SiC连续纤维增强的金属材料

碳化硅(SiC)连续纤维增强的金属材料已经成功地用在航天发展计划中,它超过了原来的整体材料,满足了高比强度的设计指标。本文通过对这种材料应用情况的讨论来回顾碳化硅纤维增强金属材料的目前工艺水平。讨论的内容包括任务的必要性、计划目标以及应用这类材料的进展情况。     

玄武岩纤维增强镁合金复合材料的制备

采用化学镀铜和未镀铜的玄武岩纤维为增强体、镁合金粉末为基体,用粉末冶金法制备了玄武岩纤维增强复合材料。借助扫描电镜表征玄武岩纤维表面和复合材料的微观形貌,并测试其压缩强度。结果表明:玄武岩纤维化学镀铜处理,覆盖了一层致密均匀且没有裂纹的镀层;镀铜纤维增强复合材料的组织致密,无明显微孔、微裂纹等缺陷,提高了纤维与镁合金基体之间的浸润性,复合材料的力学特性得到提高;在实验范围内,复合材料的压缩强度随镀铜纤维的含量增加而增加,体积分数为15%时,复合材料压缩强度最高。     

石墨纤维增强的铝合金的力学性能状态的特点

本文叙述了一项正在执行中的计划;该计划描述了几种连续和不连续纤维增强的铝合金复合材料在室温和高温下的力学性能状态的特点。介绍了室温和148.9°到482.2℃(300°到900°F)温度范围内有关拉伸、压缩和剪切性能的具体数据。介绍的重点是Thorne150(T50)石墨纤维增强的201铝合金系统。同时也列出了一些有关其它石墨纤维和不连续碳化硅晶须复合材料的初步数据。叙述了所用试验方法和已实施的标准试验。摘要介绍了有关这些复合材料的室温和高温数据。     

先驱体法制备连续SiC纤维的特性及其应用

连续SiC纤维是制备耐高温陶瓷基复合材料的基础和关键,目前应用最多的SiC纤维主要是通过先驱体转化法制得。它具有耐高温、抗氧化、高比强度和高比模量等特性,广泛的应用于航空、航天及军事等领域。由于连续SiC纤维的战略重要地位,国内外都呈现出研究和开发连续SiC纤维的热潮,新品种纤维不断出现,纤维性能不断提升,尤其是纤维耐高温性能和抗氧化性能得到了深入的研究和大幅度的提高,耐1900℃的烧结含铝碳化硅纤维抗拉强度达到2.5GPa,有着广阔的前景。     

连续纤维增强金属基复合材料界面区域微观力学特性的研究

利用显微力学探针研究了Ｐ－５５／Ａｌ－０．３４ｗｔ％Ｔｉ连续纤维增强金属基复合材料界面区域的微观力学特性，结果表明，存在一宽度为１５μｍ的界面区域，其模量介于纤维与基体之间，为１２０ＧＰａ左右；硬度高于基体，为３．８ＧＰａ左右。界面区模量的升高是由于界面相的存在和高模量纤维的约束作用。通过同心圆柱力学模型对实验结果进行了分析，在界面区域存在ＣＴＥ残余应力，界面区域基体发生塑变，使残余应力得以松驰，这导致界面区域硬度的升高，并且减少了微裂纹产生的可能性。     

纤维增强陶瓷

<正> 作为超音速下应用的整流罩材料要求在高温下具有足够的强度,且电磁辐射可以穿透。过去一般使用的是石英玻璃,但这是一种低强度和低模数材料。AMMRC等用高纯度SiO_2纤维作为强化相,制成了一种显微强化石英玻璃。研究表明,用2.5～10%(体     

基于熔融沉积成型的连续纤维增强复合材料3D打印研究进展

熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling, FDM)工艺具有无模自由成型、可设计性强、快速成型等特点,进一步扩大了连续纤维增强复合材料的应用范围,是当前受到广泛关注和研究的3D打印成型工艺。本文针对连续纤维增强复合材料的FDM工艺成形原理、工艺方法及设备、打印原材料等方面进行综述;分析了工艺参数、浸渍状态以及路径规划算法对连续纤维增强复合材料3D打印样件的力学性能及表面质量的影响。针对当前FDM工艺以及技术发展所遇到的问题进行总结并对今后发展的重点方向提出建议。     

泡沫金属增强的铝合金铸件

1.概述泡沫金属是一种金属中含有无数气孔的多孔金属。这种泡沫金属是一种功能材料,它可使某种气体通过。以前曾用它的多孔特性作催化剂、湿气过滤器等。目前人们正在探索在这种金属材料的气孔中充填其他物质开发新用途。碱性蓄电池用的极板就是在其芯棒上涂敷镍粉烧结成的基板,多孔面积达80％。这种泡沫金属材料的多孔面积可达95％,在其孔隙中灌注大量的浆状活性物质制成电池,其电容可提高30％将来还可以把这种电池用在要求体积小、重量轻的便携式电气装置上。这种多孔物质具有既能让气体通过,又能在其内部充填大量其它物质的特性。近年来,人们正在重视纤维增强金属(Fibre Reinforced Metal-FRM)用在航空、航天和汽车工业上的技术问题。泡沫金属也写纤维增强金属一样可以在500～1000Pa的高压下铸造,而且可在这种金属的     

用发泡金属增强的铝合金铸件

<正> 1.概要顾名思义,发泡金属就是金属中有无数气孔的一种多孔金属。迄今利用其多孔度,将发泡金属用于催化剂载体、雾分离过滤器等通过空气或气体的功能材料。不过,现在正在开发在这种气孔中充填其它物质的应用,将Ni粉涂抹于芯材上,烧结成多孔率为80%的基板用做碱蓄电池的极板。而另一方面,在孔隙度达95%的多孔金属的气孔中充     

航空航天器用陶瓷晶粒增强铝合金

用陶瓷纤维增强的铝合金,其刚性和强度明显高于一般铝合金。可是陶瓷晶粒增强的铝合金,其刚性和强度也比一般铝合金大。例如,用20％的碳化硅陶瓷晶粒增强的铝合金与一般铝合金相比,其弹性模量大50％,强度大20％,而且耐高温性能也好,可以     

纤维增强复合材料的断裂力学研究进展

本文对近二十年来国内外研究纤维增强复合材料断裂力学的情况进行了回顾,讨论了复合材料断裂力学的理论发展和目前比较通用的一些断裂判据和各种计算模型,探讨了纤维增强复合材料断裂机制,并对纤维增强复合材料的发展方向表述了己见。     

各种纤维强化铝合金复合材料的制造技术

介绍了一些碳纤维的生产方法、碳纤维在与铝基材料复合前的预处理,基体与纤维的复合固结(一般用热压、真空铸造)等技术,还介绍了轧制法、HIP法等复合工艺及不同工艺纤维复合材料的各种机械性能。除碳纤维外,又介绍了SiC纤维及Si-Ti-C-O纤维等。     

美军在研的几种非致命性武器

在美国加州的亨廷顿比奇工业区,有一座外形普通、四壁无窗的建筑物,它里面戒备森严,工程师和科学家们正在为研制一些性能奇特而外观平常的装置忙碌着。这些装置有的呈圆锥形,大小像消火栓;有的是长达3英尺(约91cm)的金属管,被安装在三脚架上,后部操纵处带有几只黑盒子……它们就是美国正在研制的最新式武器中的一部分。     

铝合金表面耐磨涂层的制备研究

采用气雾化工艺研究制备Fe Ni Cr BSi合金粉末,并通过HVOF工艺在铝合金表面制备耐磨涂层,涂层最大厚度可达3.0 mm。用金相显微镜、激光粒度仪以及维氏显微硬度仪等分析粉末颗粒的形貌、粒度分布、显微硬度以及涂层的表面形貌、内部组织和显微硬度。结果表明:不同雾化工艺对合金粉末的粒度分布影响较大,当雾化温度及压力分别为1 500℃、3.5 MPa时,所制得的粉末平均粒径为13.3μm,且粒度分布合理,颗粒表面光滑、形状规则,采用该粉末制备的HVOF耐磨涂层孔隙率为1.23%,内部组织以针状马氏体为主,硬度高达635HV0.3。     

制造长纤维增强部件的方法

制造长纤维增强部件的方法在英国公布的一项专利介绍了一种制造长纤维增强部件的方法。部件由基体材料外壳与芯子组成，芯子由构成分壳的基体材料和互相平行排列的长纤维构成。长纤维先用基体材料预涂覆后埋入基体材料中做成芯子，将外壳与芯子组成的工件先进行热等静压处...     

纤维增强的高密度合金弹芯

美国防部远景规划研究局已与有关机构签订合同,研究用纤维材料增强的高密度合金制穿甲弹弹芯。计划评定的材料有各种基体和纤维增强材料组成的弹芯,包括A1-FP、A-W,A1-SiC、A1-G(石墨)、Pb-FP、钢-W、废铀-W。据初步试验表明,由大致55％(体积)A1_2O_3连续纤维(FP)增强的铝弹芯,在垂直冲击时,可完全侵彻铝靶,而这些靶板却完全     

纤维增强陶瓷基复合材料的发展

本文概述了高技术关键材料——纤维/陶瓷复合材料的发展。对纤维/陶瓷复合材料发展中出现的问题和当前研究的方向进行了综合评述。     

用纤维增强的氧化铝制连杆

<正> 日本Toyota Motor Corp。公司在其先进的FX-1型专用运动车的实验发动机中,安装了一种用多晶氧化铝纤维增强的铸铝连杆。这种连杆由日本Toyota公司与美国DuPont公司联合研制。Du Pont公司是生产耐火纤维,即99％氧化铝纤维的厂家。     

纤维增强复合材料结构疲劳设计

<正> 据报导,NASA Lewis研究中心已发展了一种新的计算方法并将它用于设计和分析处于复杂的湿热机械环境中的纤维增强复合材料结构件。该方法包括复合材料力学和先进的有限元结构分析法。它可以适用于复合材料的渐进破坏、湿热条件下复合材料循环疲劳设计及普通层状复合材料结构设计。