可加工Ce-ZrO2/CePO4陶瓷材料的裂纹扩展及加工损伤

对可加工Ce—ZrO2／CePO4陶瓷材料中裂纹扩展及加工损伤进行了研究。发现其与一般脆性陶瓷中裂纹扩展有所不同，由于CePO4的加入在基体中形成了弱界面，在荷载作用下弱界面处易形成微裂纹，并发生裂纹的偏转、分支和桥联等形式，使得材料中裂纹的扩展呈现不连续性。而且CePO4加入量对裂纹扩展和加工损伤具有较大的影响，加入量较小时裂纹扩展不连续性并不明显，加工损伤大，加工困难；加入量较大时裂纹呈发散状态，加工损伤小，但材料性能降低。     

塑性加工对Csf/Al复合材料组织与性能的影响

短碳纤维增强铝基复合材料可以经塑性变形加工成各种形状的零件。但塑性变形过程对材料的组织与性能有着重要影响。本工作用挤压浸渗法获得的Caf/Al复合材料为毛坯。通过挤压的方法。研究了变形温度、变形量等对材料组织与性能的影响。结果表明，一定量的塑性变形可以弥合浸渗不完全留下的微小空隙，并使纤维成方向性排列，复合材料的性能得到提高。但大变形会使纤维断裂，影响增强效果。变形温度越高，对复合材料性能越有利。     

可全生物降解PLA/PBAT/PHBV共混材料的结构与性能

为了得到刚性与韧性平衡的聚乳酸（PLA）基可生物降解共混材料,通过熔融共混挤出法制备了不同质量比的PLA/己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物（PBAT）/聚（3-羟基丁酸-co-羟基戊酸共聚酯（PHBV）可全生物降解共混材料,采用SEM、TG、DSC、毛细管流变仪和万能材料试验机对PLA/PBAT/PHBV共混材料的形态结构、热性能、流变性能和力学性能进行了研究。结果表明:PLA/PBAT/PHBV共混材料的热失重起始分解温度相对纯PHBV提高了45 ℃,热稳定性提高;共混体系中各组分的玻璃化转变温度与单一体系相比几乎无变化,PLA/PBAT/PHBV共混体系为完全不相容体系,同时PBAT和PHBV的加入阻碍了PLA的冷结晶;PLA/PBAT/PHBV 共混体系的共混形态呈“海-岛”分布,PBAT和PHBV均匀地分散于PLA基体中,相界面分明;随着PBAT含量增加,PLA/PBAT/PHBV共混材料熔体的流动性增加,温度变化对黏度的影响变大;PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料可在保留纯PLA 60%拉伸应力的同时,拉伸应变提高到纯PLA的2.6倍,韧性得到改善。所得结论表明PLA/PBAT/PHBV质量比为70/20/10的共混材料的综合力学性能较纯PLA好。      

CF/PPEK复合材料界面结构与性能

对连续碳纤维增强杂萘联苯聚醚酮(CF/PPEK)的界面结构与性能进行了研究。通过XPS和Raman光谱表征了CF/PPEK复合材料的界面结构,并利用微脱粘试验研究了CF/PPEK复合材料的界面性能。结果表明:PPEK能与经过表面处理的碳纤维形成较强的界面作用,粘结情况较为理想,保证了基体与纤维间的应力传递,使得CF/PPEK复合材料具有良好的热稳定性及力学性能。基于复合材料细观结构的周期性假设,采取连续性与周期性边界条件,建立了高性能热塑性复合材料三相同轴圆柱形细观分析模型。应用剪滞理论和非线性有限元分析方法对CF/PPEK的界面性能进行了模拟计算与分析,其计算结果与试验结果吻合较好。      

熔融挤出温度对PA1010/CaCl2复合材料结构与性能的影响

通过共混挤出制备了尼龙1010(PA1010)/CaCl2复合材料,研究了挤出温度对PA1010/CaCl2复合材料结构与性能的影响。结果表明,随着挤出温度的提高,PA1010/CaCl2复合材料的结晶度越小,结晶不完善程度越大;PA1010/CaCl2复合材料的拉伸强度随熔融挤出温度的提高存在极值现象,冲击强度随熔融挤出温度的提高而增加,弯曲强度随挤出温度的提高而降低。提高挤出温度会降低PA1010/CaCl2复合材料的热变形温度。     

不同制备方法对CeO2-ZrO2-Al2O3材料性能的影响

分别采用共沉淀法、胶溶法和胶溶?共沉淀法制备了Ce0.5Zr0.5O2(12wt%)-Al2O3(CZA)储氧材料,并通过XRD、低温N2吸附?脱附、氧脉冲吸附(OSC)、程序升温还原(H2-TPR)和O2-程序升温脱附(O2-TPD)等手段进行了表征.材料经过1000℃焙烧后,XRD结果表明,三种方法制备的样品均存在CeO2-ZrO2立方萤石和γ-Al2O3两种晶型.N2吸附?脱附结果表明,胶溶?共沉淀法制备的样品,具有最大的比表面积和孔容,分别为146.2m2/g和0.5mL/g,且有最佳的孔径分布;氧脉冲吸附(OSC)和H2-TPR结果表明胶溶?共沉淀法制备的材料,具有最佳的储氧性能和还原能力;同时实验还比较了经1100℃焙烧对几种方法制备样品性能的影响.     

煅烧温度对TiO2/硅藻土晶型结构与光催化性能的影响

以多孔非金属矿物硅藻土为载体, 钛酸四丁酯为前驱体, 采用溶胶–凝胶法制备TiO₂/硅藻土复合光催化材料。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectroscopy)等方法对硅藻土及不同温度处理得到的复合样品的晶体结构、表面性能及形貌进行表征。结果表明: 载体硅藻土能够提高TiO₂的晶型转变温度, 并且使TiO₂纳米颗粒分散均匀, 有效抑制了团聚行为的发生。以10 mg/L的罗丹明B溶液为目标降解物, 250 W汞灯为光源, 研究不同热处理温度对TiO₂/硅藻土复合材料的光催化活性的影响。结果表明: 750℃煅烧2 h的样品光照120 min对罗丹明B的去除率接近100%, 与Degussa P25的去除率相当。此时样品中具有两种TiO₂晶型(A:R=9:1), 说明TiO₂的混晶效应能够有效地抑制光生电子-空穴复合, 使样品具有比单一锐钛矿型TiO₂更好的光催化性能。     

单体结构对聚酰胺复合纳滤膜表面形貌与性能的影响

以聚砜超滤膜为基膜，2，5-二胺基苯磺酸（DABSA）、间苯二胺（MPDA）、GO代树状聚合物聚酰胺-胺（PAMAM-GO）为水相单体，均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体，通过界面聚合法分别制备出3种聚酰胺复合纳滤膜。采用傅立叶转换红外全反射分析膜表面化学组成的变化，用扫描电镜观察了膜的表面形貌，分别评价了3种膜对2000mg／LNaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4等4种盐的脱除效果。结果表明，NF-DABSA膜表面呈疏松网络状结构，NF-MPDA膜表面由许多小的囊泡堆积成致密层，而NF-ZGO膜表面是由许多小的颗粒紧密堆积而成。其中NF-ZGO膜呈荷正电特征，对NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4的脱除顺序为MgCl2〉MgSO4〉Na2SO4〉NaCl，另两种膜则呈荷负电特征。当3种水相单体中的活性基团浓度都相同时，制备所得的纳滤膜对2000mg／LNa2SO4的脱除顺序为NF-MPDA-T〉NF-ZG0-T〉NF-DABSA-T。由此可见，单体的结构对复合纳滤膜的形貌及性能产生很大影响，其主要原因可能与单体的反应活性及在基膜表面的吸附性能有关。     

基体结构对Al/BN涂层性能的影响

Al/BN涂层是一种适用于450℃以下的可磨耗封严涂层,常应用于燃气轮机压气机部位的气路封严。等离子喷涂Al/BN涂层在机械加工后常出现涂层表面疏松及涂层表面粗糙度不均匀的现象,在服役过程中会出现不可预料的涂层脱落以及粘附叶片等现象,影响发动机性能和可靠性。本文针对等离子喷涂Al/BN可磨耗封严涂层开展热喷涂工艺研究,对涂层显微组织、拉伸结合强度、硬度等性能检测及评价,并着重研究基体材料结构对涂层性能的影响,结果表明相对于平板试片,带有螺纹结构试片的涂层结合强度稍高,但其Al/BN涂层与底层厚度不均匀,造成结合强度值波动较大。     

煅烧温度对二氧化钛纳米晶性能的影响

研究了不同煅烧温度下,锐钛矿相、混晶和金红石相二氧化钛纳米晶的 粒径、比表面积和吸收光谱的变化。经相同的温度煅烧后,金红石相二氧化钛纳米晶的生长速率和比表面积下降速率均大大高于锐钛矿相,表明高温反应或煅烧难以获得金红石相纳米晶,真空热处理的金红石相二氧化钛纳米晶可以保持较高的比表面积和较小的粒径,但易导致非化学配比、晶格缺陷并降低了粉体的性能。     

层片状LaPO4陶瓷的力学性能与显微结构

利用无压、热压、放电等离子三种烧结方法制备了高密度、层片状的LaPO4陶瓷，测定、表征了三种烧结路线合成LaPO4陶瓷的致密化程度、织构行为及基本力学性能。同时，基于Al2O3和LaPO4相之间可形成弱结合界面，无压烧结制备了可用硬质合金钢钻头钻孔的40wt%Al2O3／LaPO4可加工复合材料。     

微观结构对中间相沥青基炭/炭复合材料力学性能的影响

借助偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜以及力学性能测试研究了微观结构对中间相沥青基炭/炭复合材料力学性能的影响. 结果表明: 基体炭在偏光显微镜下呈现出光学各向异性, 在SEM和TEM下呈片层条带状结构. 基体炭与纤维之间的界面不连续, 为“裂纹型”界面. 材料受载破坏时裂纹通过改变扩展路径而延缓其扩展速度, 在纤维-基体界面处以及基体炭层片之间引起滑移, 在断口形貌上体现出断裂台阶适中且与纤维拔出交替进行, 表现出韧性破坏的断裂特征. 材料具有较高的力学性能, 抗弯强度达到257MPa, 断裂韧性达到11.4MPa·m ^1/2.     

不同相结构CePO4纳米线的制备及其光谱性质研究

采用水热法制备了六方相和单斜相CePO4纳米线,研究了不同溶剂对所形成材料形貌的影响。结果表明,采用水、乙二醇混合溶剂制备的纳米线分散性好。利用红外光谱、荧光光谱对所制备的不同相结构的CePO4纳米线的光谱性质进行了研究。结果表明,两种相的CePO4纳米线均在紫外区有较强的发光;由于单斜相CePO4纳米线Ce离子周围配位状况的改变,使其发光峰劈裂为2个,并有明显的蓝移。     

双基体炭/炭复合材料的微观结构与力学性能

借助偏光显微镜、扫描电镜,透射电镜以及力学性能测试研究了微观结构对双基体炭/炭复合材料力学性能的影响.结果表明:基体炭在偏光显微镜下呈现光学各向异性,材料内部形成多层次的界面结构,热解炭呈现"皱褶状"片层结构,中间相沥青炭呈现片层条带状结构,基体炭片层的走向基本上平行于纤维轴向.材料受载破坏时裂纹通过改变扩展路径而延缓其扩展速度,在纤维-基体界面处以及基体炭片层之间引起滑移,在断口形貌上体现出锯齿状的断裂形式,材料具有韧性断裂的特征,抗弯强度最高可达223MPa.     

Zr含量对Mg–4Zn–xZr合金显微组织及阻尼性能的影响

目的 为探究Zr含量变化对铸态Mg–4Zn–xZr(x=0.3,0.6,0.9,x表示质量分数,%)合金显微组织、力学性能和阻尼性能的影响。方法 通过扫描电镜(SEM)分析其显微组织变化,动态热分析仪(DMA)探究其高温及常温阻尼性能,X射线衍射仪(XRD)分析其物相,电子万能试验机进行力学性能测试。结果 Zr的质量分数由0.3%增至0.9%时,Mg–4Zn–xZr合金的平均晶粒尺寸分别为121、108、83 µm,第二相分别为岛屿状的MgZn、长条状的MgZn2和细小颗粒状的Mg7Zn3。在低温区,3种合金均存在阻尼峰P1,临界应变振幅点ε0.1的阻尼值Q^–1分别为0.061、0.044和0.023;在高温区,存在阻尼峰P2。随着Zr含量的增加,Mg–4Zn–xZr合金的抗拉强度由182 MPa提升至207 MPa,伸长率由15%下降至10.1%。结论 随着Zr含量的增加,合金中产生新的形核中心,晶粒发生细化,晶粒低位错储存能力提高,抗拉强度上升,塑性和阻尼性能下降。低温区P1峰为晶界阻尼峰,具有热激活弛豫特征;高温区P2峰为晶界型阻尼峰和微塑性型阻尼峰的叠加。     

一种新的MoSi2基复合材料显微结构及其对力学性能的影响

本文研究了原位生成的ＴｉＣ／ＴｉＢ_２／ＭｏＳｉ_２三相复合材料的一种新的显微结构及其对力学性能的影响,结果表明,当热压金属Ｔｉ,Ｂ_４Ｃ和ＭｏＳｉ_２的混合粉末时,在ＭｏＳｉ_２的基体内生成由ＴｉＣ和ＴｉＢ_２组成的空心粒子．其中的ＴｉＣ和ＴｉＢ_２粒子均为纳米粒子．具有此新显微结构的复合材料,强度达到４８０ＭＰａ,断裂韧性为５．２ＭＰａ·ｍ^１／２,较单相ＭｏＳｉ_２材料的力学性能有大幅度提高．     

B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料的力学性能和微观结构

采用热压法制备了B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料,分析了烧结工艺和TiC含量对B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能和显微结构的影响.当烧结参数为1900℃,45min,35MPa时,85.3%(质量分数,下同)B4C/10%TiC/4.7%Mo陶瓷复合材料的抗弯强度、韧性、硬度和相对密度分别为705MPa,3.82MPa·m1/2,20.6GPa,98.2%.添加的TiC在烧结过程中与B4C发生化学反应生成了TiB2,利用生成的TiB2与添加的Mo协同增韧补强B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料.     

一种新的MoSi2基复合材料显微结构及其对力学性能的影响

本文研究了原位生成的ＴｉＣ／ＴｉＢ２／ＭｏＳｉ２三相复合材料的一种新的显微结构及其对力学性能的影响,结果表明,当热压金属Ｔｉ,Ｂ４Ｃ和ＭｏＳｉ２的混合粉末时,在ＭｏＳｉ２的基体内生成由ＴｉＣ和ＴｉＢ２组成的空心粒子。     

偶联剂对纳米SiO2／树脂复合材料显微形貌及性能的影响

采用不同的偶联剂KH550、KH560和KH570对纳米SiO2进行表面处理,然后将其与拼混树脂制成复合材料。利用TEM、FT-IR和TGA等分析测试手段对不同偶联剂处理的纳米SiO2进行表征和分析,同时对复合材料的显微形貌及耐热性能进行一定的考察。结果表明,SiO2与三种偶联剂均形成化学键合。相比之下,用KH560处理的SiO2在基体树脂中分散性较好,复合材料耐热性较高。