三向正交纤维增强铝基复合材料经向拉伸渐进损伤及其断裂力学行为

用真空压力浸渗法制备了新型三向正交碳纤维增强铝基(CF/Al)复合材料,根据其内部纱线截面形状和机织结构特征建立了考虑界面作用的细观力学有限元模型,并将数值模拟与实验相结合研究了复合材料在经向拉伸载荷作用下的渐进损伤与断裂力学行为。结果表明,铝基复合材料拉伸弹性模量、极限强度与断裂应变的实验结果,分别为120.7 GPa、771.75 MPa和0.83%。数值模拟的计算误差分别为-3.21%、1.75%和-9.63%,宏观应力-应变曲线的计算结果与实验曲线吻合得较好。在经向拉伸载荷作用下复合材料的基体合金与Z向纱之间的界面先发生失效,随着拉伸应变量的增大纱线交织处基体合金的损伤逐渐累积并先后发生Z纱和纬纱的局部开裂失效,在拉伸变形后期基体合金的失效和经纱断裂最终使复合材料失去承载能力。铝基复合材料的拉伸断口呈现出经纱轴向断裂以及纬纱和Z向纱横向开裂的形貌,起主要承载作用的经纱其轴向断口较为平齐且纤维拔出长度较短,复合材料经向拉伸时表现出一定的脆性断裂特征。     

选区激光烧结聚苯乙烯/Al2O3纳米复合材料研究

在采用选区激光烧结法成功地制备出纳米粒子较均匀分散于基体中的聚苯乙烯／Al2O3纳米块体复合材料的基础上,通过试验观察和微观结构分析,着重就激光功率和扫描速度两种关键参数对烧结成形性的影响进行了研究,同时对相同工艺条件下的纳米复合材料与纯聚苯乙烯烧结件的力学性能进行了比较。结果表明：纳米复合材料的缺口冲击强度提高了20％～50％,其最大值达到10．1kJ／m^2;而洛氏硬度值仅增加约5％。     

选区激光烧结聚丙烯试件翘曲变形研究

选区激光烧结(SLS)是快速成形技术的重要分支,其原料选取范围广.结晶性聚合物在SLS成形过程中存在较大的收缩变形,工艺较难控制,但此类材料韧性和强度很好,因此其SLS制造有巨大的发展潜力.利用HRPS-ⅢA快速成形系统,进行选区激光烧结聚丙烯粉末材料的实验探索,研究了主要工艺参数对样件翘曲变形的影响.结果显示,样件的翘曲变形随激光功率加大而增大;铺粉厚度从0.15mm逐渐增大时,样件翘曲变形随之增大;随扫描速度的变化,样件翘曲量存在极小值.选取激光功率为12.5W,扫描速度为1800mm/s,铺粉厚度为0.15mm的工艺参数组合,成形聚丙烯样件的翘曲量为0.22mm.采用补偿系数方法制备的拉伸试样,其实际尺寸接近设计值.     

激光选区烧结PS制件的精度研究

通过对聚苯乙烯粉末在全熔融状态下选区激光烧结,研究激光烧结工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度)和等能量密度对烧结件的成型精度的影响规律。结果表明,零件的尺寸误差随着激光功率的增加而增大,随着扫描速度、扫描间距、铺粉厚度的增加而减小;在等能量密度的状态下,零件的尺寸误差基本稳定。     

基于选区激光烧结的铜"鼎"艺术品制备工艺研究

以设计制造铜“鼎”艺术品为例,通过构思、创作设计了铜鼎的CAD三维模型;并采用选区激光烧结（SLS）技术,直接烧结出了PS原模;通过渗蜡处理后,得到了强度高和尺寸稳定性好的聚苯乙烯（PS）熔模;并针对含有PS、蜡等有机成分和碳酸钙、石墨等无机填料的蜡模的难熔失问题,提出了合适的PS熔模熔失和型壳焙烧的工艺方案.通过实验表明,焙烧后的型壳内光滑、干净,且强度、致密性均较高;通过浇铸铜合金,成功地制备出了造型复杂、制作精美、尺寸精度高、表面光洁的铜“鼎”艺术品,实现了金属艺术品无模快速制造。     

直缝焊管(UOE)热煨弯管最佳工艺参数的研究

通过弯制工艺试验、力学性能试验、金相及硬度试验,对直缝焊管(UOE)热煨弯管弯制工艺进行了分析研究,并且提出了最佳的工艺参数范围。现场实际验证表明,采用本文提出的最佳工艺参数制造的热煨弯管,符合Q/SYXQ16—2002《西气东输工程用感应加热弯管技术条件》等技术标准的质量要求,从而保证了弯管的整体质量。     

核-壳式纳米Al2O3 / PS 复合粒子改性聚苯乙烯的选区激光烧结实验研究

针对纳米粒子易团聚的特点, 利用乳液聚合方法制备纳米Al₂O₃ / PS 复合粒子。用TEM、FTIR 对复合粒子结构进行了表征。结果表明, 所制备的复合粒子具备以纳米氧化铝为核、以聚苯乙烯为壳的核2壳式结构, 而且包覆层厚度大约为10～20 nm。用复合粒子改性选区激光烧结制备聚苯乙烯基纳米复合材料, 通过SEM 和FE2SEM 研究纳米复合材料烧结体的显微结构, 发现纳米粒子较好地分散在聚合物基体中, 且纳米氧化铝与聚合物基体之间的界面相容性和粘结性较好, 烧结体结构较致密。      

己二酸装置烛式过滤器单元操作的优化

通过对己二酸装置烛式过滤器的介绍与说明,对己二酸生产中烛式过滤器存在滤棒经常断裂的问题进行分析,并提出了针对性的改善措施,优化己二酸装置烛式过滤器的操作,保持烛式过滤器的长周期稳定运行,最终达到降低生产成本,增强公司核心竞争力。     

熔体温度对真空差压铸造A357合金组织及性能的影响

研究了不同熔体温度对真空差压铸造分级加压凝固A357合金的相对致密度、微观组织及力学性能的影响。结果表明,熔体温度显著影响真空差压铸造分级加压凝固A357合金的补缩效果、微观组织及力学性能。在熔体温度为590℃时进行分级加压凝固A357合金可以获得高的相对致密度,此时有利于形成较强的补缩流碎断初生相使补缩通道畅通,提高致密度,碎断的初生树枝晶将作为新晶核,形成等轴晶,细化了组织,且获得了最佳的综合力学性能。     

真空度对液态AZ91D镁合金氧化燃烧及蒸发行为的影响

研究了真空度对液态AZ91D镁合金的氧化燃烧及蒸发行为的影响,并对AZ91D镁合金在不同真空条件下的试样进行能谱分析及保护膜表面形貌观察.结果表明,真空度为50 kPa是AZ91D镁合金真空差压铸造的临界值.当真空度＜50 kPa时,液态AZ91D镁合金表面均会出现不同程度的氧化燃烧现象,且真空度越低,镁液蒸发越严重;真空度≥50kPa时,试样中镁未减少,且镁液保护膜的表面形貌逐渐趋于连续、致密,较好地抑制了镁液氧化燃烧现象.当真空度＜50kPa时,在保护膜的表面形貌中存在明显的“孔洞”、“裂纹”.通过镁元素质量分数与真空度之间的关系建立了数学模型,该模型对AZ91D镁合金真空差压铸造具有参考意义.适合于AZ91D镁合金真空差压铸造的最佳真空度为50 kPa.