颗粒增强金属基复合材料的无压浸渗新工艺

介绍了目前采用的颗粒增强金属基复合材料的制备工艺,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的颗粒增强金属基复合材料新工艺,尤其是高体分SiC/Al复合材料的无压浸渗制备新工艺仍属新领域。     

不同质量分数的SiCp-Al复合材料制备及性能测定

为了分析SiC颗粒增强Al基复合材料中SiC质量分数对材料性能的影响,用粉末冶金法制备了SiC颗粒质量分数分别为10％,15％,20％,25％的铝基复合材料,测定了复合材料的抗拉强度、压缩强度、显微维氏硬度以及线膨胀系数．结果表明,随着SiC质量分数的增加,SiCp-Al复合材料的压缩强度、抗拉强度和显微维氏硬度都得到大幅度提高,而线膨胀系数随着SiC质量分数的增加而降低．说明复合材料的力学性能不符合简单的混合定律．     

铸造颗粒增强铝基复合材料的研究

利用机械搅拌方法,制备了SiC/ZL101;Al2O3/ZL101;SiC,Al2O3/ZL101复合材料,研究了SiC/ZL101,Al2O3/ZL101复合材料组织.结果表明,制备工艺对SiC/ZL101,SiC-Al2O3/ZL101组织及硬度有重要的影响.该研究为颗粒增强铝基复合材料的制备提供了理论与实验基础.     

SiC颗粒增强纯铝基复合材料的研究

探讨了用粉末冶金法,采用常规的冶金加工设备和工艺,制造SiC颗粒增强纯铝基复合材料的可行性;研究了不同SiC含量铝基复合材料的显微组织和力学性能.结果表明:SiC颗粒与纯铝粉混合、加压、烧结制备的复合材料,组织致密,增强颗粒分布均匀;随SiC体积百分含量增加,复合材料的强度、硬度明显升高;SiC体积面分含量小于20×10~(-2)时,塑性不降低;复合材料的拉伸断口为解理与韧窝混合断裂.     

SiCp/Cu复合材料的热膨胀性和导热性

采用热等静压的方法制备了SiCp／Cu电子封装复合材料．材料热膨胀系数（CTE）和导热率的测定表明,增加SiC体积分数和减小SiC颗粒的尺寸有利于降低CTE值;SIC质量分数超过26％这一临界值后,材料导热率会明显下降．减小残余应力有利于降低材料的CTE值．     

SiCp对石墨烯-铝基复合材料性能的影响研究

通过高能球磨混料和真空热压方法制备了铝基复合材料样品。采用金相显微镜、扫描电镜和硬度测试等实验手段研究了SiC纳米颗粒对石墨烯-铝基复合材料均匀性、致密度、微观结构和硬度的影响。结果表明,SiC纳米颗粒的加入改善了石墨烯的团聚情况,提升了铝基复合材料的致密度,也使铝基复合材料的硬度得到明显增强;但随着石墨烯含量的增加,铝基复合材料均匀性、致密度仍呈现下降趋势。     

颗粒簇增强金属基复合材料的细观力学行为

基于SiC/Al基复合材料中的SiC颗粒簇周期性排布假设,通过三维有限元体胞方法,探讨了不同堆积形式下的颗粒簇微结构对基体材料中热残余径向应力的分布,所得结果对于深入理解金属基复合材料的损伤过程有参考价值.     

SiC颗粒增强PTFE基复合材料摩擦磨损特性研究

利用冷压烧结法制备了不同含量的SiC颗粒填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料，采用M-200环块试验机进行摩擦磨损试验，研究了SiC颗粒增强PTFE基复合材料在干摩擦条件下的磨损特性，并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨损表面形貌进行了观察，对复合材料的磨损机制进行了分析．结果表明：SiC颗粒增强复合材料的耐磨性能显著提高，但其摩擦系数有所增大；随SiC颗粒含量的增加复合材料的磨损机理由粘着磨损占主导逐渐转变为显微切削占主导；复合材料中增强相SiC颗粒有3种流失形式：整体脱落、磨损、碎裂．     

6066Al／SiCp复合材料的组织特征与阻尼性能

研究了经制粉→混料→真空抽气→热挤压工艺制备的6066Al/SiCp复合材料的组织特征与阻尼性能。复合材料的阻尼特征通过动态机械热分析仪（DMTA）测量,得到了2种不同SiC含量的6066Al/SiCp复合材料及6066Al合金在温度为30－250℃,频率为0.1,1,10和30Hz时的阻尼值,利用扫描电镜、光学显微镜对复合材料组织特征进行了分析,根据组织特征及阻尼数据对复合材料的阻尼机制进行了讨论。结果表明：将2－3μm的SiC颗粒加入6066Al中,当SiC含量为7％（体积分数）时,增强的SiC果料分布较均匀,与基体结合良好;当SiC含量为12％时,SiC1易聚集成团,少量SiC能明显提高6066Al的阻尼能力,尤其是高温阻尼性能;6066Al/SiCp复合材料的高阻尼性能主要是SiC中入后使位错密度大大增加,基体晶界及基体与SiC颗粒界面的存在使材料在循环载荷下消耗能量所致。     

纳米颗粒弥散强化铜基复合材料的显微组织与性能

采用粉末冶金的方法,以Al2O3,SiO2,SiC和MgO等纳米颗粒为增强相,制备出4种不同颗粒的纳米复合材料,研究了各增强相对复合材料显微组织与性能的影响.结果表明:在相同的质量分数(ω)和制备工艺下,不同弥散相颗粒的弥散强化铜合金显微组织不同,铜基体上大体均匀地分布着细小的弥散相颗粒,但部分区域仍存在偏聚现象.4种复合材料的电导率相近,抗拉强度方面Cu/Al2O3与Cu/SiO2的性能要略好于Cu/SiC与Cu/MgO.     

CaO对ZnO-Sb2O3-P2O5-CaO系统玻璃结构与性能的影响

采用熔体冷却的方法制备了(30-x)ZnO-35Sb2O3-35P2O5-xCaO(x=0~12.5mol)系统玻璃,并借助红外光谱、差热曲线等对玻璃结构和性能进行了分析。结果表明,随着CaO的增加,磷酸盐玻璃的结构无明显的变化;随着CaO取代ZnO含量的不断增加,玻璃的转变温度和软化温度都有所提高,同时提高了玻璃的耐水性。由于CaO和ZnO的分子质量和摩尔体积相差不大,所以取代后磷酸盐玻璃的密度和摩尔体积有所下降但变化不大。玻璃的热膨胀系数和抗析晶能力随着CaO含量的增加都先增加后减小。     

Thermo-mechanical fatigue reliability optimization of PBGA solder joints based on ANN-PSO

Based on a method combined artificial neural network （ANN） with particle swarm optimization （PSO） algorithm, the thermo-mechanical fatigue reliability of plastic ball grid array （PBGA） solder joints was studied. The simulation experiments of accelerated thermal cycling test were performed by ANSYS software. Based on orthogonal array experiments, a back-propagation artificial neural network （BPNN） was used to establish the nonlinear multivariate relationship between thermo-mechanical fatigue reliability and control factors. Then, PSO was applied to obtaining the optimal levels of control factors by using the output of BPNN as the affinity measure. The results show that the control factors, such as print circuit board （PCB） size, PCB thickness, substrate size, substrate thickness, PCB coefficient of thermal expansion （CTE）, substrate CTE, silicon die CTE, and solder joint CTE, have a great influence on thermo-mechanical fatigue reliability of PBGA solder joints. The ratio of signal to noise of ANN-PSO method is 51.77 dB and its error is 33.3% less than that of Taguchi method. Moreover, the running time of ANN-PSO method is only 2% of that of the BPNN. These conclusions are verified by the confirmative experiments.     

含有球状微塑料的黄绵土在各降雨条件下的盐分运移规律研究

为研究不同粒径和含量球状微塑料的黄绵土在不同降雨条件下的盐分运移变化规律，利用室内一维土柱模型开展垂直入渗试验，得到不同降雨条件下的各含量和粒径微塑料的土柱入渗电导率随时间变化散点图。研究结果表明：在黄绵土中低含量微塑料显著促进NaCl溶液的入渗，高含量微塑料阻滞NaCl溶液的入渗，而降雨条件会改变微塑料临界含量；在黄绵土中稍小粒径微塑料显著促进NaCl溶液入渗，稍大粒径微塑料阻滞NaCl溶液的入渗；低含量和小粒径微塑料对降雨响应更灵敏。     

Diesel oil infiltration in soils with selected antecedent water content and bulk density

The effects of soil texture, initial water content and bulk density on diesel oil infiltration in fine sand and silty clay loam materials were evaluated. Three physical and two empirical equations express diesel oil infiltration through soils with time, with coefficients of determination greater than 0.99. Diesel oil infiltrates more quickly in the fine sand than in the silty clay loam material. Diesel oil infiltration rates are found to decrease with increasing initial water content and bulk density for the silty clay loam material. The infiltration rate of diesel oil in the fine sand material increases slightly with increasing initial water content. The diesel oil saturated conductivity(Kdiesel) decreases with increasing bulk density for the silty clay loam column. Diesel oil sorptivity(S) decreases linearly with increased initial water content and bulk density of the silty clay loam material. Changes in empirical parameters relative to initial water content and bulk density are similar to the parameter S.     

室内空气清新程度、能耗与换气的研究

冬季，由于风力的作用和室内外空气密度差引起的民用建筑渗风是室内外空气交换的主要方式；渗风量影响室内的空气质量与室内热环境。在采暖地区渗风量增加，采暖能耗增大。寻求室内舒适环境下空气清新程度、能耗和换气的关系是必要的。文中提出实验统计分析渗风量的方法与室内空气质量情况。     

喀左地产青石土的烧结性能

通过对不同温度下烧制的青石土样品的线收缩率、体积密度、吸水率和显气孔率的测定,绘制出青石土的烧结性能曲线,研究了青石土的烧结性能,确定了其最佳烧结温度;通过对1 050℃下不同粒度青石土烧结体的线收缩率、体积密度、吸水率和显气孔率的规律分析及其断面显微结构分析,研究了青石土的粒度对其烧结性能的影响。结果表明,青石土的最佳烧结温度为1 050℃;当青石土的粒度在100目以下时,其烧结体的各项数据变化趋于平缓,均有较好的烧结性能。     

铸造碳化钨颗粒／中锰钢表面复合材料制作新工艺及其理论研究

开发了铸造碳化钨颗粒／中锰钢表面复合材料的制作新工艺，进行了金属液浸渗颗粒层过程动力学分析。结果表明，采用普通粘土干砂型或ＣＯ２硬化砂型及铬铁加稀土合金改善浸渗性技术，可以制成质量良好的表面复合材料。建立的金属液浸渗深度物理模型对实验有较好的指导作用     

坝坡垫层料降雨冲蚀破坏机理研究

针对燕山水库大坝开展三维有限元瞬态流固耦合计算,对强降雨条件下坝坡降雨入渗过程进行模拟,在降雨入渗模拟结果分析的基础上,结合坝坡垫层料颗粒特性分析及现场勘测结果,研究了坝坡垫层料降雨冲蚀破坏过程,研究结果表明:降雨入渗是导致下游坝坡垫层料冲蚀的主要原因,水力梯度大于垫层料最小临界水力梯度值的区域是发生冲蚀的主要区域;降...     

纵向磁场对电弧带电粒子密度和电压噪声的影响

在稳态模型和局域热力学平衡的假设下，从动量方程出发，推导了施加纵向磁场后真空电弧带电粒子密度的数学表达式.在此基础上，分析了纵向磁场对真空电弧带电粒子密度和电弧电压噪声所产生的影响，得知施加纵向磁场之后电弧带电粒子密度增加了而电弧电压噪声减小了，由此抑制了真空电弧由扩散型向集聚型的转变，从而延缓了阳极斑点的生成，提高了真空开关的开断容量.