颗粒增强镁基复合材料的研究进展

镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能,是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能,并展望了它的发展趋势。     

短纤维增强铝基复合材料的制备及热膨胀

详细叙述了碳短纤维增强铝基复合材料制备过程，测定了复合材料（ｘ－ｙ）面和ｚ向热膨胀曲线和热膨胀系数。发现短纤维增强铝基复合材料（ｘ－ｙ）面向ｚ向热膨胀有一些差异，其大小同制备增强体预制件时施加的压力和纤维本身的弹性模量有一定的关系。文章认为碳短纤维发生定向排布是导致（ｘ－ｙ）面和ｚ向热膨胀差异的主要原因。     

非连续物增强镁基复合材料

综述了近年来非连续物增强镁基复合材料的发展。制造方法有：粉末冶金法、液态浸渗法、压铸法、熔搅铸造法。增强剂的种类、体积含量以及尺寸都会对复合材料的性能产生影响。断裂方式有：晶间断裂、颗粒与式体分开、颗粒开裂。不同热处理时效制度也会造成复合材料性能的差异。     

热爆反应制备原位颗粒增强镁基复合材料

采用Mg-TiO2-B2O3体系热爆方法制备了原位颗粒增强镁基复合材料，并对材料进行了热力学、DTA、XRD和SEM分析。结果表明：在Mg-TiO2-B2O3体系中镁的加入量小于70％（质量分数）的情况下，体系的热爆反应可以在镁液的冶炼温度自发进行，同时可原位合成MgO和TiB2颗粒。5％Mg-TiO2-B2O3体系制备的镁基复合材料的抗拉强度和布氏硬度分别比基体提高了约26％和32％。     

短纤维增强橡胶基密封复合材料纵向拉伸模量的研究

依据混合律,建立短纤维增强橡胶基密封复合材料纵向拉伸模量的理论预测模型,研究材料纵向拉伸模量随纤维长径比、体积含量以及温度变化的规律。结果表明:理论模型预测的纵向拉伸模量与试验结果较为一致;材料纵向拉伸模量与材料的诸多组分力学性能参数、细观结构参数以及温度有关;纵向拉伸模量随短纤维平均长径比和体积含量的增加而增加,随着温度的升高而减小。     

复合铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料的研究

采用复合铸造的方法制备了碳纳米管(CNTs)增强镁基复合材料；对其力学性能进行了测试，并对显微组织进行了观察和分析。用透射电镜(TEM)和能谱(EDS)方法对CNTs涂覆层的界面结构和成分进行分析，探讨了CNTS对镁基复合材料的增强机理及作用机制。试验结果表明：加入CNTs后，复合材料的抗拉强度比基体最高可提高150％以上，延伸率最高可提高30％以上，平均弹性模量可增加近80％，硬度可升高6HB；采用化学镀镍方法可在CNTs表面获得均匀的涂覆层，改善CNTs与基体的润湿和结合状况，提高CNTs对镁基材料的增强效果。CNTs对镁基材料具有较好的增强效果，能明显细化晶粒组织．促使复合材料的位错密度增加，大幅度提高复合材料的抗拉强度、延伸率、硬度和平均弹性模量。但在本文试验条件下，CNTs的加入量不能太高，否则，因CNTS难以分散而使复合材料的性能大幅下降。     

石墨颗粒铝基复合材料的制备

本文讨论了用低压铸造法制造石墨颗粒铝基复合材料,研究了铝液温度、保温时间和石墨颗粒度对铝液渗入石墨粒子层深度的影响。结果表明,该技术简单易行,只要适当控制这些参数就能制造出有适当渗入深度及较高体积分数的石墨颗粒铝基复合材料。     

镁基复合材料的研究现状和发展趋势

镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度,以及优异的阻尼减震、电磁屏蔽和储氢析氢等性能,是宇航、兵器、汽车和电子等高新技术行业的理想材料之一。综述了镁基复合材料的组成,制备方法,组织与性能以及应用现状。分析了镁基复合材料研究领域存在的问题,并对它的研究发展趋势做了展望。     

镁基复合材料磨损性能研究进展

介绍近年来有关颗粒、短纤维(或晶须)和纤维增强镁基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状,分析了正载荷、滑动速度、滑动距离和增强相种类、大小、形状、取向、体积分数等因素对镁基复合材料磨损性能的影响.     

石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器镜筒结构中的应用

为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料-石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al composite)进行了研究.突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料,材料的密度为2.12×103 kg/m3,弹性模量为129 Gpa,线膨胀系数为5.0×10-6 K-1.针对这种复合材料,摸索出一套完整的加工和后处理工艺,并首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中,设计的镜筒较之钛合金镜筒减重31.8%.最后,完成了镜筒组件的加工装配、透镜的装校和随机振动试验.实验结果表明,镜筒组件的一阶谐振频率为284 Hz,高于100 Hz的设计要求,振动试验后光机系统没有发生变化.上述工作表明,石墨纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值.     

短纤维增强橡胶基密封复合材料细观结构参数及其界面力学行为研究

分别从试验与理论2个方面介绍了短纤维复合材料中纤维长径比和纤维取向两细观结构参数的测试与表征方法;并对该种复合材料界面力学行为的理论和试验研究方法进行了阐述.在此基础上对短纤维增强橡胶基密封复合材料方面的相关工作进行了初步探讨,为进一步深入研究短纤维增强橡胶基复合材料的性能评价与表征技术提供有益的参考.     

纤维增强铝基复合材料研究进展

综述了纤维增强铝基复合材料研究进展，概述了纤维增强体的性能特点和制备方法，简介了纤维增强铝基复合材料的主要制造方法，并对几种典型的纤维增强铝基复合材料的特性、制造工艺和研究应用现状进行了论述。     

石墨纤维增强铝基复合材料在空间遥感器结构中的应用

为了设计和制造出性能更加优越的空间遥感器,对一种新型航天材料—石墨纤维增强铝基复合材料(Gr/Al)进行了研究。首先,突破了石墨纤维与铝合金的界面反应控制、纤维铺层和缠绕设计等关键技术,成功制备了石墨纤维增强铝基复合材料,材料的密度为2.12×10^3 Kg/m^3,弹性模量为129GPa,线膨胀系数为5.0×10^-6/K。接着,针对这种复合材料,摸索出一套完整的加工和后处理工艺。首次把这种复合材料应用在空间红外遥感器镜筒结构设计中,设计的镜筒较之钛合金镜筒减重31.8%。最后,完成了镜筒组件的加工和装配,透镜的装校,随机振动试验。试验结果表明,镜筒组件的一阶谐振频率为284Hz,大于100Hz的设计要求,振动试验后光学系统没有发生变化。上述工作表明石墨纤维增强铝基复合材料在航天遥感领域具有较高的应用价值。     

SiC颗粒增强镁-锌-锆基复合材料的阻尼性能

采用热压烧结法制备了三种不同成分的SiC颗粒增强镁-锌-锆基复合材料,使用LMR-1型低频力学弛豫谱测试系统研究了铸态镁-锌-锆合金及热压烧结SiCp/镁-锌-锆基复合材料的阻尼性能随频率和温度的变化关系.结果表明:SiC颗粒的加入使复合材料的阻尼性能比基体合金有显著提高;另外随着合金中锌含量的增加,复合材料的内耗值不断下降;在频率为3×10-3～7Hz范围内,基体合金及复合材料的内耗值均随着频率的增加先快速减小随后又逐渐增大;在本试验条件下SiCp/Mg-0.93%Zn-0.70%Zr基复合材料的内耗值最大,该复合材料在50～100℃的温度范围内出现弛豫内耗峰.     

纳米石墨/铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金和热压烧结的方法制备了纳米石墨/铝基复合材料,分析了纳米石墨加入量对复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:纳米石墨的加入量为1%时,在基体中易于分散,可以显著降低复合材料的摩擦因数;但随着纳米石墨含量的增加,材料的磨损量也相应增大.     

SiC颗粒对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响

采用粉末冶金法制备了AZ91镁合金和SiC颗粒增强的镁基复合材料,SiC的粒度分别为18 μm和8μm,经热压烧结后制得试样.通过扫描电子显微镜观察分析基体和增强体的微观组织形貌,并将制备出的材料分别放入MMW-1型摩擦磨损试验机上,研究SiC的粒度对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响.实验结果表明:SiC颗粒的加入能有效...     

化学镀碳纤维增强镁铝尖晶石基复合材料的研究

通过化学镀方法，在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu Ni镀层，然后与镁铝尖晶石陶瓷复合，制备表面改性碳纤维增强镁铝尖晶石基复合材料，研究各种碳纤维的含量对复合材料性能的影响规律。结果表明，表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能，尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好，其抗弯强度可达基体抗弯强度的2．19倍，断裂韧度可达基体断裂韧度的2．84倍，复合材料的线收缩率和孔隙率变化不大。     

SiC颗粒,Cf纤维增强Al基复合材料扫描电镜观察

使用Ｓ－３６０型高分辨扫描电镜及Ｘ－射线能谱仪、波谱仪对ＳｉＣ颗粒、Ｃｆ纤维增强Ａｌ基复合材料的断口及合金结构进行了观察，对其中纤维排列与分布，界面元素的测定，界面元素的测定，纤维与基体结合的状况进行了分析，提出了在扫描电镜上定量计算Ａｌ基复合材料中纤维面积百分比含量的方法。     

纳米石墨对铝基复合材料阻尼性能的影响

石墨因具有较高的阻尼性能,成为提高铝基复合材料阻尼性能的理想增强体。本文用爆轰合成的纳米石墨粉作为增强体,采用粉末冶金的方法,对纳米石墨(n-G r)-A l-Mg-S i复合材料进行了热压。X射线衍射表明烧结体中出现了Mg2S i强化相,场发射扫描电镜分析表明加入1%(质量分数)纳米石墨可以较好地分散在铝基材料中。通过对其阻尼性能进行研究,表明纳米石墨可以使复合材料的阻尼性能提高10%以上。