碳纳米管-银-石墨复合材料的电磨损性能

采用粉末冶金工艺制备碳纳米管—银—石墨复合材料,初压压力200 Mpa,在H2保护气氛下烧结并保温1 h,复压压力400 Mpa制得复合材料,研究电流密度(0～25 A/cm2)对碳纳米管—银—石墨复合材料摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着电流密度的增大,电磨损过程中的发热量增大,粘着磨损加剧,润滑膜遭到破坏,导致复合材料的摩擦因数、磨损量增大。比较正、负极电刷磨损量发现,接触表面理化反应和金属转移的存在,导致正刷磨损量大于负刷磨损量;正刷磨损量随电流密度增大而成倍增长,负刷磨损量与电流密度关系不明显,电流密度越大磨损极性的差异越明显。     

钴基合金-碳化钨复合涂层材料耐磨性能的研究

采用真空熔烧法制得钴基合金—碳化钨复合涂层材料,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等先进的测试手段对涂层的组织结构和表面形貌进行观察分析。应用盘销式摩擦磨损试验机对不同碳化钨质量分数的复合涂层材料和淬火态45钢进行了磨损试验。结果表明:在相同试验条件下,复合涂层的耐磨性显著高于淬火钢,且其耐磨性随碳化钨质量分数的增加而提高:淬火钢的耐磨性随着载荷的增加迅速降低,而复合涂层的耐磨性则变化不大。     

复合镀层的摩擦磨损特性研究

研究了Ni-W-Co/SiC复合镀层的干摩擦滑动磨损特性,分析了载荷、滑动速度及滑动距离对磨损机制的影响。试验结果表明,磨损表面生成稳定的氧化膜将导致磨损机制发生转化。     

热沉衬底金刚石/铜复合材料表面金属化工艺研究

为了改善金刚石/铜复合材料的表面特性,采用化学镀镍与电镀金结合的方式。先通过SnCl₂溶液和PdCl₂溶液对复合材料表面进行敏化、活化等预处理,并研究预处理对后续化学镀镍层产生的影响。通过SEM（扫描电子显微镜）、EDXS（能量色散X射线光谱仪）、OM（光学显微镜）和热振、高温烘烤等实验措施数据的分析对复合镀层进行研究,研究结果表明,通过化学镀加电镀的方法在金刚石/铜复合材料表面得到了高结合力、均匀致密的镍合金镀层。     

材料磨损与微电子机械系统中的磨损现象

磨损是材料和机械失效的主要原因之一。本文介绍了近年来材料磨损性能材料的进展,磨损的几种破坏机制以及相应的磨损理论模型,并介绍了MEMS中磨损研究的现状。     

平纹编织C/SiC复合材料层合板面内力学性能的可设计性研究

通过试验和理论分析,研究平纹编织C/SiC复合材料层合板的面内承载特性.制备(0°/90°)主方向和(±45°)偏轴向试件,并分别进行室温下面内单向拉伸和剪切试验.试验结果显示平纹编织C/SiC复合材料层合板的力学性能与纤维方向角相关,(±45°)偏轴向试件的抗剪切破坏性能明显较高.基于微观结构的解析模型分析表明,孔洞和微裂纹的存在大幅度降低了SiC基体的有效弹性模量.经典层合板理论仍然适用于该材料类型层合板的刚度分析,从而证实碳纤维对层合板力学性能的控制作用.平纹编织C/SiC复合材料层合板的面内力学性能具备良好的可设计性.     

微米Wp/Cu基复合材料耐磨行为

以微米级的钨粉和铜粉为原料,采用冷压烧结方法制备出Wp/Cu基复合材料,并进行了热挤压加工,考察了该材料的耐磨行为。结果表明:该复合材料不仅具有良好的抗磨性能,而且适宜同40Cr钢组成在油润滑条件下工作的摩擦副;在油润滑条件下,其磨损体积损失仅是QSn6.5-0.4的11.6%,磨损表面呈Cu基体、凸出Wp和少量孔隙的耐磨组织,并且未发现来自40Cr钢的转移物。     

陶瓷刀具切削加工时的磨损和润滑及其与加工对象的匹配研究

分析了陶瓷刀具发展及其应用过程存在的问题，综合评述了陶瓷刀具切削加工时的磨损和润滑的研究进展，提出了陶瓷刀具与加工对象存在合理的匹配问题。指出了在实际应用中，应根据所加工的工件材料选择合适的陶瓷刀具材料，并应根据陶瓷刀具组分中是否含有高温下易与工件发生扩散及化学作用的组分来确定合理切削用量。     

平纹编织C/SiC复合材料高温疲劳特性的试验研究

为研究2D平纹编织C/SiC复合材料的高温氧化疲劳性能,采用Instron8801液压伺服疲劳试验机进行疲劳试验,在疲劳试验的过程中,同时采用高温氧化环境系统对试样进行高温氧化。高温疲劳试验后,采用扫描电子显微镜对试样断口的微观形貌进行对比分析。试验发现,试样的疲劳寿命随外载荷的增加而显著降低,氧化性气体较浓的环境下材料疲劳极限较低。应力水平的高低对试样的氧化程度影响明显,应力水平越低,试样内部的氧化程度越低。水分压较高的环境试样寿命明显要低,材料的表面涂层氧化十分严重,且应力水平越低,水分压对材料氧化行为影响越大。     

Ni-W-Co/SiC微粒复合材料的磨损规律和机理

研究了Ni-W-Co/SiC微粒复合镀层在润滑渐污条件下的滑动磨损特性,分析了载荷、滑动速度及SiC微粒质量分数对复合镀层磨损机制的影响。试验结果表明：在污染条件下,Ni-W-Co合金的磨损机制主要为显微切削和犁沟;SiC微粒复合相的主要流失形式为撞击脱落。     

C/C复合材料热防护涂层残余应力研究

对在C／C复合材料基体上制备的W-TiC梯度功能涂层过程中的残余热应力进行了计算机有限元模拟；并模拟了单-W和单-TiC涂层下的残余热应力分布情况，模拟结果表明，W-TiC的梯度功能涂层与单一涂层相比，具有更好的热应力缓和特性。在综合考虑热应力最小，应力强度比值最小以及纯TiC侧应力状态等因素的基础上，完成了功能梯度涂层体系的热应力缓和特性设计，得到组成分布指数P=1．5的最佳设计结果。     

复合材料的统计强度和设计许用值计算

对复合材料强度的统计特性进行了讨论，对Ｗｅｉｂｕｌｌ分布参数α和β的置信下限作了研究，给出了分布参数α和β未知、α未知而β均已知等情况下，从样本中求取复合材料强度许用值的方法，并和文献１的计算结果作了比较，论证了从样本中求取许用值时假定α已知是偏不安全的。本文还就设计许用值对样本容量的敏感度进行了分析。     

Structural and chemical study of C/C composites before and after braking tests

The oxygen, nitrogen, and hydrogen contents of three kinds of C/C composites used for brake discs, before and after braking tests, have been measured by a combustion-infrared method. The morphologies of wear debris have been observed by SEM, and the relationships between their oxygen, nitrogen, and hydrogen contents and crystal structures and friction properties have been established. The results have shown that the oxygen, nitrogen, and hydrogen contents of the C/C composites are mainly determined by structural defects, and are independent of the degree of anisotropy; the greater the number of lattice defects, the higher the contents of oxygen, nitrogen, and hydrogen. Oxygen, nitrogen, and hydrogen were desorbed during the braking tests, but they were re-adsorbed on the friction surface and wear debris in greater amounts after braking. The oxygen content directly affects the friction behavior; the greater the amount of oxygen desorbed, the greater the increase in friction coefficient, that is, the worse the stability of friction.     

SiCp/Cu复合材料的显微组织和力学性能

采用非均相沉淀包裹法制得铜包SiC复合粉体,利用热压烧结工艺制备了含有体积分数为20%～65%SiC颗粒的SiCp/Cu复合材料.用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析等测试方法对试样进行了成分和微观形貌分析.结果表明:包裹法制得的SiCp/Cu复合材料中基体铜形成连续的结构,SiC分散较均匀;随着SiC含量的增加,试样孔隙率提高,抗弯强度下降;而硬度则先增后降,并在SiC体积分数为35%时出现最大值;所有试样均表现为脆性断裂.     

平纹编织C/SiC复合材料拉—拉疲劳特性的试验研究

为研究2D平纹编织C/SiC复合材料的疲劳性能,采用Instron8801液压伺服疲劳试验机对2D平纹编织C/SiC复合材料试样进行等幅单向拉—拉疲劳试验。实验中,采用声发射设备和红外热象仪来动态监测损伤的演化过程;实验结束后,采用扫描电子显微镜对拉伸试验和疲劳试验的试样断口的微观形貌进行对比分析。试验发现,在前100次循环中,试件的模量快速下降,声发射累积能量迅速增大,温度明显上升。100个循环后,试件的模量、声发射累积能量和试件的温度变化趋势变缓。疲劳和拉伸试样的损伤均以纤维束的断裂、拔出和分层损伤为主;失效的拉伸试样断口处的纤维被完整的基体外壳包裹着,而失效的疲劳试样断口处的纤维基本无完整的基体外壳,表面只有少量的磨损后的基体碎屑。     

Wear mechanisms of the C/SiC brake materials

The C/SiC brake materials were fabricated by chemical vapor infiltration combined with liquid melt infiltration. The wear mechanisms of C/SiC brake materials were investigated. The main wear mechanisms were grain-abrasion, oxidation-abrasion, fatigue wear, and adhesive wear. These wear mechanisms always occurred simultaneously , and showed mutual enhancing effects between them. Grain-abrasion mainly was the result of hard SiC grain action. Adhesive wear could cause high wear rates and a large unstable friction coefficient. Si was the significant factor on the adhesive wear, so Si in the C/SiC brake materials must be removed.     

机械合金化制备Cu/TiC材料的研究

在高能球磨机中用两种方法合成Cu／TiC材料，方法一：将配好的Ti和C原子比为1：l的粉末放入氩气保护下的球磨机中球磨不同时间后，再将铜粉末加入一起球磨不同的时间；方法二：将不同比例的铜、钛、碳粉末一起加入氩气保护下的球磨机中球磨不同时间。将球磨得到的粉末进行烧结。应用X射线衍射、电子显微镜等分析了它们的微观结构，发现方法一可得到较细小的第二相强化颗粒TiC。     

Zr/Cu复合板应用于离心甩片装置的可行性分析

将离心甩片法应用于锆合金熔炼,提出采用Zr/Cu复合板代替纯铜板作为水冷转盘及水冷收料箱的材料,并从厚度设计、水冷转盘的速度设计、锆中间合金液的流量以及冷却水流量等方面,讨论了Zr/Cu复合板应用于该装置的可行性。     

复合材料剪切弹性模量G23的修正公式

为确保梁在简支处及集中载荷处挠度的一阶导数连续，引入两个广义位移ω（ｘ）和ψ（ｘ），并建立其平衡方程，解此微分方程，得到与试验相吻俣的Ｇ２３修正公式。     

50%SiC/Cu复合材料电火花加工研究

采用粉末冶金工艺制备了50%SiC/Cu复合材料.研究了电参数对线切割加工SiC颗粒增强Cu基复合材料的加工速度和表面质量的影响规律.用扫描电子显微镜分析了复合材料加工表面的形貌特征.结果表明,选用较大的峰值电流和较短的脉冲宽度,可对50%SiCp/Al复合材料进行较理想的线切割加工