热处理对(Co40Cr25Fe15.5Ni15.5Mo4)99.5C0.5高熵合金组织及性能的影响

高熵合金作为一种新型的材料研究方向,在本世纪得到了广泛的关注。用真空电弧熔炼制备(Co₄₀Cr₂₅Fe_15.5Ni_15.5Mo₄)_99.5C_0.5高熵合金,经过均匀化和轧制工艺,研究了不同退火温度对高熵合金组织及性能的影响。结果表明:退火态合金由面心立方结构(FCC)相构成,合金组织形貌为等轴晶,析出相富集C、Mo元素,细晶强化作用提高了材料强度。随着退火温度的提高,高熵合金的屈服强度和抗拉强度以及硬度逐步下降,延伸率增大,合金塑性随温度上升而增大。退火孪晶减少,塑性提高,材料由脆性断裂向韧性断裂转变。     

Cu元素对Al-Si合金的力学性能及耐腐蚀性的影响

笔者采用电化学试验和浸泡腐蚀试验研究了合金元素对铸造Al-Si合金耐腐蚀性的影响,着重研究了Cu元素的作用。实验利用全浸试验方法测试腐蚀速率,腐蚀后试样用光学显微镜和扫描电镜观察试样表面腐蚀产物和腐蚀基体,结合电化学极化曲线分析腐蚀机理。同时通过对比实验研究Cu元素的加入对Al-Si合金的组织及力学性能的影响。分别进行了拉伸试验,观察金相组织,断口形貌以及硬度测试等综合研究材料性能的实验。实验表明,Cu元素的加入可以一定程度地增强铝合金的硬度,同时相应地降低了其塑性;合金元素Cu的加入,合金的自腐蚀电位降低、腐蚀电流密度增大、腐蚀速度加快,亦即合金耐腐蚀性下降;提高Al-Si-Cu铸造铝合金的耐腐蚀性的重要途径是控制好铝合金Cu元素的含量。     

MMT对WPC吸水前后拉伸及弯曲性能的影响

木粉经过NaOH溶液处理后，表面出现了孔洞结构，用处理后的木粉与PP废玩具塑料(X-PP)制备的木塑复合材料(WPC),其内部的木粉和X-PP的界面连接性与未处理的相比较好；在WPC中加入蒙脱土(MMT),复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均升高，断裂伸长率和吸水性降低，添加5%的MMT,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和模量分别为19.3、29.1和2 410.1 MPa,与未添加的WPC相比，分别提高了12.2%、6.6%和7.6%;吸水后，WPC的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量从16.1、26.4和2 130.2 MPa分别下降至14.2、21.2和1 732.1 MPa,添加MMT可以有效降低WPC吸水后性能的下降率。当添加5%的MMT时，WPC吸水后的拉伸强度、弯曲强度和模量的下降率分别从9.8%、12.8%和13.4%下降至3.6%、5.2%和5.5%。     

P91管道焊接的体会

正在石油化工、热电锅炉工程的施工中,经常碰到ASME SA335 P91的加热炉管或工艺管道。该钢是在原来9Cr-1Mo型钢的基础上加入强化元素V、Nb、N等后形成的一种马氏体耐热钢,具有出色的常温性能和良好的抗热强度(σb常温=590MPa~760MPa、抗热强度≥585MPa),尤其在650℃以下具有以下特点:(1)优良持久的抗蠕变性能;(2)较低的线膨胀系数和良好的工艺性能;(3)与不锈钢相比具有较低的成本(合金量9.5%~     

阻燃PUR-T/PVC合金的制备

利用低成本聚氯乙烯(PVC)作为分散相、高韧性热塑性聚氨酯(PUR-T)作为连续相,以熔融共混方法制备出PUR-T/PVC合金,经过实验对比与配方优化,制备出的PUR-T/PVC合金具有低成本、较高的拉伸强度与韧性、较广的硬度范围以及良好的阻燃性能。针对PUR-T/PVC合金材料发烟量较大的缺点,引入了表面改性水合氧化铝(ATH)/聚磷酸铵(APP)复配阻燃体系,实验表明,该复配阻燃体系对PUR-T/PVC合金具有一定增韧作用的同时,能够起到较好的抑烟作用,并进一步提升了合金的阻燃性能。经过测试与配方优化,PUR-T添加量为70份、PVC为30份,邻苯二甲酸二辛酯为6份,复配阻燃剂(改性ATH与改性APP质量比为1∶2)添加量为60份时,PUR-T/PVC合金的综合性能最佳,其拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度分别达到23.84MPa,387.18%和86.4N/mm,极限氧指数为32.87%,垂直燃烧等级达到V–0级别,烟密度等级降至52。     

添加Gd元素对Mg-5Li-3Zn合金微观组织和力学性能的影响

在Mg-Li-Zn合金中添加了稀土元素Gd,对比研究了Mg-5Li-3Zn(LZ53,质量分数)和Mg-5Li-3Zn-2Gd(LZG532,质量分数)合金的微观组织和力学性能。研究发现,铸态LZ53合金由α-Mg基体和Mg-Li-Zn第二相组成。Gd元素的添加促使铸态LZG532合金中形成了W相。挤压过程中,两种合金中均发生不完全再结晶。LZ53合金的再结晶比例高于LZG532合金,但LZG532合金中再结晶晶粒尺寸更小。W相在挤压过程中被破碎成颗粒并沿挤压方向呈条带状分布。Gd元素的添加不能强化铸态LZG532合金,反而引起塑性降低。挤压变形显著提高了LZ53和LZG532合金的力学性能。挤压态LZG532合金的屈服强度和抗拉强度高于挤压态LZ53合金,强化来自于细晶强化、织构强化和W相颗粒的第二相强化。     

聚乳酸/聚乙醇酸共混合金界面改性研究

用熔融共混挤出法制备了不同配比的聚乳酸(PLA)/聚乙醇酸(PGA)共混合金,并分别加入环氧型扩链剂ADR 4370F进行对比分析,通过拉伸性能测试、弯曲性能测试、缺口冲击强度测试、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热(DSC)仪研究了共混合金力学性能、相容性和结晶性能。结果表明:与纯PLA和纯PGA相比,PLA/PGA共混合金的相容性差,导致力学性能降低,纯PLA、纯PGA和70%PLA/30%PGA合金的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和缺口冲击强度分别为58.6 MPa,123.5 MPa,8.52%,9.0 J/m;91.9 MPa,157.6 MPa,7.9%,5.2 J/m;41.2 MPa,91.2 MPa,3.8%,2.0 J/m。PLA和PGA可以互相加快结晶速度,加入环氧型扩链剂可以改善合金的相容性,上述四个力学性能可相应提高到49.2 MPa,96.0 MPa,4.5%,4.3 J/m,而且降低了PLA和PGA的结晶度。另外,向PLA中加入1%PGA时,PGA可以充当PLA的成核剂,使PLA的冷结晶温度降低10℃左右,结晶度提高1.3%。     

PA6-PA6T/6I合金的制备及性能

利用尼龙6T/6I (PA6T/6I)与尼龙6 (PA6)按不同比例进行共混,得到一系列PA6-PA6T/6I合金。通过傅立叶变换红外光谱分析了其化学结构,采用差示扫描量热、热失重分析其热性能,通过动态机械热分析测试了其损耗因子及玻璃化转变温度,并测试了吸水性和力学性能。结果表明,PA6-PA6T/6I合金具有很好的热稳定性,PA6T/6I的添加提高了PA6-PA6T/6I合金的起始热分解温度和玻璃化转变温度。随着添加PA6T/6I的质量分数从0%增加至35%,PA6-PA6T/6I合金的熔点从224.3℃降低至217.2℃,拉伸强度从68MPa增加至85MPa,拉伸弹性模量从2210MPa增加至2615MPa,弯曲强度从83MPa增加至103MPa,弯曲弹性模量从1750MPa增加至2 030MPa,而简支梁缺口冲击强度则从5.5kJ/m~2降低至2.1kJ/m~2,饱和吸水率降低明显,从9.5%降低至5.3%。当PA6T/6I的质量分数在10%～25%区间时,PA6-PA6T/6I合金在保持一定冲击韧性的同时,改善了其强度、弹性模量及吸水性,其综合性能最佳。     

Ce对Sn-58Bi合金组织与性能的影响

采用真空熔炼方法制备了不同Ce含量的Sn?58Bi合金,对其显微组织、熔化特性和润湿性等进行了分析,重点研究了稀土Ce对Sn?58Bi与Cu基板焊点剪切强度的影响. 结果表明,Ce能细化Sn?58Bi合金的共晶组织,而对合金的熔点、熔程影响较小. Ce添加量增加,合金的润湿性降低,Ce添加量为0.1wt%时,Sn?58Bi/Cu焊点剪切强度最佳,达15 MPa.     

Zr_(0.9)Ti_(0.1)(Ni,Co,Mn,V)_(2+α)贮氢合金的制备过程对其性能的影响

测定了Zr_(0.9)Ti_(0.1)-Ni,Co,Mn,V)2+( 贮氢合金在铸态、快淬态及快淬合金经不同退火温度处理后的压力(组成(温度曲线，计算了它们的焓变值，测试了其电化学容量. 结果表明：快淬后的贮氢合金随退火温度的增加，焓变值和放电容量也增加. 在1173 K温度下退火处理的贮氢合金，其放电容量(379 mA(h/g)较铸态合金好，但它的活化性能不如铸态合金.     

碳化硅对聚氯乙烯/竹粉复合材料性能影响

为比较碳化硅(SiC)含量对聚氯乙烯(PVC)/竹粉木塑复合材料性能的影响,以竹粉为木质纤维,PVC为基体材料,用挤出成型方法制备了不同含量SiC的PVC/竹粉复合材料,对其力学性能、摩擦磨损性能及蠕变性能测试分析。结果表明：当SiC质量分数为3%时,PVC/SiC/竹粉复合材料拉伸强度和冲击强度性能较好,较未添加SiC的PVC/竹粉复合材料分别高出29.0%,4.2%;SiC质量分数为3%时,摩擦系数、磨损失重率最小分别为0.428 5,0.151%;添加1.5%SiC的PVC/竹粉复合材料弯曲强度最高,为36.6 MPa。蠕变应力值为3.552 8 MPa时,SiC含量对PVC/竹粉木塑复合材料应变影响相近,其中,PVC/竹粉/1.5%SiC复合材料应变值最小;应力值为7.105 6 MPa、10.658 4 MPa时,PVC/竹粉/3.0%SiC复合材料应变值最小。     

有机硅核壳聚合物增韧环氧树脂胶黏剂

有机硅核壳聚合物(CSP)是一种以柔软而有弹性的交联有机硅(PDMS)为核、以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳聚合物,采用这种核壳聚合物增韧环氧基体树脂,采用FTIR、SEM、TGA和DSC对其化学结构、断面形貌和热性能进行了表征。结果表明,CSP添加量仅为10%即获得了最好的增韧效果,冲击强度达到了17.308 kJ/m~2,比纯环氧树脂的冲击强度提高了95.3%,拉伸强度、剪切强度在CSP添加量为30%时分别达到了峰值4.58 MPa和28.44 MPa,相比于纯环氧树脂分别提高了275%和120%。     

有机硅核壳聚合物增韧环氧树脂胶黏剂

有机硅核壳聚合物(CSP)是一种以柔软而有弹性的交联有机硅(PDMS)为核、以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳聚合物,采用这种核壳聚合物增韧环氧基体树脂,采用FTIR、SEM、TGA和DSC对其化学结构、断面形貌和热性能进行了表征。结果表明,CSP添加量仅为10%即获得了最好的增韧效果,冲击强度达到了17.308 kJ/m²,比纯环氧树脂的冲击强度提高了95.3%,拉伸强度、剪切强度在CSP添加量为30%时分别达到了峰值4.58 MPa和28.44 MPa,相比于纯环氧树脂分别提高了275%和120%。     

表面改性剂增强玻纤/木塑复合材料力学性能研究

探究优化玻璃纤维(GF)长度和含量,添加不同含量的硅烷偶联剂和马来酸酐接枝聚乙烯对玻璃纤维/木塑复合材料(GF/WPC)的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度的影响。结果表明:复合材料中GF的临界长度为4 mm,拉伸强度和弯曲强度与未添加时比较分别提升11.16%和4.7%;最佳添加量为1.5%,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度与未添加GF比较分别提升10.8%、6.8%和28.3%;硅烷偶联剂添加量1.5%时,复合材料的力学性能达到峰值,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为24.5 MPa、36.2 MPa和13.3 k J/m2,与未添加GF相比分别增加6.6%、12.5%和15.3%;马来酸酐接枝聚乙烯表面处理后复合材料最大拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为26.5 MPa、38.9 MPa和14.8 kJ/m2,与未添加时提高27.4%、21.6%和23.3%,三项力学性能的提升幅度都比硅烷偶联剂要大,MAPE改善复合材料的力学性能优于KH550,加入表面活性剂对复合材料的结晶行为和热稳定性无明显影响。     

环保型溴系阻燃剂在ABS复合材料中的应用

分别采用十溴二苯乙烷(DBDPE)、四溴双酚A(TBBA)、溴代三嗪(Br N)为阻燃剂和三氧化二锑、氢氧化铝、硅酮粉、抗滴落剂等协效阻燃剂复配,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)通过熔融共混挤出制备阻燃ABS复合材料,对比了这3种阻燃剂对复合材料阻燃性能、力学性能、熔体流动性能和热性能的影响。结果表明,添加质量分数为8%的DBDPE即可使ABS复合材料垂直燃烧等级达到V–0级,热变形温度达到74.3℃,但DBDPE对复合材料拉伸、冲击性能及熔体流动性能有较大的负面影响;当3种阻燃剂质量分数均为12%时,添加Br N的复合材料的垂直燃烧等级达到V–0级,缺口冲击强度和热变形温度最高,分别为27.0 k J/m2和74.7℃,热稳定性最好,但拉伸和弯曲强度较低,在相同阻燃剂用量下,添加TBBA的复合材料拉伸、弯曲强度和MFR最大,分别为41.6,60.5 MPa和22.3 g/10 min,但其垂直燃烧等级仅为V–1级。     

B4C增强SiC基复合陶瓷力学性能和抗氧化性能

为改善SiC基复合陶瓷的抗氧化性能，以SiC基复合陶瓷为对象，研究了B₄C的添加量对SiC基复合陶瓷显微结构、力学性能和抗氧化性能的影响。结果表明，添加B₄C可提高材料中SiC的结晶性和石墨化程度；经1 450℃处理后，当B₄C添加量为6%(质量分数)时，SiC基复合陶瓷的线变化率由1.39%降至0.58%；抗折强度和抗压强度分别由28.06 MPa和48.03 MPa提高到50.25 MPa和98.58 MPa(分别提高1.8倍和2倍)；当B₄C添加量由0增加到6%时，SiC基复合陶瓷经1 400℃烧结(氧化气氛)的氧化指数由30.33%降低至18.35%，氧化层厚度由3.52 mm降至0.23 mm。添加B₄C可提高SiC晶须的生成量，显著增强SiC基复合陶瓷的强度和抗氧化性。     

Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)2+a贮氢合金的制备过程对其性能的影响

测定了Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)2+a 贮氢合金在铸态、快淬态及快淬合金经不同退火温度处理后的压力-组成-温度曲线,计算了它们的焓变值,测试了其电化学容量. 结果表明：快淬后的贮氢合金随退火温度的增加,焓变值和放电容量也增加. 在1173 K温度下退火处理的贮氢合金,其放电容量(379 mA×h/g)较铸态合金好,但它的活化性能不如铸态合金.     

PPS/SEBS-g-MAH/PA46合金的制备及性能研究

通过合金化增韧改性PPS。在聚苯硫醚(PPS)中加入聚酰胺(PA46)和增容剂苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯接枝马来酸酐(SEBS-g-MAH),通过熔融共混制备了PPS/SEBS-g-MAH/PA46合金;进一步使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对PPS树脂进行活化处理,之后同样制备了活化PPS/SEBS-g-MAH/PA46合金。测试了合金的力学性能和热性能,并用扫描电镜观察了合金的微观结构形态。结果表明,加入增容剂后,合金的冲击强度有所提高;PPS树脂经过MDI活化后,合金的性能显著提高;当活化PPS/PA46质量比为70/30、SEBS-g-MAH质量分数为9%时,能制备出综合性能优良的合金材料,其冲击强度为8.4 kJ/m2,拉伸强度为61.2 MPa,弯曲强度为81.5 MPa,热变形温度为117℃。     

废弃玻璃钢填充聚丙烯复合材料的性能研究

以玻璃钢深加工时切割成型产生的碎屑——废弃玻璃钢(WGFRP)作为填料,采用密炼、模压制备了WGFRP/PP复合材料,并通过力学性能测试分别研究了WGFRP粒级及填充量对复合材料性能的影响。结果表明:WGFRP的添加增强了复合材料的弹性模量、弯曲强度与弯曲模量,添加质量分数为20%,其值分别达到了1 448.89 MPa,27.96 MPa和1 412.81 MPa,比纯PP增加了38.0%,27.3%和36.8%。此时,细粒级的WGFRP对复合材料拉伸和冲击强度的增强比粗粒级WGFRP显著,且对伸长率影响甚微,但其弯曲性能不如粗粒级体系。     

Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)2+α贮氢合金的制备过程对其性能的影响

测定了Zr0.9Ti0.1(Ni,Co,Mn,V)2+α贮氢合金在铸态、快淬态及快淬合金经不同退火温度处理后的压力-组成-温度曲线,计算了它们的焓变值,测试了其电化学容量.结果表明快淬后的贮氢合金随退火温度的增加,焓变值和放电容量也增加.在1173K温度下退火处理的贮氢合金,其放电容量(379mA@h/g)较铸态合金好,但它的活化性能不如铸态合金.