固化工艺对聚酰亚胺复合材料影响研究

将纳米碳化硅掺入热固型聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸中,采用溶胶凝胶法,经两种不同的固化工艺,制备了不同的聚酰亚胺基复合材料.红外吸收情况表明,固化工艺直接影响亚胺化脱水成环,不同的加热脱水方法导致材料的抗吸湿性能显然不同,微观组织均匀分布也受到一定程度的影响;并发现材料介电常数出现很大差异,常规单一温度固化工艺合成复合材料介电常数为ε=2.6,但采用多个不同温度依次加热固化材料,其介电常数低达ε=2.0,比前者下降了30%.     

SiCw／6061Al复合材料X射线应力测量中定峰方法研究

本文借助X-射线应力仪,采用半高宽中点及高斯曲线定峰方法,测量SiCw/6061A1复合材料基体中的热错配应力,结果表明,高斯曲线具有较高的定峰精度,是复合材料X-射线应力测量中的理想定峰方法。     

聚酰亚胺磁性复合材料的研制

将不同量的纳米三氧化二铁在分散剂等条件下与自制的聚酰亚胺复合,制成聚酰亚胺/纳米氧化铁复合材料,采用古埃法(Gouy's)、红外光谱(FTIR)、吸水性能测试、拉伸强度等手段表征了材料的结构及特有的超顺磁性。结果表明,这种复合材料具有纯聚酰亚胺所不具备的超顺磁性,且吸水率下降,拉伸强度好。     

热压Si_3N_4-SiC(w)复合材料的机械性能评定

采用一种新方法制取了氮化硅基陶瓷复合材料,目的在于得到结构应用之性能。制取成分为碳化硅晶须强化的氮化硅基体,其烧结助剂为氮化铝和氧化钇。粉末直接研磨/均匀化。单向热压样品,测定了物理(密度、X-射线衍射和显微结构分析)和机械(微硬度、断裂韧性和抗弯强度)性能。通过SEM观察到得到的高的断裂韧性值与裂纹位移及裂纹桥接增韧机理有关。热压Si_3N_4-SiC(w)复合材料的机械性能评定@佘建芳     

聚酰亚胺复合材料的成型过程研究

以N,N-二甲基乙酰胺为试剂,以碳化硅为增强体,钛酸丁酯为分散剂,正硅酸酯为修饰剂,控制亚胺化过程,制成聚酰亚胺复合材料;采用X-射线衍射、UV、傅立叶红外变换表征性能.结果表明,无机小分子在PI基体中成键良好、晶体机体结构分布正常、均匀,材料对紫外光有优越的吸收性能.     

聚酰亚胺复合材料等离子喷涂温度场数值模拟

利用等离子喷涂方法在聚酰亚胺基复合材料表面喷涂金属防护层,涂层材料分别采用Al、Cu、Zn和Ni.通过ANSYS软件进行了温度场数值模拟.研究包括采用不同涂层材料,基体温度在喷涂时(0～1 000s)随时间的变化、喷涂结束与结束1 000s时刻基体及涂层的温度分布.结果表明,Al和Zn涂层在喷涂过程中及喷涂结束后不会对耐热性差的树脂成分造成烧蚀,而Cu和Ni则会烧蚀基体.试验结果证实了数值模拟的预测.     

国产T800级碳纤维/聚酰亚胺复合材料耐环境性能研究

选用新一代国产T800级碳纤维增强耐高温聚酰亚胺树脂预浸料,通过热压罐工艺制备聚酰亚胺复合材料。采用酸性盐雾、湿热环境对复合材料进行老化处理,研究复合材料的典型力学性能变化;另外,采用蒸馏水、航空燃油、航空润滑油、人工海水4种液体环境对复合材料进行常温1000 h浸泡处理,研究浸泡前后室温、280℃下复合材料力学性能的变化。结果表明：酸性盐雾处理对层间剪切性能影响明显,达13.4%,对其他力学性能影响均在5%以内;湿热处理未对力学性能造成明显损伤;4种液体环境浸泡处理后,蒸馏水、人工海水浸泡对常温层间剪切性能造成轻微损伤,性能下降约7%,高温面内剪切性能损伤不明显;常温层间剪切性能损伤较小,均在5%以内,高温层间剪切性能损伤增加,蒸馏水、人工海水浸泡后的损伤达到10%;常温开孔压缩性能损伤较小,在3%以内,高温开孔压缩性能损伤增加,蒸馏水、航空燃油、人工海水浸泡后的损伤超过10%。     

上浆剂对国产碳纤维/聚酰亚胺复合材料界面性能的影响

采用2种高温型上浆剂（溶液型和乳液型）对国产CCF300（表面已去浆）碳纤维进行上浆处理。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和接触角测试等手段,研究上浆剂对碳纤维表面性能的影响。通过对层间剪切强度（ILSS）的测试,研究上浆剂对碳纤维增强聚酰亚胺复合材料界面性能的影响。结果表明：2种上浆剂均能在碳纤维表面引入大量含氧官能团,增加碳纤维的表面能,并改善碳纤维与树脂间的浸润性;溶液型上浆剂使复合材料的ILSS提高了17%,乳液型上浆剂使复合材料的ILSS提高了12%,在高温下溶液型上浆剂表现出更好的耐热性能。     

宽温域环境下不同纤维织物/聚酰亚胺复合材料的摩擦学性能研究

目的 研究高温条件下聚合物织物复合材料的摩擦学性能。方法 分别制备碳纤维织物及芳纶纤维织物/聚酰亚胺复合材料及纯聚酰亚胺(CF-PI、AF-PI及PI),对比研究2种织物复合材料与聚酰亚胺的热力学性能,以及在25、50、100、150、200 ℃下的摩擦学性能。结果 AF-PI的热稳定性低于CF-PI,其中CF-PI热失质量稳定在800 ℃左右,AF-PI的热失质量稳定在700 ℃左右。同时,2种织物复合材料的拉伸强度均高于纯PI,且CF-PI的拉伸强度要高于AF-PI。断面形貌分析发现,CF-PI为脆性断裂,AF-PI为韧性断裂。摩擦实验结果表明,25 ℃时,AF-PI的摩擦系数和磨损率较低,更适用于室温环境,而CF-PI在200 ℃时具有较好的耐磨性,其磨损率为1.48´10^–4 mm³/(N×m)。结论 转移膜结构和化学状态分析证实,由于CF-PI与GCr15之间较强的界面作用,室温条件下对摩后,轴承钢表面更易发生摩擦氧化。高温条件下,由于金属–有机螯合物的形成,提高了转移膜的结构稳定性,CF-PI表现出优异的摩擦学性能,然而200 ℃时,由于AF-PI的力学性能降低,材料被磨穿,转移膜的结构被破坏,导致了金属之间的摩擦,发生了严重的摩擦氧化。     

SiCw/Al复合材料高温再结晶行为的X射线衍射分析

利用原位X射线衍射及线形分析方法，测量加热过程中冷轧SiCw／Al复合材料基体晶块尺寸及显微畸变的变化规律，探讨复合材料再结晶行为．结果表明，复合材料基体晶粒长大及高温回复激活能均与纯Al自扩散激活能接近，证实了再结晶后晶粒长大伴随着高温回复现象，并且晶须对复合材料基体晶粒长大及高温回复的影响不明显。     

聚酰亚胺PI/SiC复合薄膜材料的制备及特性

用化学合成法制备用于电子封装中的聚酰亚胺基复合介电材料,并通过透射电镜、红外光谱仪对复合薄膜材料组织观察、结构表征.结果表明,聚酰亚胺基复合材料实际是一种共聚物,属于分子杂化复合材料,是纳米碳化硅小分子均匀分散在大分子聚合物基体中的复合材料体系,介电常数较低,平均值为ε=2.3,最低达ε=2.0,吸水性也较低.     

Heat Treatment Development for a Rapidly Solidified Heat Resistant Cast Al-Si Alloy

Existing heat treatment standards do not properly define tempers for thin-walled castings that solidified with high solidification rates. Recently emerged casting processes such as vacuum high pressure die casting should not require long solution treatment times due to the fine microstructures arising from rapid solidification rates. The heat treatment studies involving rapidly solidified samples with secondary dendrite arm spacing between 10 and 35 μm were conducted for solution times between 30 min and 9 h and temperatures of 510 and 525 °C and for various aging parameters. The metallurgical analysis revealed that an increase in microstructure refinement could enable a reduction of solution time up to 88%. Solution treatment resulted in the dissolution of Al₂Cu and Al₅Mg₈Si₆Cu₂, while Fe- and TiZrV-based phases remained partially in the microstructure. The highest strength of approximately 351 ± 9.7 and 309 ± 3.4 MPa for the UTS and YS, respectively, was achieved for a 2-step solution treatment at 510 and 525 °C in the T6 peak aging conditions, i.e., 150 °C for 100 h. The T6 temper did not yield dimensionally stable microstructure since exceeding 250 °C during in-service operation could result in phase transformation corresponding to the over-aging reaction. The microstructure refinement had a statistically stronger effect on the alloy strength than the increase in solutionizing time. Additionally, thermal analysis and dilatometer results were presented to assess the dissolution of phases during solution treatment, aging kinetics as well as dimensional stability.     

耐磨、耐蚀、耐热钢铁合金铸件的热处理

针对耐磨、耐蚀、耐热钢铁合金铸件力学性能和使用性能的要求,提出其热处理工艺设计的主要内容和要点。通过构建具体耐磨、耐蚀、耐热钢铁合金铸件热处理工艺设计框架,应用试验设计方法对工艺设计系统中尚不明确的试验因素权重和尚不能定量把握的试验因素水平进行分析和考察,从而制定出正确合理的热处理工艺。     

耐热铸造镁合金的研究进展

综述了耐热镁合金的研究与进展情况,简单介绍了镁合金的蠕变特点,总结了镁合金耐热性能的改善方法并指出了汽车用耐热镁合金的发展方向.     

新型复合材料的开发

TiB颗粒增强钛金属基复合材料;纳米ZrO2-镁基非晶合金复合材料;机械合金化Ti-Cu-Ni-Sn块体金属玻璃复合材料;韧性钛基纳米晶复合材料;Cu／Ni叠层复合材料的电阻特性。     

破碎机锤头耐磨材料的研制与选择

分析了近年来国内外破碎机锤头耐磨材料的研究及应用情况,指出破碎机锤头材料普遍存在的问题：硬度和韧性偏低、耐磨性差,且容易断裂。着重介绍了大型破碎机超强高锰钢锤头、耐磨合金钢锤头、高韧性合金耐磨铸铁锤头的研制和使用效果。     

智能复合材料的开发

以耐热环氧树脂为基体的纤维增强塑料(包括CFRP、GFRP等)具有轻且强度高等优点,所以在航空航天飞机上已广为应用,但存在质地很脆、容易形成内部微观损伤等缺点。因此,近年来利用与形状记忆合金丝材复合的塑料复合材料的研究开发受到广泛关注。在环氧树指中埋入TiNi丝的复合材料,     

镁-稀土耐热镁合金活塞的开发研究

采用Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金重力铸造发动机活塞,确定了浇注温度、模具温度、热处理工艺等参数。对镁合金活塞本体的组织研究表明,原始铸态合金组织中有大量的第二相分布于晶界处,经过固溶和时效热处理,在晶界处析出大量的层片状析出相。在时效态,活塞裙部的硬度(HV)达到131.4;活塞顶部的高温抗拉强度大,在350℃时的抗拉强度为161.9MPa;在250℃、80MPa条件下经过100h镁合金活塞材料的蠕变变形量只有0.428%;Mg-11Y-5Gd-2Zn-0.5Zr镁合金活塞的密度为1.995g.cm-3,100℃时比热容为850J.kg-1.K-1,室温热导率为23W.m-1.K-1,20～100℃的线膨胀系数为25.6×10-6K-1。