玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的低温性能研究

对S玻璃纤维和E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的常温和低温力学性能进行实验,结果表明：玻纤／环氧树脂单向复合材料力学性能随着纤维含量增加而增强,当纤维体积含量为50％时,复合材料具有较好的综合力学性能,且复合材料的强度随着温度的降低呈增加趋势。当温度降到76K时材料的强度达到最高值,S玻纤／环氧复合材料的拉伸强度最高值可达2．1GPa;E玻纤／环氧复合材料的最大拉伸强度也达到1．4GPa。其原因是由于低温下玻璃纤维的横向收缩比树脂基体小,界面摩擦力得到增强,从而获得高的界面粘接强度。     

原位TiAl3颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

采用超声辅助原位铸造法制备了TiAl_3/2024Al复合材料。研究了TiAl_3/2024Al复合材料的微观组织、力学性能和耐磨性。XRD测试分析结果表明,在2024Al熔体中加入Ti颗粒,835℃超声搅拌15 min发生原位反应得到的唯一产物为TiAl_3。通过SEM组织观察,发现高强超声的引入破坏了TiAl_3相的定向生长趋势,得到了颗粒细小、在基体中分布均匀的TiAl_3增强体。与超声熔体处理后的2024Al比较,14vol.%TiAl_3/2024Al复合材料基体的维氏硬度提高了43%,复合材料的屈服强度提高了34%,抗拉强度提高了19%。摩擦磨损实验表明,2024Al在摩擦进行30分钟后出现了严重的磨损,而14vol.%TiAl_3/2024Al复合材料磨损较小,说明原位生成的TiAl_3颗粒可以显著提高材料的耐磨性能。     

聚合物基纳米复合材料

聚合物基纳米复合材料以其独特的性能受到人们的重视。主要介绍聚合物基纳米复合材料的制备方法、性能、应用及国内外研究现状。     

SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料的研究

以AZ91镁合金和平均颗粒尺寸2 μm的SiC颗粒分别为基体相和增强相，采用全液态搅拌铸造法制备了SiC颗粒增强镁基复合材料.力学性能测试结果显示，与AZ91基体合金相比，铸态镁基复合材料表现出更高的室温和高温抗拉强度和屈服强度以及更好的室温磨损抗力；经过热处理和热挤压后，镁基复合材料的抗拉强度和屈服强度均有所提高.拉伸断口形貌观察揭示，镁基复合材料在室温下拉伸时呈现明显的脆性断裂特征，而在较高温度下拉伸时则呈现韧脆混合断裂特征.     

聚合物基纳米复合材料

聚合物基纳米复合材料以其独特的性能受到人们的重视。主要介绍聚合物基纳米复合材料的制备方法、性能、应用及国内外研究现状。     

碳纤维增强聚合物基复合材料自诊断性能研究

对碳纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料在拉伸，弯曲条件下电阻率与应变的变化关系进行了研究，对测试结果进行了数理分析，确定相应的数学经验公式，由此研制出一类可通过电阻率变化对相应复合材料应力状况进行自诊的复合材料。     

碳纳米管增强铝基复合材料制备及性能研究

采用真空热压烧结法制备碳纳米管与 SiO2多相增强铝基复合材料,测量复合材料的体积密度,根据其理论密度计算其致密度;再对制得的复合材料进行硬度、抗压强度、抗剪强度等力学性能测试,并观察样品的剪切断口微观形貌,研究 CNTs 对复合材料力学性能的影响。低含量的碳纳米管由于其在铝基体中的分散性及弥散度较好,作为第二相增强相,所制备的铝基复合材料的致密度、硬度、抗压强度与剪切强度均优于高含量碳纳米管增强铝基复合材料。 CNTs 的含量、以及其在铝基体中的弥散度是影响铝基复合材料力学性能的关键因素。     

SiCp颗粒增强耐热铝基复合材料孔隙率与力学性能

通过真空热压，热挤压工艺制备的SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料，在室温和高温时的强度均高于基体材料在室温和高温时的强度；SiCp体积分数分别为5％，10％和15％时，复合材料Al-Fe-V-Si在室温时的断裂强度分别比基体材料的断裂温度增加了48.2%,63.3%,24.4%;在400℃时其断裂强度分别比基体的断裂强度增加了49．6％，53．3％，19．0％，复合材料随着SiCp含量的增加而使孔隙率增加，导致材料力学性能的增加幅度降低。此外，通过分析材料力学怀材料孔隙率的关系，研究了SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料的颗粒强化机制与材料孔隙率交互作用机理，得出了复合材料孔隙率θ，ψ（SiCp)与材料断裂强度σb^1的关系，对颗粒增强耐热铝基复合材料的生产具有理论意义。     

SiC颗粒增强Al基复合材料的热膨胀性能

采用气压浸渗方法制备了SiCp/Al(SiC颗粒增强铝基复合材料),由于浸渗程度的不同导致了复合材料密度的不同,研究了复合材料的工程CTE和物理CTE随密度的变化关系.实验结果表明,对于给定的SiC颗粒增强Al基复合材料,随着密度的增加工程CTE会出现3个不同斜率近似线性的增长,同时密度的增加会导致工程CTE下降,物理CTE突变点的温度升高,但是物理CTE突变点的值却不受密度的影响.     

纳米高岭土颗粒改性水泥基复合材料的性能

研究了纳米高岭土颗粒对不同龄期水泥基材料微观结构（微孔结构、微观结构）及物理力学性能（工作性、抗弯强度、抗压强度、氯离子渗透性）的影响。结果表明,纳米高岭土颗粒的填充效应及其对水泥水化的促进作用改善了水泥基材料的微观孔结构,限制了氯离子在水泥基材料中的渗透扩散。当高岭土为水泥质量的1％时,水泥浆1、3、7、90 d抗弯强度分别提高30．41％、39．04％、36．27％和38．32％;当高岭土为水泥质量的5％时,水泥砂浆氯离子扩散系数降低53．03％;混凝土氯离子扩散系数随高岭土掺量增加呈指数递减;当高岭土为水泥质量的5％时,氯离子扩散系数降低18．87％;抗压强度分别提高28．4％;改性混凝土28 d抗压强度与混凝土氯离子扩散系数呈线性增加关系。     

纳米TiC增强Mg-8Al-1Sn镁基复合材料的研究

通过扫描电镜、透射电镜和拉伸测试等手段,研究了纳米TiC对Mg-8Al-1Sn微观组织和拉伸性能的影响.结果表明:TiC/Mg-8Al-1Sn复合材料比Mg-8Al-1Sn的晶粒更加细化,TiC与基体之间界面结合良好.纳米TiC的加入明显提升了Mg-8Al-1Sn的力学性能.TiC/Mg-8Al-1Sn复合材料力学性能的强化机制主要是应力转移、细晶强化和Orowan强化.     

涂覆颗粒增强耐热铝基复合材料的性能

通过真空热压、热挤压工艺制备了涂覆颗粒增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料,研究了该材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能,并与基体Al-Fe-V-Si和未涂覆颗粒（SiCp)增强Al-Fe-V-Si的性能进行了对比。研究结果表明：涂覆后的SiCp与基体结合更加牢固,涂覆层Ni的加入降低了材料内部颗粒（SiCp）与基体（Al-Fe-V-Si之间的孔隙;在室温,10％SiC(Ni)/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料的断裂强度分别比基体和复合材料10％SiCp/Al-Fe-V-Si(0812)增加了62．15％和2．82％,在400℃时分别增加了55．30％和28．60％;复合材料耐磨性能与增强体未涂覆复合材料的相比大大提高,经增强体涂覆的铝基复合材料试样在载荷为50N、滑动速度为0．63m/s的工况下,复合材料磨损机制在300℃时以磨粒磨损为主,高于350℃时,以粘着磨损为主。     

聚合物基纳米复合材料热导率计算

讨论了聚合物基高导热高绝缘纳米复合材料的导热机理与常用的导热理论模型。考虑到填充率、温度等的影响，用不同的理论模型计算了氧化铝纳米颗粒填充环氧树脂的热导率，并结合相关研究实验对不同的导热理论模型进行分析比较。通过添加高导热填料可显著提高聚合物材料的热导率，且热导率随填料填充率的增大而显著增大。热导率随在300 K到373 K的范围内，复合材料的热导率随着温度的升高而增大；而当温度超过373 K，复合材料的热导率则随着温度的升高缓慢下降。     

铸造颗粒增强铝基复合材料的研究

利用机械搅拌方法,制备了SiC/ZL101;Al2O3/ZL101;SiC,Al2O3/ZL101复合材料,研究了SiC/ZL101,Al2O3/ZL101复合材料组织.结果表明,制备工艺对SiC/ZL101,SiC-Al2O3/ZL101组织及硬度有重要的影响.该研究为颗粒增强铝基复合材料的制备提供了理论与实验基础.     

PVC基木塑复合材料性能的研究

采用聚氯乙烯和木粉、稻壳粉、果壳粉制备PVC木塑复合材料.研究木质填料种类、含量和粒径对复合材料力学性能、流变性能和维卡软化点的影响.结果表明:木粉含量增加,材料的力学性能下降,表观黏度增加;维卡软化点显著提高:当粒径为60目,维卡软化点由15份时的90.1℃升高到75份时110.9℃,提高了23.85%;粒径减小,力学性能提高.添加量相同时,PVC/木粉体系的维卡软化点和表观黏度较高,稻壳粉体系的综合力学性能最佳.     

单相或混杂颗粒增强铝基复合材料的原位制备技术

以TiB₂/Al及TiB₂+Mg₂Si/Al铝基复合材料为例,探讨单相或混杂颗粒增强铝基复合材料的原位制备技术及混杂增强的优势。结合混合盐反应法与熔铸法成功地制备出体积分数5% TiB₂+10% Mg₂Si/Al混杂颗粒增强复合材料,并对其进行组织分析和性能检测。结果表明:TiB₂颗粒能够作为Mg₂Si相的优质异质形核基底从而有效地细化并均匀化Mg₂Si相,Mg₂Si共晶胞尺寸从50 μm细化至10 μm以下;在晶界区域团聚的TiB₂颗粒被Mg₂Si相打散而较均匀地分布,二者形成相互优化趋势;TiB₂+Mg₂Si/Al的屈服强度和抗拉强度较TiB₂/Al分别提升了88%和45%。     

自生颗粒增强铝基复合材料的组织与性能

本文采用原位反应工艺，通过在AI熔体中加入TiO2，在一定温度下产生化学反应生成AI3Ti颗粒，用铸造法制备AI/AI3Ti复合材料。自生的AI3Ti颗粒尺寸细小，分布均匀。当TiO2/AI质量比为20％－30％、反应温度为920℃时，所制备的复合材料的抗拉强度比纯AI基体提高77．5％，硬度提高132％，而延伸率较纯铝略有下降。     

石墨烯增强铝基复合材料的动态力学性能研究

运用分离式霍普金森压杆装置对石墨烯增强铝基复合材料进行压缩实验,研究其在不同应变率压缩下的力学响应、变形组织和力学性能。结果表明：复合材料的动态压缩应力-应变曲线表现出明显的应变率强化效应,复合材料的屈服强度随应变率的增加而增大,石墨烯含量为0.5%时,屈服强度增幅最大;高应变率压缩会引起显著的晶粒细化,主要源于大晶粒的破碎和高应变率下动态再结晶的持续发生;经动态压缩后复合材料硬度明显增加,且应变率越高,硬度越大,石墨烯含量为0.75%时硬度最大,在1500s^-1应变率下其硬度为153.46HV。     

石墨烯增强钛基复合材料的研究进展

石墨烯作为增强相添加到钛基复合材料中能提高其各项性能. 通过对文献的梳理,介绍石墨烯增强钛基复合材料的制备方法及相关性能,并概述界面结构和增强机理的研究,最后对石墨烯增强钛基复合材料的未来发展趋势进行展望.