KH570对PZN-PZT/PVDF压电复合材料性能的影响

采用丙烯酰氧基的硅烷偶联剂(KH570)对压电陶瓷锌铌锆钛酸铅(PZN-PZT)进行表面改性.然后将改性后的PZN-PZT陶瓷粉体与聚偏二氟乙烯(PVDF)复合,制备出PZN-PZT/PVDF 0-3型压电复合材料,研究了KH570含量对压电复合材料铁电性、介电性及压电性能的影响.结果表明:KH570的加入有效地改善了复合材料的压电性,当KH570含量为1.2%时压电复合材料的d33达到29.8pC/N.     

高含量SiC_p/A356复合材料衍生材料的组织与性能

采用真空半固态搅拌铸造法制备40%(体积分数)的高含量SiC_p/A356复合材料;然后以40%SiC_p/A356复合材料为原料,采用稀释法分别制备出体积分数10%、20%、30%衍生SiC_p/A356复合材料。通过对比分析高体积含量复合材料稀释制备的衍生复合材料(衍生材料)与直接搅拌制备的搅拌SiC_p/A356复合材料(搅拌材料)的断口形貌,发现衍生材料的断口质量及颗粒分布均匀程度均优于相同颗粒含量搅拌材料的;不同颗粒含量的孔隙率、布氏硬度、力学性能变化规律具有稀释效应,即颗粒含量越低,对应数值越小;相同颗粒含量衍生材料的硬度比搅拌材料的高3%~5%左右,力学性能比搅拌材料的力学性能高9%~13%。     

高性能Al/PVDF复合材料制备及介电性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,选用普通的铝粉为填充组分,采用一种简单的溶液共混的方法制备了两相复合厚膜材料,运用TEM、SEM 手段对复合物的微观形貌进行了表征,并研究了不同添加量的铝粉对复合材料的介电性能(介电常数、介电损耗和电导率)的影响.结果表明:铝粉的加入不仅提高了材料的介电常数,而且还具有很低的介电损耗,材料并未出现明显的渗流效应.     

硬质合金/钢双金属复合材料的组织与性能研究

通过合理调整工艺参数,应用电磁感应熔渗法成功制备了性能良好的硬质合金/钢双金属复合材料。利用SEM、XRD等检测手段对复合材料的显微组织和元素的扩散情况进行了分析,并测试了复合材料的宏观硬度。通过常温三体磨料磨损实验研究了复合材料的磨损性能。研究表明:复合材料中,硬质合金与钢基体冶金结合良好;硬质合金与钢基体间硬度过渡均匀;复合材料的相对耐磨性随着载荷的增加而明显提高,载荷为5.25kg时,相对耐磨性达到45钢的4.88倍。     

TiCp/W金属基复合材料的制备与性能研究

采用滴定法,在偏钨酸铵（AMT）饱和溶液与碳化钛（TiC）微粉和分散剂组成的悬浮液中,滴入无水乙醇获得AMT包覆碳化钛前驱体;然后对前驱体进行高纯氢还原制备出钨包覆TiC复合粉体,对复合粉体进行了XRD物相和SEM形貌分析。结果表明,当N,N-甲基甲酰胺(DMF)和聚乙二醇(PEG)作为TiC与AMT饱和溶液的分散剂,经600 ℃保温1 h和800 ℃保温30 min H2还原,得到分散良好的类球形复合粉体。采用放电等离子体烧结（SPS）技术制得块体样品,对其进行了SEM形貌分析,并测试了其相对密度和力学性能。结果表明,在1600 ℃,保温2 min,SPS烧结后, TiC在基体中分布均匀,TiCp/W复合材料的相对密度达到94.6%,抗弯强度达到739 MPa,显微硬度达到4.86GPa,断裂韧性达到7.87MPa?m1/2。     

炭/炭复合材料热膨胀性能的研究

利用热膨胀仪测定了炭/炭复合材料从室温到1300℃的热膨胀系数,研究了热处理温度、炭纤维取向和环境温度对炭/炭复合材料热膨胀性能的影响。结果表明由于热解炭是以层状的方式围绕炭纤维生长,所以其热膨胀各向异性,垂直于纤维方向的热膨胀大于平行于纤维方向的热膨胀。随着热处理温度的升高,炭/炭复合材料中具有乱层石墨结构的晶体有序度增加,石墨化度增大,石墨片层间的范德华作用力增强,热膨胀系数减小。随着环境温度的升高热膨胀系数先增大后减小,在1200℃有最大值。     

Cu/Ag20复合材料的性能研究

采用一种新颖、独特的方法制备了新型Cu／Ag20复合材料。当对数变形率η=10．56时，电导率为95．79％IACS，极限抗拉强度达710MPa。考察了热处理时间和温度对材料性能和结构的影响，分析了材料的加工方法、宏观性能与微观结构的关系。材料的性能与其界面密切相关。因此，对材料界面进行金相和电子探针分析，并绘制了不同温度下以Cu／Ag20界面反应产物(Ag Cu)含量(重量百分比，下同)为表征参数的界面反应动力学曲线，解释了相应的材料宏观性能的变化，指出了这种复合材料的非平衡材料本质。     

TiC_p/Fe复合材料铸造性能的研究

对TiCp/Fe复合材料的体收缩率、线收缩率和流动性进行了测定,并与普通碳钢、灰铸铁进行比较。结果表明:TiC增强颗粒使TiCp/Fe复合材料的体收缩率较小,体收缩性能高;而流动性则遵循随w(C)量增加而增加的规律;TiCp/Fe复合材料的凝固过程还倾向于集中缩孔,有利于补缩。     

SiCp/Mg-RE复合材料的组织与性能

采用扫描电镜、X射线衍射分析仪、单轴拉伸等方法研究了搅拌熔铸法制备的1wt％SiCp/Mg-5Gd-1Y-1Nd-0.25Zr复合材料的显微组织与力学性能.结果表明:该复合材料中存在Mg2Si、Mg3Gd和Mg12Nd等多种物相;添加1wt％SiC颗粒,能将基体合金的弹性模量提高5～8GPa,但降低了合金强度;弹性模量的提高应主要归因于高弹性模量的SiC粒子、Mg2Si及稀土化合物;强度的降低主要是由于界面产物、氧化物等降低了界面结合强度;晶内稀土含量减少,析出强化减弱,基体强度下降.     

Al-Cr/Al复合材料的制备与性能

采用超声振动辅助铸造法制备Al-Cr/Al复合材料。利用XRD对复合材料进行物相分析,用SEM观察增强体颗粒大小、形貌以及分布,并研究了复合材料的阻尼性和高温氧化性。结果表明:Al和Cr化学反应生成Al_(0.983)Cr_(0.017)、Al_5Cr、ε-Al_8Cr_5、η-AlCr_2等金属间化合物,这些化合物相互扩散,形成均匀的混合增强相;超声波的声空化、声流等效应使得增强颗粒呈不规则多边形,且粒径较小,分布均匀,与基体结合良好,界面清洁,无气孔;在本征阻尼、界面阻尼及位错阻尼等机制的共同作用下,复合材料的阻尼性得到了明显的提高,并随着Cr含量增加阻尼性增强,其内耗值均大于0.01;同时,高温氧化时复合材料的表面生成了一层致密的抗高温氧化腐蚀Al2O3薄膜。     

活性炭-CNT/PEG/硫复合材料的制备与储锂性能研究

通过密封加热熔融的方式制备了添加CNT的活性炭/硫锂离子电池正极活性材料,并对其进行PEG包覆复合改性,制备了C-CNT/S(PEG)正极复合材料。X射线衍射(XRD)图谱显示复合材料具有较强的非晶结构,且单质硫分散在碳材料的微孔之中。扫描电镜(SEM)显示CNT均匀分散在复合材料之中,并形成了三维导电结构。放电比容量测试显示CNT的加入提高了复合材料的放电比容量;PEG包覆的复合改性材料首次放电比容量高达1371.1 m Ah/g,循环50次后放电比容量为662.8 m Ah/g。说明添加CNT及PEG包覆复合改性,使活性炭/硫正极材料的电化学性能显著提高。     

基于PVDF的压电触摸屏研究

随着信息与自动化技术的发展,触摸屏由于可以与显示设备集成,以及更直观的人机交互方式,正不断的深入人们的日常生活中。压电触摸屏基于压电材料的压电效应,相对于传统电容、电阻触摸屏有诸多优势。本实验首次设计并制作了一款基于PVDF压电膜的压电触摸屏,通过对整个压电触摸屏系统的设计与制作以及外部测试环境的搭建,实现了触摸屏的基本功能。此种压电触摸屏的最佳精度可以达到0.5mm,对于50mm×50mm的屏幕,分辨率可以达到100×100,满足了人机交互的基本要求。     

KCC-1/PVDF超疏水与超滑表面的制备及其性能研究

目的将海胆状纳米二氧化硅(KCC-1)微球掺入聚偏氟乙烯(PVDF)中,制备出KCC-1/PVDF超疏水涂层,并在此基础上利用不同涂层修饰剂修饰,进一步制备出超滑涂层。方法以溴化十六烷基吡啶作为模板,结合煅烧法合成了海胆状KCC-1微球,分散到PVDF溶液中,在镁合金表面制备KCC-1/PVDF涂层,并进一步用不同修饰剂(全氟辛基三乙氧基硅烷(PFOTES)、十六烷基三甲氧基硅烷(HDTES)和二甲基硅油)对涂层表面进行改性。结果经过十六烷基三甲氧基硅烷改性,得到水接触角为155°的超疏水涂层,而灌注二甲基硅油后得到滑动角为4.5°的超滑表面。摩擦磨损实验中,超滑表面的耐磨性优于超疏水表面,优于空白镁合金;防覆冰实验结果表明超疏水和超滑表面能有效延缓液滴在表面结冰。结论KCC-1/PVDF超疏水与超滑涂层能有效地保护镁合金基底,且超滑涂层的防腐蚀性优于超疏水涂层,其腐蚀抑制效率IE分别为100%和98.28%。     

树脂基复合材料表面修整工艺材料性能研究

目的为提高复合材料涂装前的喷漆表面平整度,保证漆膜表面状态。方法分别采用表面修整剂、针孔填充剂和封孔剂等三种工艺材料,对玻璃纤维增强树脂基复合材料表面进行喷漆前的表面修整,并涂装配套的防护底漆。通过对修整材料的固化性能、与基材及漆层的表面结合力以及涂层系统相容性等性能进行测试,并与未使用工艺材料进行表面修整处理的复合材料喷漆后的表面状态进行对比,评价三种工艺材料的工艺性能、附着力及与涂层的相容性等。结果在树脂基复合材料表面,涂装前配套使用针孔填充剂和封孔剂或针孔填充剂和表面修整剂进行表面修整,可有效降低复合材料表面针孔、凹坑等缺陷对涂装外观的影响,且漆层与基底的结合力大于15 MPa,与未使用工艺材料的涂层系统比较,性能未下降。结论三种工艺材料与底面漆的相容性良好,对涂层力学性能及耐介质性能无不良影响,可配套用于复合材料涂装前的表面修整,提升涂装表面状态。     

YSZ/MnZn铁氧体复合材料的制备与电磁性能研究

在结构陶瓷材料中加入一定量的磁性颗粒分散相,从而使复合材料具有一定的电磁学性能,是结构陶瓷多功能化的一个重要途径。制备了一系列不同体积比的3 mol%YSZ/MnZn铁氧体复合材料(铁氧体含量分别为0 vol%,20vol%,40 vol%,50 vol%,60 vol%,80 vol%和100 vol%),测定了复合材料在1 MHz~1 GHz频率范围内的复磁导率,研究了磁性相体积比对复合材料电磁性能的影响。结果表明,复合材料的磁导率在磁性相体积比超过0.6时,会出现大幅度的升高,即发生磁逾渗现象,逾渗阈值约为0.6。     

体育器材用C_f/Al复合材料的制备与性能研究

采用碳短纤维为增强体,6063铝合金为基体,对碳短纤维进行表面化学镀铜处理,用搅拌铸造法制备复合材料,研究其力学性能。结果表明,碳短纤维体积分数为6%时,复合材料的性能最优,对复合材料进行热挤压处理,可以提高其致密性,改善性能。     

亚微米AlNp/Al复合材料的组织与性能研究

通过机械干混和湿混(添加分散剂)两种混合工艺,制备了20％AlNp／Al复合粉末,并通过冷等静压一热挤压制备了亚微米AlNp／Al复合材料。对比分析了两种混合工艺条件下亚微米AlN的分散情况,同时分析和测试了复合材料的显微组织与性能。     

WC_p/2024Al复合材料热学性能研究

利用粉末冶金法制备了WC颗粒体积分数分别为8%、11.8%、16.7%的WCp/2024Al复合材料,采用扫描电子显微镜、热膨胀分析仪、热导率测试仪等多种手段研究不同WC体积分数、挤压比和热处理对复合材料热膨胀系数（CTE）、热导率和微观结构的影响。结果表明：复合材料的热膨胀系数随WC体积分数的增大而明显降低,随挤压比的增大而提高,经过T4态热处理后,复合材料内应力的降低和第三相的析出导致其热膨胀系数降低,热膨胀系数的实测值与kermer模型的计算值相近。复合材料的热导率随WC体积分数的增大而降低。     

C_f/ZrC-SiC复合材料抗氧化烧蚀性能研究

Cf/Zr C-Si C超高温陶瓷基复合材料利用碳纤维的增韧、Zr C的高熔点、高硬度、优异的耐超高温性能以及Si C-Zr C复合基体良好的抗氧化特性成为了超高温材料中的研究热点。对基体Zr:Si(质量)分别为2:1、4:1、8:1、16:1的带有Si C涂层的Cf/Zr C-Si C超高温陶瓷基复合材料进行2700 K、600 s等离子风洞氧化烧蚀考核试验,评估基体组分配比对材料抗烧蚀性能的影响规律,利用SEM和EDS等分析手段,考察了基体组分配比对烧蚀层微观结构的影响。结果表明,2700 K下,烧蚀中心区表面的Si C快速氧化消耗,基体开始发生氧化烧蚀;基体中Zr的含量越高,试样抗氧化烧蚀性能越好。烧蚀影响层较厚,达毫米级。随着Si含量增加,表层以内生成的Si O2增多,其本身易挥发,烧蚀层孔隙增多,氧气更容易进入内部,烧蚀越严重。随着Si含量增加,Zr C氧化生成的致密Zr O2减少,对碳纤维的保护减弱,碳纤维烧蚀越严重。     

Ni-CCNTs/AM60复合材料高温性能的研究

在氩气保护下,采用搅拌铸造法制备了化学包覆镍碳纳米管(Ni-CCNTs)/AM60复合材料,测试了铸态条件下复合材料的高温力学性能,并对微观组织和断口形貌进行观测和分析.结果表明:Ni-CCNTs/AM60复合材料具有良好的高温力学性能,在拉伸速度为1 mm/min以及温度为150℃时其抗拉强度达132.77MPa;当碳纳米管含量过多时,会因团聚而影响复合效果,该复合材料高温性能急剧下降;复合材料的断裂形式由韧窝和撕裂棱组成,其断裂特征更趋向于韧性断裂.