激光增材制造镍基复合材料界面连接机制与断裂行为

基于颗粒增强镍基复合材料优异的结构/功能特性，在航空航天、核电军工和电子电工等领域有着广泛的应用前景。本文选用机械球磨混粉+激光选区熔化方法 (SLM)制备了碳化钨(WC)颗粒增强IN718复合材料(WC/IN718)，对复合材料内部异质界面连接机制、强化机制和断裂行为进行了分析。研究结果表明：随着WC颗粒含量的增加(0wt%～20wt%)，试件成形良好，WC颗粒均匀分布在基体内部，异质界面处无缺陷产生，界面处产生了贫碳的W₂C层和碳化物层，基体合金主要呈柱状晶生长。由于熔池内部能量密度分布不同，低温位置WC颗粒的断裂方式为先形成界面反应层后由热应力引起断裂，高温位置WC颗粒优先发生断裂，断裂成小尺寸颗粒，后与熔化的基体合金形成界面反应层，弥散分布在基体内部。随着WC颗粒含量的增加，复合材料的强度呈现升高的趋势，而断裂韧性降低，抗拉强度最高可达1 280 MPa，强化机制主要为载荷传递强化，断裂机制为WC颗粒的脆性断裂和基体合金的韧性断裂。     

超微颗粒与应力释放

颗粒的粒度对变形特性及断裂过程有重要影响．本文从能耗理论入手，分析了超微颗粒的断裂机理，并指出应力释放是实现超微颗粒制备的理想模式．     

铝基复合材料的制备和组织分析

讨论在制备复合材料过程中颗粒与金属基体之间的润湿性，温度控制以及压力等因素对制备工艺的影响，并结合Al／Si复合材料压力熔渗法制备工艺，通过理论计算与实际实验相结合，确定了合理的制备工艺参数，采用该工艺参数制备的复合材料内部自由孔隙和硅颗粒的分布均匀，基体中的共晶组织可依附在颗粒表面形核生长；同时研究了Al／Si复合材料的特性和断裂行为，通过显微组织分析和断口观察表明，复合材料的断裂行为主要是由于硅颗粒的脆裂性而引起的，并且由此向材料内部延伸最后导致复合材料断裂失效。     

SiCp／LD2复合材料低塑性的因素研究

与基体合金相比，体积分数１５％的ＳｉＣｐ／ＬＤ２复合材料的塑性很低，拉伸断口的分析表明，这主要由基体流变的改变，颗粒的断裂，原位残余应变，颗粒形状的不规则，富铁杂质相和颗粒在局部区域的聚集等原因造成。     

Al2O3基复合材料中纳米SiC对微观结构的影响

本文从烧结温度、基体晶粒大小、断裂方式、SiC在基体中的分布等几个方面研究了纳米SiC颗粒的加入对Al2O3微观结构的影响．用非均相沉淀工艺制备的纳米SiC-Al2O3复合粉体，具有Al2O3颗粒包裹纳米SiC的特点，提高了烧结温度，明显使Al2O3晶粒变小，并且抑制晶粒异常长大，试样的断裂方式从以沿晶断裂为主转变到以穿晶断裂为主．SiC在Al2O3中分布均匀，大部分位于晶粒内，少部分位于晶界上．这种微观结构有利于力学性能的提高．     

LC4铝合金断裂韧度的研究

通过对LC4铝合金裂纹扩展方向和断裂方式的研究,探讨了LC4铝合金拉伸性能、断裂韧性和微观组织的关系。研究结果表明,LC4铝合金的断裂是由第二相颗粒决定的塑性断裂,第二相颗粒平均间距是断裂结构参数,建立了LC4铝合金拉伸性能、断裂韧性和第二相颗粒平均间距的定量关系。     

生物陶瓷增韧前后的比较研究

通过扫描电子显微镜对氧化锆增韧的羟基磷灰石和纯羟基磷灰石的裂纹扩展和断口形貌特征的观察，发现增韧的羟基磷灰石是以沿晶方式断裂，而纯羟基磷灰石是以解理方式断裂。本文分析了造成增韧前后两种材料不同断裂方式的机制，并讨论了颗粒增韧生物陶瓷的机理。     

金属陶瓷功能梯度材料的颗粒界面断裂能量释放率的研究

研究了功能梯度材料富陶瓷区金属颗粒界面断裂能量释放率。采用双层嵌套模型给出了金属颗粒界面的热应力与金属体积浓度的关系,对于得到的第五梯度层中的颗粒界面热应力,分析了颗粒界面断裂的释放率,并研究了每一梯镀层中金属颗粒的临界尺寸变化规律。     

增强颗粒尺寸对B4C/Al-Zn-Mg-Cu复合材料微观组织及力学性能的影响

用真空热压法制备不同B₄C颗粒尺寸(7μm、14μm、20μm)的15%B₄C/Al-6.5Zn-2.8Mg-1.7Cu复合材料，研究了增强颗粒尺寸对其微观组织和力学性能的影响。结果表明，在这三种复合材料中B₄C颗粒均匀分布，B₄C-Al界面反应较为轻微，未见明显的界面反应产物。三种复合材料基体中沉淀相的尺寸基本相同(约为5.5 nm)。B₄C颗粒的尺寸对复合材料力学性能有较大的影响。B₄C颗粒尺寸为7μm的复合材料性能最佳，屈服强度为648 MPa，抗拉强度为713 MPa，延伸率为3.3%。随着颗粒尺寸的增大复合材料的强度和延伸率均降低。对三种复合材料的强化机制和断裂机制的分析结果表明：小尺寸B₄C颗粒增强的复合材料强度较高，颗粒在变形过程中不易断裂，因此其塑性较好。     

金属陶瓷功能梯度材料的颗粒界面断裂能量释放率与临界颗粒尺寸的研究

研究了功能梯度材料富陶瓷区金属颗粒界面断裂能量释放率。文中采用双层嵌套模型给出了金属颗粒界面的热应力与金属体积浓度的关系, 对于得到的每一梯度层中的颗粒界面热应力, 分析了颗粒界面断裂能量释放率,并研究了每一梯度层中金属颗粒的临界尺寸变化规律。      

橡胶低温冲击断裂机理研究

基于橡胶单颗粒低温冲击破碎的实验研究，本文对橡胶低温冲击断裂机制进行了研究，首先对高聚物的力学特性作了必要的讨论，确定橡胶单颗粒冲击破碎的应力类型，建立了高聚物球形颗粒冲击破碎过程中应力波的传播模型，利用扫描电子显微镜对实验所得破碎颗粒的断面进行微观形貌观察，将观察结果与该模型比较，验证了模型的正确性。     

SiCp／2024Al复合材料拉伸断裂过程的SEM研究EI

对粉末冶金法制备的２０μｍＳｉＣ颗粒增强２０２４Ａｌ复合材料进行了动态拉伸试验。试验表明，在比较低的应力下就有ＳｉＣ颗粒产生开裂，大量ＳｉＣ颗粒开裂造成的材料累积损伤导致复合材料的最终断裂，从复合材料的强化机制和力学计算对试验结果给出了解释。     

SiC颗粒增强铝合金基复合材料断裂与强化机理

对SiC颗粒增强铝合金基复合材料的室温拉伸断裂与强化机理进行了研究。结果表明:该类材料的断裂包括基体韧断、界面脱开和增强体颗粒断裂三种方式,均属于MNG模式;该类复合材料的强化效果取决于基体强度与界面强度的匹配关系,当基体的屈服强度达到某一临界值时,通过添加增强体颗粒来强化材料是非常困难的。      

硬质合金拉深模的失效分析及材料选择

对几种国产和进口的ＷＣ—Ｃｏ类硬质合金制造的拉深模具进行了断裂失效分析，结果表明，其失效的起因与材质及ＷＣ颗粒度和颗粒均匀性有密切联系。在其失效分析的基础上，对这类拉深模的选材提出了一些建议     

SiCp颗粒增强铝基复合材料塑性变形中过程的强化机制与断裂机制研究

综述了SiCp颗粒增强铝基复合材料的强化机制与断裂机制.分析了影响SiCp颗粒增强铝基复合材料强化、断裂的因素及其低塑性的原因,在此基础上提出改善其塑性的几点设想.     

残余热应力对Al2O3/Ni金属陶瓷断裂行为和力学性能的影响

运用残余热应力理论定性地解释也残余热应力对Al2O3/Ni金属陶瓷断裂行为和力学性能的影响，Ni颗粒位于Al2O3晶内或Ni含量低时，在Al2O3-Al2O3晶界产生张应力，易发生沿晶断裂；而其位于Al2O3晶界或Ni含量高时，在Al2O3-Al2O3晶界产生压应力，易产生穿晶断裂。     

SiCp／Al—Li复合材料的微观结构性能,及断裂特征

本文对粉末冶金法制备的ＳｉＣｐ／Ａｌ－Ｌｉ复合材料进行了不同温度的拉伸试验和透射电镜分析。结果表明，该复合材料具有高的室温度和低的延伸率。在复合材料基体晶界和ＳｉＣ颗粒界面处理均存在一定宽度的无沉淀带。微裂纹常在基体晶界和ＳｉＣ颗粒界面处形成。复合材料的断裂裂形貌为韧窝加沿晶断裂。     

扭转圈数对高压扭转SiC_P/Al复合材料界面扩散行为和组织性能的影响

采用OM和EDS研究不同扭转圈数下高压扭转法制备SiC_P/Al复合材料的显微组织和界面扩散行为,并结合组织特点和界面特征分析扭转圈数对复合材料拉伸性能和断裂机理的影响。结果表明:扭转圈数的增加可以有效提高SiC颗粒分布的均匀性,闭合孔隙,界面处Al元素扩散能力增强,扩散距离增大,Al扩散系数实际计算值较理论值增大了10~(17)倍,形成以元素扩散和界面反应为主的强界面结合,试样抗拉强度和伸长率不断提高,少量的SiC颗粒均匀分布在断口韧窝中,断裂主要以基体的韧性断裂为主;当扭转圈数较大时,SiC颗粒在剧烈剪切作用下破碎加剧,颗粒"再生团聚"导致孔隙率增大,潜在裂纹源增多,形成大量结合强度较低的断裂新生界面,试样抗拉强度和伸长率显著降低,在团聚位置易形成尺寸较大的深坑韧窝,复合材料断裂呈现韧性断裂与脆性断裂的混合模式。     

挤压温度对15 vol %SiCP/ Mg-9Al 镁基复合材料拉伸性能与断口形貌的影响

研究了挤压温度对粉末挤压法制备镁基复合材料室温拉伸性能和断口形貌的影响。实验结果表明: 复合材料在350～450 ℃温度范围内挤压温度越高, SiC 颗粒分布越均匀, 致密度越高, 复合材料强度、延伸率上升;复合材料断裂方式随着挤压温度升高由颗粒/ 基体脱粘向颗粒断裂转变。      

Duchenne型肌营养不良症基因携带者红细胞冷冻断裂电镜观察

探讨红细胞冷冻断裂电镜术在Duchenne型肌营养不良症基因携带者诊断中的应用。应用电镜冷冻断裂术对Duchenne型肌营养不良症基因携带者及正常人的红细胞膜间蛋白颗粒进行定量观察。Duchenne型肌营养不良症基因携带者膜间蛋白颗粒比正常人减少(P<20.05)。红细胞电镜冷冻断裂术有助于Duchenne型肌营养不良症基因携带者的诊断。