低频条件下泡沫铜吸声性能的研究

泡沫金属具有很好的高频吸声特性,在低频时吸声效果并不明显。采用驻波管法对泡沫铜进行低频下的吸声系数测试,实验结果表明,在低频下,泡沫铜的吸声系数很低。1800 Hz时,厚度10 mm的泡沫铜吸声系数只有0.125;当在泡沫金属厚加入空气层时,其吸声性能明显改善,1800Hz情况下,厚度10 mm的泡沫铜加10 mm厚空腔时,其吸声系数增加到0.3,空腔厚度20 mm时,其吸声系数增加到0.485.     

聚氨酯泡沫吸声材料的制备及性能研究

利用一步法制备聚氨酯泡沫吸声材料,探究了配方和发泡工艺对泡沫材料性能的影响,对材料的吸声系数、力学强度和微观结构进行了测试与表征。结果表明,当发泡剂为8g、匀泡剂为1.5g、反应温度为30℃时,聚氨酯泡沫的吸声系数为0.42;经130℃处理10h后,聚氨酯吸声材料具有较好的综合性能,其吸声系数和力学强度分别为0.47和0.68 MPa。SEM观测显示,吸声材料形成了分布均匀有利于吸声的开孔-闭孔共存体系。     

Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维对堇青石结合碳化硅复相材料性能的影响

以碳化硅颗粒为骨料,以滑石粉、苏州土和α-Al_2O_3粉为基质并适量加入Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维,通过原位反应合成法制备了堇青石结合碳化硅复相材料,研究了纤维加入量(质量分数0~10%)对该复相材料性能的影响。结果表明:该复相材料的主晶相为碳化硅和堇青石,当Al_2O_3-SiO_2陶瓷纤维质量分数小于8%时,纤维与基体结合紧密,分散较好;随纤维加入量的增加,复相材料的抗折强度先增大后降低,抗热震性能则逐渐提高;当纤维质量分数为8%时,复相材料的抗折强度最大,达33 MPa,其综合性能良好。     

ZrB_2-YAG-Al_2O_3复相陶瓷的抗氧化性能

通过共沉淀法获得包覆式Al_2O_3-Y_2O_3/ZrB_2复合粉体,对其进行放电等离子烧结制备相应的复相陶瓷,并对不同YAG(钇铝石榴石)、Al_2O_3含量的复相陶瓷进行了氧化试验,用SEM、XRD和电子探针等研究了YAG、Al_2O_3对ZrB_2陶瓷抗氧化性的影响。结果表明:制备的各种复相陶瓷和纯ZrB_2陶瓷相比,在相同氧化条件下表面的氧化层厚度都有所变薄,YAG、Al_2O_3的加入可以改善ZrB_2陶瓷的抗氧化性能;在相同氧化条件下,Al_2O_3含量越多,氧化层厚度越小;在高温条件下,复相陶瓷氧化层中均存在ZrO_2、B_2O_3和Al_(18)B_4O_(33)相,Al_2O_3含量越多,Al_(18)B_4O_(33)相也越多。     

Al_2O_3和TiO_2添加量对共沉淀法制备MgO基陶瓷性能的影响

采用共沉淀法分别制备Al_2O_3和TiO_2前驱体包覆MgO颗粒,并在1 450℃保温2h得到MgO基陶瓷,研究了Al_2O_3和TiO_2添加量对陶瓷物相组成、烧结性能和抗热震性能的影响.结果表明:添加Al_2O_3后,陶瓷的主要物相为方镁石相和MgAl_2O_4相,随Al_2O_3添加量的增加,MgAl_2O_4相含量增多,线收缩率和热震次数均先增后降,体积密度则增大;添加TiO_2后,陶瓷的主要物相为方镁石相、Mg_2TiO_4相和MgTiO_3相,随TiO_2添加量的增加,Mg_2TiO_4和MgTiO_3相含量增多,线收缩率和体积密度均先增后降,热震次数则先增加后保持稳定;当Al_2O_3和TiO_2的质量分数分别为6%,4%时,陶瓷的烧结性能和抗热震性能均最佳.     

Ag-CuO钎料空气反应钎焊AlN陶瓷接头组织及性能

采用Ag-Cu O钎料实现了Al N陶瓷与自身的空气反应钎焊。研究了Cu O含量、钎焊温度和预氧化温度对界面组织及力学性能的影响规律,分析了连接机理。当钎料成分为Ag-6 mol%Cu O,在1000℃/5 min的钎焊参数下,Al N/Ag-Cu O/Al N接头可获得最高的抗剪切强度为13.9 MPa。采用SEM、EDS及XRD对其接头界面显微组织、断口形貌及成分进行了分析。典型接头界面组织结构为Al N/Cu Al_2O_4/Cu O/Al N+Ag+Cu O/Cu O/Cu Al_2O_4/Al N。然而,在该条件下无法获得无缺陷的接头。为了降低残余热应力获得无缺陷的接头,对Al N陶瓷采用预氧化处理,在Al N陶瓷表面形成一层Al_2O_3层。当预氧化参数为1 000℃/5 h时,Al N陶瓷表面的Al_2O_3层厚度约为10μm。采用成分为Ag-6 mol%Cu O的钎料,在1 000℃/5min的钎焊参数下,对预氧化后的Al N陶瓷进行连接,获得了无缺陷的接头,接头典型界面显微组织为Al N/Al_2O_3/Cu Al_2O_4/Cu O/Ag+Al_2O_3/Cu O/Cu Al_2O_4/Al_2O_3/Al N。接头的抗剪切强度最高为22.6 MPa,与未氧化的Al N陶瓷接头相比提升了62.6%。接头进行抗剪切测试时,断面主要出现在Al N陶瓷母材。     

拉应力对P92马氏体耐热钢高温氧化行为的影响

将不同拉应力(0~120 MPa)作用下的P92钢在650℃空气中氧化不同时间(0~400h),得到了该钢的氧化动力学曲线并分析了其表面氧化层的形貌和物相组成。结果表明:在不同拉应力作用下,试样表面的氧化层主要由FeCr_2O_4、MnCr_2O_4、Cr_2O_3和Fe_2O_3组成;氧化层厚度随氧化时间的延长而增加,厚度增加速率随拉应力的增大而增加;在氧化初期施加拉应力时试样的表面氧化层厚度小于未施加拉应力的,当氧化时间延长到80h以后则大于未施加拉应力的,且随拉应力的增加继续增大;氧化400h时,当拉应力不大于80MPa时试样表面的氧化层致密,当拉应力达到120 MPa后氧化层出现微裂纹。     

金属橡胶材料降噪性能的试验研究

对金属橡胶材料的降噪性能进行了试验研究.通过测量不同结构参数的金属橡胶材料的吸声系数,考察了金属橡胶结构参数(厚度、孔隙率、背后空腔深度等)对其吸声特性的影响规律,为金履橡胶在减振降噪方面的工程应用提供了试验依据.     

原料配比对石英质孔梯度陶瓷性能的影响

以低品位石英砂为主要原料,通过制浆、成型、干燥和烧结等工序制备得到不同原料配比的石英质孔梯度陶瓷,研究了石英砂含量、水料质量比和发泡剂含量对该陶瓷气孔率、抗压强度和显微结构的影响,得到了较佳的原料配比.结果表明:随着石英砂含量的增加,试样的气孔率增大,宏观上呈现出一定的孔梯度结构;随着水料质量比的增加,试样的气孔率先增后降,气孔变得均匀,裂纹减少;随着发泡剂含量的增加,气孔率增大;抗压强度与气孔率呈现相反的变化规律;较佳原料配比为石英砂质量分数为70%,水料质量比为1.0,发泡剂质量分数为0.8%,制备得到石英质孔梯度陶瓷的抗压强度为6.18MPa,气孔率为63.5%,孔形较好.     

层状Al_2O_3/WC陶瓷刀具材料素坯的制备机理

针对现有层状陶瓷刀具材料素坯制备方法仍存在制备效率低、层厚难以控制等问题,提出雾化-喷覆液膜-干燥法制备层状陶瓷刀具材料素坯的新工艺,并运用雾化-喷覆液膜-干燥法制备了层状Al_2O_3/WC陶瓷刀具材料素坯,研究了Al_2O_3、WC纳米粉末与无水乙醇的配比对雾化效果和干燥时间的影响,干燥温度对干燥时间的影响,并分析了不同干燥温度下素坯材料层表面形貌。结果表明:当Al_2O_3、WC粉末与无水乙醇的配比为1:25及干燥温度为90℃时,可获得高质量的陶瓷素坯,并可提高素坯的制备效率。     

热处理对Al_2O_3陶瓷断裂韧性的影响及其工艺优化

通过响应面法研究了升温速率、热处理温度和保温时间对Al_2O_3陶瓷断裂韧性的影响并确定了最佳热处理工艺,分析了最佳工艺热处理后该陶瓷的性能和显微结构。结果表明:随着热处理温度的升高和保温时间的延长,Al_2O_3陶瓷断裂韧度先升后降,各因素对断裂韧度的影响由大到小依次为热处理温度、保温时间、升温速率;温度和保温时间的交互作用对断裂韧度的影响最大,其次为升温速率和温度交互作用的,升温速率和保温时间交互作用的影响最小;最佳热处理参数为升温速率4℃·min~(-1)、温度1 150℃、保温时间230min,在该条件下热处理后Al_2O_3陶瓷的断裂韧度由未热处理的3.25MPa·m~(1/2)提高到5.1MPa·m~(1/2) ,晶粒尺寸均匀、晶间缺陷及气孔数量减少。     

变参数分空腔单层微穿孔板低频降噪性能研究

由于微穿孔板结构在低频噪声下无法实现高效宽带的吸声效果,为了提高低频吸声性能,需要优化吸声器的结构参数以达到需要的降噪水平。本研究优化和测试了变参数分空腔单层微穿孔板结构,该结构在低频的吸声系数高且吸声频带宽。首先,通过声电类比法建立变参数分空腔单层微穿孔板结构理论模型,分析吸声系数与结构参数之间的关系;其次,确定优化变量和约束条件,利用布谷鸟算法优化理论模型,得到最佳吸声系数的结构参数;最后,对微穿孔板结构的吸声系数进行有限元仿真,加工微穿孔板结构样品,在驻波管中进行了吸声性能测试。结果表明,3组结构参数分空腔单层微穿孔板结构和4组结构参数分空腔单层微穿孔板结构能够在400~2 000 Hz的频率范围内保证高吸收（恒定超过80%）。     

中间层对Al_2O_3陶瓷/45钢电极扩散焊接残余应力的影响

用有限元方法计算了Al_2O_3陶瓷与45钢扩散焊接残余应力的分布,研究温度为1130℃,压力为10 MPa,冷却速度为10℃/min,模拟不同的中间层Cu、Ti、Ni分别对残余应力的分布,以及这3种材料自由组合成的不同复合中间层对残余应力的分布规律。结果表明:采用单层中间层时,中间层为Cu对于残余应力的减小效果更加明显;复合中间层为Ti-Cu对于残余应力的减小效果要明显优于单层中间层;对于Ti-Cu组合的复合中间层,钛与铜的厚度配制不同对于应力的改变也各不相同,当钛的厚度为0.4 mm、铜的厚度为0.6 mm时,残余应力的减小效果较好。     

高孔隙率、小孔径泡沫铝的制备及压缩性能

以纯铝为基体材料、钙为增黏剂、TiH2为发泡剂制备了高孔隙率(80%)不同孔径的泡沫铝;研究了对发泡剂进行表面氧化处理、增黏搅拌时间、发泡剂加入量和发泡时间对泡沫铝孔结构的影响,并对不同孔径的泡沫铝进行了压缩试验。结果表明:对发泡剂进行氧化处理可以减缓其释放氢的速度,经过相同时间发泡后可获得孔径更小的泡沫铝,但要获得相同孔隙率的泡沫铝,则经氧化处理发泡剂的加入量应比未经氧化处理的大;延长增黏搅拌时间有利于获得小孔径泡沫铝;其他条件相同时,泡沫铝的孔径和孔隙率随着发泡时间的延长而增大;孔隙率相近时,孔径小的泡沫铝,单向压缩应力应变屈服平台较高,吸能能力也较大。     

镁合金表面的搅拌摩擦加工改性

采用搅拌摩擦加工技术通过加入Al_2O_3颗粒对AZ31镁舍金进行表面改性,研究了表面复合层的显微组织、力学性能及加工速度对显微组织的影响规律。结果表明:采用该技术可在合金表面成功制备出Al_2O_3/AZ31表面复合层,当搅拌头的旋转速度为1 500 r·min~(-1)、加工速度为23.5 mm·min~(-1)时,Al_2O_3颗粒均匀地分布在镁合金基体上,且与基体结合较好;Al_2O_3颗粒对再结晶晶粒的晶界起到钉扎作用,可显著细化晶粒;得到的表面复合层的显微硬度为55 HV,比母材硬度提高41%,细晶强化和颗粒强化对硬度的提高起着主要作用。     

芳纶浆粕纤维增强酚醛泡沫的微观结构及性能

采用芳纶浆粕(AP)纤维对酚醛泡沫进行增强制备了AP纤维增强酚醛泡沫,考察了AP纤维增强酚醛泡沫的压缩强度、压缩模量、泡孔结构以及热稳定性能。结果表明:随着AP纤维填充量(质量分数)增加,酚醛泡沫的压缩强度和压缩模量均呈先增加后减小的变化趋势;当AP纤维的填充量为3.1%时,酚醛泡沫的压缩强度最大,为0.37 MPa,此时泡孔尺寸明显变小且均匀性提高,纤维分布在泡壁中通过与树脂形成良好的结合起到增强效果;当AP纤维填充量为4.58%时,压缩模量达到最大,为14 MPa;AP纤维的加入有助于提高酚醛泡沫的热稳定性。     

造粒粉体松装密度对氮化硅陶瓷球烧结致密化的影响北大核心

以α-Si_(3)N_(4)粉为原料,Y_(2)O_(3),Al_(2)O_(3)为烧结助剂,通过控制喷雾干燥塔进口温度、喷片孔径制备不同松装密度的造粒粉体,采用气压烧结工艺制备Si_(3)N_(4)陶瓷球,研究造粒粉体松装密度对Si_(3)N_(4)陶瓷球烧结致密化的影响。结果表明:随造粒粉体松装密度的增大,Si_(3)N_(4)陶瓷球致密化程度先增大后减小;当松装密度为0.89 g/cm^(3)时,Si_(3)N_(4)陶瓷球显微气孔最少,致密化水平最好,致密化程度最高,力学性能最优,其抗弯强度为995 MPa,压碎载荷比为67%,断裂韧性为6.41 MPa·m^(1/2),维氏硬度为1505 HV_(10)。     

Na_2O含量对金刚石砂轮用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂性能的影响

采用球磨法制备Na_2O质量分数分别为12.31%,9.31%,7.31%的Na_2O-SiO_2-Al_2O_3-B_2O_3系陶瓷结合剂,研究了Na_2O含量对烧结前后陶瓷结合剂的物相组成、力学性能、热膨胀系数,以及对陶瓷结合金刚石砂轮抗弯强度的影响。结果表明:较高的Na_2O含量有利于抑制石英相的析出;随着Na_2O含量的增加,烧结后陶瓷结合剂的硬度和抗弯强度降低,热膨胀系数在较低温度(620~640℃)烧结后增大,在较高温度(660~680℃)烧结后先增后降;当Na_2O的质量分数为9.31%、烧结温度为680℃时,所得陶瓷结合金刚石砂轮的抗弯强度最大,为53.5 MPa;3种陶瓷结合剂制备得到的金刚石砂轮具有相似的微观结构。     

陶瓷工具材料的应用

<正> 据报导,陶瓷刀具在欧洲占3%,在日本占15%。这种刀具的份额在日本较大,是由于缺少生产硬质合金刀具天然原料的缘故。另外,陶瓷刀具在高速切削时还具有切削力小的特点。在自动化生产条件下工作时,为避免打刀,最好在较小的切削力下工作。为了装备刀具,采用了氧化物陶瓷(Al_2O_3基)和氮化物陶瓷(Si_3N_4)。在氧化物陶瓷中包括纯陶瓷Al_2O_3+Zr_2O_3、混合陶瓷Al_2O_3+TiC/TiN和强化陶瓷Al_2O_3+SiC纤维。在Si_3N_4基非氧化物陶瓷中包括Syolon(Sj—Al—O—H)和氮化硅。根据所提供的信息,陶瓷刀具多用于铸铁零件的加工,其次为淬     

烧结助剂添加方式对AlN陶瓷力学性能的影响

通过直接添加与原位生成两种方式引入Y_2O_3作为烧结助剂,热压烧结制备了AlN陶瓷;研究了添加方式及添加量对AlN陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明:原位生成烧结助剂的方式更有利于AlN陶瓷的致密化,特别是当原位生成的Y_2O_3质量分数为2%时,AlN陶瓷的相对密度达到99.0%,硬度为15.39GPa,抗弯强度为383.0MPa,均高于直接添加Y_2O_3的;同时可获得晶形完整、第二相含量少且大部分位于三叉晶界、晶粒间面-面接触的显微结构;随着原位生成烧结助剂添加量的增多,陶瓷的相对密度下降,在AlN晶界处出现大量第二相而导致陶瓷的硬度、抗弯强度等力学性能也下降。