异的高温综合性能.挤压铸造工艺生产的局部增强铝基复合材料活塞,界面结合可靠、成品率高、工艺宽容性好,作为新型活塞材料,已在发动机行业进行了批量生产.     

铜铝层状复合材料研究进展EI北大核心CSCD

铜铝层状复合材料既具有铜优良的导电和导热性能,又具有铝的质轻、耐腐蚀的优点,兼具优良性能和成本经济,可广泛应用于电力电气、通讯、新能源等领域。鉴于铜铝层状复合材料的优良性能和广泛的应用前景,铜铝层状复合材料逐渐成为当前研究的热点,本文主要对铜铝层状复合材料的制备工艺、复合机理、变形行为、热处理以及导电性能等研究进行综述。     

热压温度对石墨烯铜基复合材料组织及性能的影响

采用粘结混粉、真空热压烧结的方法制备石墨烯铜基复合材料,研究了不同热压温度对石墨烯铜基复合材料物相与组织形貌、致密度、导电性、导热性及力学性能的影响。结果表明:石墨烯在铜基体中实现了均匀分散,且两者界面结合紧密。随着热压温度的升高,复合材料的致密度、导电性、导热性及力学性能均先升高后降低。当热压温度为900℃时,制备的复合材料致密化高,孔隙率低,综合性能最优异,复合材料的致密度、导电率、导热率、显微硬度、屈服强度、抗拉强度分别为98.2%、93.2%IACS、411.0 W·m-1·K-1、85.3 HV、128.8 MPa、253.8 MPa。     

石墨烯铝基复合材料的研究进展

关于石墨烯增强铝基复合材料的研究已成为当前金属基复合材料的热点课题。就目前石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、力学性能以及导热性能等进行了简要的介绍。重点阐述了不同制备方法对该类复合材料性能的影响,并对石墨烯增强铝基复合材料的工业化应用前景作了展望。     

复合材料研究新进展(下)

<正>2我国复合材料的研究开发现状2.1金属基复合材料我国结合国防军工及高技术发展的需要,已开展颗粒与纤维增强铝基、钛基、镁基、铁基、铜基等各类金属基复合材料的研发,已有较好的研究基础。颗粒增强PRA的研究已形成了自身的特色,     

非连续增强铝基复合材料的研究与应用进展

非连续增强铝基复合材料具有高比强度、高比模量、高导热、低热膨胀、耐磨、耐辐射等优异的综合性能,在航空、航天、空间、电子、信息、先进武器等高技术领域有重要的应用和巨大的应用潜力。主要介绍了非连续增强铝基复合材料的主要制备方法、性能特点、热加工处理,以及国内外在航天航空、电子信息、汽车等领域中的应用进展。     

钨铜复合材料研究现状与展望

钨铜复合材料具有高导电导热性能、低膨胀系数、良好的高温强度和抗电弧烧蚀性能,在电气工程、机械加工及电子信息等领域获得了广泛应用。介绍了钨铜复合材料的传统工艺及制备新技术,综述了其在电器开关、电极、微电子及军工等领域的应用,并对其制备技术和应用开发进行了展望。