引入Al组元对Ti3SiC2材料结构和性能的影响

向Ti3Si C2材料中引入Al、Al-Si合金粉,研究Al组元对Ti_3Si C_2材料致密度、力学性能、相组成及显微结构的影响。结果表明:引入适量的Al、Al-Si合金粉,能够促进Ti3Si C2材料的生成,可以得到纯度更高的Ti3Si C2材料,且引入Al-Si的效果较为明显;会生成Ti_3Si(1-x)AlxC_2,随着Al、Al-Si合金粉含量的增加,生成较多的Ti_3Si(1-x)AlxC_2,从而降低Ti3Si(Al)C_2材料的体积密度能生成固溶相,起到固溶强化的作用,可得到性能良好Ti3Si C材料,有助于提高Ti_3Si C材料的力学性能,当引入量为0.3Al-Si合金粉时,抗弯强度为352 MPa,断裂韧性为5.68 MPa·m1/2。     

少片变截面弹簧材料的研究

少片交截面弹簧要求其材料具有较高的淬透性、小的脱碳倾向、良好的机械性能、加工性能和高的疲劳强度。我们从各种性能入手对55Si—MnVB、55Si2MnCrVB、28SiMnB和60CrMnB钢进行了研究。研究结表果明,这四个钢种的机械性能和加工性能都能满足不同车型板弹簧的要求。其中,60Cr—MnB钢的性能最佳,能用于制造25mm左右厚的钢板弹簧;55SiMnVB钢次之,可用于15mm厚的板簧。由于淬透性能的限制,28SiMnB钢和55Si2MnCrVB钢只能用于制选10mm左右的轻型车少片弹簧。     

Ti(C0.3N0.7)-Si3N4复合材料的制备与性能

在Si3N4基体材料中添加高弹性模量的第二相粒子Ti(C0.3N0.7),研究第二相的引入对氮化硅陶瓷材料力学性能的影响.结果表明,在Si3N4基体材料中添加Ti(C0.3N0.7)能起到弥散颗粒增韧的作用.     

Ni2O3/CuO/Sb2O3:SnO2下转换材料光谱特性试验研究

以氧化锡为主要材料,掺杂过渡元素氧化物,采用高温烧结法制备了在1.06 μm处具有激光吸收性能的下转换粉体材料.对材料的1.06 μm激光吸收性能、晶相结构、表面形貌以及光谱下转换位移进行了表征.最后,将合成材料制备成涂料样品,测试1.06 μm激光吸收性能.结果表明,该材料对1.06 μm激光具有较高的吸收性能.     

B4C陶瓷/UHMWPE复合材料防护性能数值模拟分析

为提升复合装甲抗弹性能,用Autodyn软件建立二维模型,通过SPH算法对单一UHMWPE纤维复合材料靶板进行数值模拟,研究其侵彻机理和破坏模式,对B4C陶瓷/UHMWPE复合材料靶板的5种结构进行侵彻性能仿真预测,并验证模拟结果.结果表明:迎弹面应选刚度和硬度高的材料,当用B4C陶瓷时,B4C陶瓷与UHMWPE复合材料靶板厚度比为4:10,抗弹性能最佳.试验结果与模拟结果一致性较好.     

热挤压对颗粒增强金属基复合材料组织和性能的影响

研究了挤压对 Si C颗粒增强铝基复合材料组织和性能的影响。结果表明 ,挤压变形可显著提高 PM法制备材料的室温性能 ,细化增强颗粒 ,改善颗粒分布 ,消除坯料内部的孔隙。因此将热挤压引入 PRMMCs制备技术中 ,能比通常 PM法制备的材料获得更优良的组织和性能。     

烧结温度对合成Ti3SiC2材料的影响及反应机理的研究

以Ti/Si/C为原料,采用反应烧结方法制备Ti3SiC2材料,并分析反应烧结机理。结果表明,以3Ti/1.2Si/2C为起始原料,烧结温度在1250~1300℃之间,可以得到Ti3SiC2含量90%以上的Ti3SiC2材料。Ti3SiC2的反应合成机理是固-液反应,即:Ti5Si3和β-Ti形成液相,液相再与TiC反应,进而合成Ti3SiC2。     

粉末冶金激光烧结机理的探讨

应用CO_2激光器对Fe-C-Cu-MoS_2粉末冶金坯料进行烧结,形成了微细的Fe_3C和CuMo_2S_(s-x)~(?)相。该法烧结成的材料具有理论的组织和性能。对激光烧结过程中可能发生的各种机理进行了初步探讨,其结果可为激光烧结法在粉末冶金领域中的应用提供理论依据。     

锂离子电池硅负极材料充锂过程的跨尺度模拟方法

针对硅(Si)负极材料充锂(Li)过程产生的中间相如何引起其失效,依然缺少微观结构、性能与宏观现象上的关联,提出对Si负极材料充Li过程进行多尺度的计算模拟,建立多尺度耦合模型。该方法利用第一性原理计算与有限元模拟的跨尺度方法,揭示了锂离子电池Si负极充放电过程中原子结构及相稳定性的变化,计算了形成的不同中间相化合物的物理性能。随后利用有限元方法从介观尺度揭示了Si负极材料充Li过程的变形行为。跨尺度模拟结果表明,Si负极材料在充电过程中因形成不同中间相化合物会导致明显的体积膨胀。Si负极材料的膨胀会引起临近颗粒接触、挤压从而产生应力集中甚至发生失效,进而会降低电池的循环性能。     

S390拉线刀材料的应用研究

通过S390钢和Co5Si钢两种拉线刀材料的对比试验,研究淬火和回火温度对硬度的影响。结果表明:随淬火温度升高,硬度呈缓慢下降趋势。当回火温度为500~550℃,两种材料的回火硬度分别达到最高值,且S390钢拉线刀性能优于Co5Si钢。经生产考核,S390钢拉线刀完全达到技术指标要求,使用寿命延长。     

基于下落式量热法的碳化硅陶瓷高温比热容测试

比热容是碳化硅(SiC)陶瓷的重要物性参数,与其导热系数及热扩散率等直接相关,是评价其热性能的重要依据.由于SiC陶瓷应用温度范围较宽,可高达1000℃以上,有必要对其宽温域范围内的比热容进行研究.针对这一问题,采用下落式量热法研究SiC陶瓷材料在400～1000℃范围内的比热容.通过蓝宝石比热容标准物质对固体材料高温...     

碳化硅陶瓷的熔盐腐蚀

系统总结了碳化硅陶瓷的高温熔盐腐蚀行为,包括熔盐的化学性、腐蚀动力学、材料在腐蚀过程中的性能变化,并提出了今后提高碳化硅陶瓷耐熔盐腐蚀的研究方向.     

多孔SiC陶瓷的两种制备方法

采用两种不同方法制备多孔SiC陶瓷 ,讨论了其显微组织对性能的影响 ,探索制造多孔SiC陶瓷的新方法。经过研究得出 ,由天然木材制得的多孔SiC陶瓷的气孔形状规则 ,分布均匀 ,气孔率高 ,达 40 %以上 ,是制备高气孔率SiC陶瓷的一种可行技术     

以气凝胶为夹层的复合结构抗弹性能研究

对气凝胶分别与防弹纤维、SiC/Al复合材料和陶瓷组成的复合靶板进行靶试试验,研究气凝胶作为夹层时复合结构的抗弹性能。结果表明：当防弹纤维后面加上气凝胶夹层后,强度较低的气凝胶夹层使防弹纤维面板的变形有了很大的扩展空间,复合靶板吸收弹头动能的能力大幅提高,同时可以有效防止弹头的非贯穿性伤害。SiC/Al复合材料后面加上气凝胶夹层后,复合靶板的抗弹性能提高不明显,但可以大幅提高复合材料受到冲击后的完整性。当气凝胶作为夹层放置在陶瓷面板后面时,陶瓷面板由于没有足够的支撑作用而发生弯曲破坏,反而导致整个复合结构的防弹能力降低。     

氟金云母陶瓷车削加工中材料去除的试验研究

分别用高速钢、硬质合金和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,测试了材料加工表面粗糙度,并以扫描电镜观察了加工表面。分析了氟金云母陶瓷车削加工中材料去除特点、材料去除规律和材料去除机理,考察了刀具材料对材料去除率和表面加工质量的影响。其材料去除过程可分为初期阶段、高效阶段和后期阶段。高速钢刀具因材料去除率较低不适于氟金云母陶瓷的车削加工,硬质合金刀具加工的表面粗糙度Ra值最低,质量较好。初步分析了氟金云母陶瓷材料去除机制,其材料断裂去除以穿晶断裂模式为主,沿晶断裂模式同时存在。     

硬脆材料塑性区域加工研究综述

硬脆材料具有良好的物理和力学特性,在航空航天和工业生产中得到广泛应用。但由于其高的硬度和脆性,使其加工过程变得非常困难。塑性域加工方法的提出是解决硬脆材料加工过程中产生的缺陷的一种有效方法,因此硬脆材料的塑性域和脆性域加工转换的临界条件获得广泛研究。从塑性域加工机理、塑性域加工模型、表面/亚表面损伤和塑性域加工的影响因素对国内外的研究现状进行综述,提出了硬脆材料塑性域加工未来的研究方向。     

辐射技术在 SiC 陶瓷纤维材料研制中的应用

聚碳硅烷（ＰＣＳ）先驱体热解转化法，是合成ＳｉＣ陶瓷纤维材料的一种重要途径。先驱体的不融化处理（交联）则是保证陶瓷材料性能的关键因素，文中着重介绍了聚碳硅烷的辐射交联不融化处理技术的研究进展，并与热氧化交联法和过氧化物引发交联法作了比较，表明用辐射交联法能够实现产物的高纯度，有利于提高所得ＳｉＣ陶瓷纤维材料的耐热限和强度。     

ZTM／SiC陶瓷高温下SiC组分的氧化问题

添加ＳｉＣ的增韧莫来石陶瓷（ＺＴＭ／ＳｉＣ）复合材料比基体的性能有较大的提高。该陶瓷在烧结过程中及高温下使用都伴随着ＳｉＣ组分的氧化，从而影响陶瓷的烧结致密化并导致性能衰退。文中针对ＺＴＭ／ＳｉＣ陶瓷在空气下烧结过程中出现的变化，探讨ＳｉＣ组分的氧化过程及其对陶瓷烧结致密化的作用。     

酞菁类反饱和吸收材料的制备及性能测试

合成了4种新型的金属酞菁化合物,并将其掺入聚合物聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)中,制备出金属酞菁／聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及涂膜材料。通过对其进行紫外一可见光谱和反饱和吸收特性测试发现其具较好的反饱和吸收性能和较大的线性透过率。其中B/PMMA复合膜层材料可见光最大透过率大于70%,起始阈值127.mj／cm2,动态范围1. 43,是很好的反饱和吸收材料。同时探讨了影响金属酞菁材料反饱和吸收性能因素。研究结果对多波段、高光密度、高透过率新一代激光防护材料的制备具有重要意义。     

High Speed Lapping of SiC Ceramic Material with Solid (Fixed) Abrasives

An experimental investigation is carried out to machine SiC ceramic material through the method of high speed plane lapping with solid(fixed) abrasives after the critical condition of brittle-ductile transition is theoretically analyzed. The results show that the material removal mechanism and the surface roughness are chiefly related to the granularity of abrasives for brittle materials such as SiC ceramic. It is easily realized to machine SiC ceramic in the ductile mode using W3.5 grit and a high efficiency, low cost and smooth surface with a surface roughness of Ra 2.4nm can be achieved.