短纤维增强铝基复合材料的制备及热膨胀

详细叙述了碳短纤维增强铝基复合材料制备过程，测定了复合材料（ｘ－ｙ）面和ｚ向热膨胀曲线和热膨胀系数。发现短纤维增强铝基复合材料（ｘ－ｙ）面向ｚ向热膨胀有一些差异，其大小同制备增强体预制件时施加的压力和纤维本身的弹性模量有一定的关系。文章认为碳短纤维发生定向排布是导致（ｘ－ｙ）面和ｚ向热膨胀差异的主要原因。     

热机械循环载荷下短纤维增强金属基复合材料性能分析

从复合材料内部组分的细观力学关系人手,选取代表体积元,基于Eshelby椭圆夹杂理论和瞬时体积平均的概念,通过集中张量描述纤维与基体以及纤维与纤维间的相互作用,并把在弹性范围内得到的各集中张量推广到弹塑性范围内,建立能够在弹塑性范围内分析热机械循环载荷作用下短纤维增强金属基复合材料的性质的模型。为了接近工程实际,假设纤维始终保持线弹性,对基体材料采用能反映bauschinger效应的混合硬化模型,依据基体的弹塑性状态决定复合材料整体的弹塑性状态。在塑性范围内,从各向异性的角度出发,采用增量法迭代得出每个加载步结束时复合材料整体以及各相的应力应变增量。编写控制应变和温度加载条件下,计算复合材料应力应变响应的程序,着重讨论纤维的外形、空间分布、体积百分比以及温度载荷对复合材料宏观性质的影响,并与相关的实验结果和数值结果进行比较。     

短纤维增强橡胶基密封复合材料纵向拉伸模量的研究

依据混合律,建立短纤维增强橡胶基密封复合材料纵向拉伸模量的理论预测模型,研究材料纵向拉伸模量随纤维长径比、体积含量以及温度变化的规律。结果表明:理论模型预测的纵向拉伸模量与试验结果较为一致;材料纵向拉伸模量与材料的诸多组分力学性能参数、细观结构参数以及温度有关;纵向拉伸模量随短纤维平均长径比和体积含量的增加而增加,随着温度的升高而减小。     

短纤维增强橡胶基密封复合材料细观结构参数及其界面力学行为研究

分别从试验与理论2个方面介绍了短纤维复合材料中纤维长径比和纤维取向两细观结构参数的测试与表征方法;并对该种复合材料界面力学行为的理论和试验研究方法进行了阐述.在此基础上对短纤维增强橡胶基密封复合材料方面的相关工作进行了初步探讨,为进一步深入研究短纤维增强橡胶基复合材料的性能评价与表征技术提供有益的参考.     

半金属基提速客车盘形制动闸片摩擦特性的研究

介绍了一种适用于制造提速客车（v＝160km／h）盘形制动问片的半金属基摩擦材料的摩擦磨损特性。试验表明,研制的A配方半金属摩擦材料具有稳定的摩擦系数和较好的耐磨性及其抗热衰退性。实物惯性台某试验结果表明,研制的A配方问片具有较高的摩擦系数,制动距离较短,制动性能稳定,完全能满足提速客车运行的制动要求。     

氧化铝短纤维增强铝硅合金复合材料高温摩擦磨损性能的研究

用氧化铝短纤维增强共晶铝硅合合，研究Ａｌ２Ｏ３ｆ．ＺＬ１０９复合材料及其体合金的高温摩擦磨损性能。结果表表明，在边界润滑条件下，复合材料的高温耐磨性比基体合金更为优异，摩擦数也有所降低。     

搅拌摩擦加工制备金属基复合材料的研究现状

搅拌摩擦加工技术是源于搅拌摩擦焊接技术的一种加工技术,目前已经被用于各种复合材料制备的研究中.本文主要介绍了搅拌摩擦加工技术制备复合材料的原理,概述了目前采用搅拌摩擦加工技术制备复合材料的研究进展,简要分析了搅拌摩擦加工制备复合材料的应用前景.     

层间短纤维增韧复合材料层板横向裂纹扩展的试验研究

对于Zylon短纤维层间增韧层板和普通碳纤维树脂复合材料层板,利用自制小型弯曲试验器和90o铺层缺口试件进行四点弯曲和三点弯曲试验,研究和比较两种层板中基体横向裂纹的发生与扩展规律。结果表明,两种层板基体横向开裂应力基本相同,而裂纹扩展有明显差别。普通层板基体裂纹贯穿90o铺层、不稳定扩展,平均速度约为17.7m/s;而层间增韧层板发生短纤维桥联,使基体横向裂纹的不稳定扩展停止,因而层间短纤维可显著提高基体横向裂纹扩展阻力。试验应用表明,小型弯曲试验器是有效的,尤其便于在光学显微镜下进行实时细观观测。     

颗粒增强金属基复合材料加工表面质量的研究

颗粒增强金属基复合材料拥有比强度高、比模量高、膨胀系数低、耐磨性良好等良好的物理性能,但是由于其特殊的组织结构,导致其加工性能较差。本文从其加工表面质量方面综述了国内外颗粒增强金属基复合材料加工技术的进展情况,从传统加工和特种加工两个方面分析了几种加工颗粒增强金属基复合材料常用的加工方法,并指出当前存在的问题和不足。     

SiCp增强铝基复合材料与芳纶纤维增强摩擦材料摩擦副摩擦学特性与模型研究

对 Si Cp含量为 2 0 % (vol% )的铝基复合材料和芳纶纤维增强摩擦材料组成的摩擦副在干摩擦条件下的摩擦学特性进行了试验研究。试验表明 :摩擦副的摩擦系数受 Kevlar增强摩擦材料的热分解温度所控制 ,当温度低于2 0 0℃时 ,摩擦系数随滑动速度和温度增大而增大 ,并处于较高水平 ;当温度高于 2 0 0℃时 ,摩擦材料发生热分解 ,摩擦系数急剧下降到较低水平。摩擦材料具有磨损量和磨损率随滑动速度增加而减小的明显特征 ,摩擦副具有良好的耐磨性。建立了描述该摩擦副摩擦特性的数学模型。并用其解释了实验中的摩擦学现象。     

短纤维增强金属基复合材料界面微塑性变形区的研究

建立了包括金属基复合材料增强体短纤维体积比、长径比、热残余应力、外载作用及短纤维相互扰动应力等的微塑性变形区细观力学模型,分析了外载、热残余应力、短纤维长径比等对微塑性变形区尺寸范围的影响,并结合不同短纤维长径比的复合材料微屈服试验,分析了材料微塑性变形区与微屈服强度的关系。结果表明,材料微屈服强度受微塑性变形区的尺寸范围、位错密度等多种因素的综合影响。     

基于短纤维增韧的复合材料制孔毛刺和分层抑制研究

由于复合材料的各向异性、树脂导热性差和层间韧性低,在二次机械加工特别是钻削制孔过程中,复合材料易产生毛刺、分层等缺陷和损伤,将短纤维层间增韧方法用于钻削损伤的抑制研究。制备低密度芳纶短纤维薄膜,采用低压接触成型工艺制备了含短纤维增韧与未增韧的复合材料层合板,进而在加工试验台上进行钻削试验。通过对试件加工孔的红外无损检测和显微观测,研究转速和短纤维增韧对复合材料制孔损伤的影响,结果表明提高转速和短纤维界面增韧可改善制孔质量。基于短纤维与基体间相互作用,揭示其增韧机理是由于短纤维在层间形成的丰富桥联抑制了分层扩展,同时短纤维与层间树脂复杂的破坏机制而产生额外的能量耗散,并讨论短纤维参数对增韧效果的影响。该方法为复合材料高质量加工提供借鉴意义。     

金属基复合材料制备技术的应用及其发展

金属基复合材料(Metal Matrix Composite)是采用特殊的工艺手段,将不同种类、不同形态的陶瓷,非金属增强相均匀分布在连续的金属基体中而获得的一类新型材料。它的性能兼备了金属基体与增强相     

颗粒增强金属基复合材料的特种加工研究现状

综述了颗粒增强金属基复合材料的特种加工技术的研究进展,指出了存在的问题及其解决对策。     

SiCp增强铝基复合材料与Kevlar增强摩擦材料摩擦副摩擦磨损机理研究

采用盘销式摩擦磨损试验机，对SiCp含量为20vol％的铝基复合材料和Kevlar增强摩擦材料组成的摩擦副在于摩擦条件下的摩擦磨损机理进行了实验研究。结果表明：摩擦副在跑合过程中，铝基复合材料中的SiCp颗粒对较软的有机复合材料产生犁削和微观切削效应，磨损机理为铝基复合材料的硬质颗粒对较软的有机复合材料的磨粒磨损；在跑合后的磨损试验中，摩擦材料磨损表面呈现出粘着磨损和塑性变形特征，随着转动速度的增加，塑性流动加剧；摩擦副接触表面发生材料的相互转移，并在铝基复合材料表面形成转移膜，且在较高速度下转移膜更易形成；在高速条件下，摩擦材料表面可见从铝基复合材料的铝合金基体中脱离的SiCp颗粒和熔融迹象；摩擦材料的磨损机理主要为磨粒磨损、粘着磨损和塑性变形。     

微米SiCp增强铝基复合材料摩擦磨损性能研究

以微米级(14μfm)SiCp和微米级Al粉(100～200目)为原料，采用冷压烧结和热挤压方法制备出不同体积分数的微米SiCp增强Al基复合材料，研究了它的耐磨性能。结果表明在较高载荷下，SiCp的体积分数为1．5％和5．0％的SiCp／Al基复合材料耐磨性比市售挤压态锡青铜QSn6．5—0．4和纯Al高得多，且随SiCp含量增加，复合材料的耐磨性能提高；磨损表面形成Al基体 弥散分布SiCp的理想耐磨组织。     

半金属基提速客车盘形制动闸片摩擦特性的研究

介绍了一种适用于制造提速客车盘形制加片的半金属基摩擦材料的摩擦磨损特性。试验表明,研制的Ａ配方半金属摩擦材料具有稳定的摩擦系数和较好的耐磨性及其抗热衰生。实物惯性台架试验结果表明,研制的Ａ配方闸片具有较高的摩擦系数,制动距离较短,制动性能稳定,完全能满足提速客车运行的制动要求。     

苎麻纤维增强环境友好型制动摩擦材料的研究

新型环境友好制动摩擦材料以天然植物纤维苎麻、天然矿物纤维玄武岩和硅灰石为增强体,以石墨为固体润滑剂,锆英石为磨料,蛭石为降噪剂,重晶石为空间填料,腰果酚型苯并噁嗪原位增韧酚醛树脂为基体。用定速摩擦试验机研究了苎麻纤维含量对材料摩擦因数和磨损率的影响,并应用可拓理论对摩擦性能进行了评价。结果表明:苎麻纤维可降低摩擦材料的摩擦因数,降低摩擦材料在中、高温下的磨损率;苎麻纤维在制动摩擦材料中起弱固体润滑剂的作用;苎麻纤维体积分数为5.6%左右时制动摩擦材料具有最佳的摩擦因数、磨损率及综合关联度。     

金刚石刀具振动切削颗粒增强金属基复合材料的切削机理研究

金属基复合材料(MMCs)具有强度高、密度小的特点,可广泛应用于航空航天和汽车领域,但是这种材料的难加工特性限制了其进一步推广。采用超声振动切削可以降低切削力和切削热效应,对于难加工材料和难加工零件的精密加工具有特效[1]。本文采用金刚石刀具进行切削试验,对超声振动切削金属基复合材料的切屑形态、切屑变形系数和剪切角、切削表面微观形貌与粗糙度、加工表面残余应力及刀具磨损等几方面进行了深入的研究,并与非振动切削方法进行了对比。