Effect of fiber characteristics on fracture behavior of C_f/SiC composites

Cf/SiC composites were prepared by precursor pyrolysis-hot pressing, and the effect of fiber characteristics on the fracture behavior of the composites was investigated. Because the heat treatment temperature of fiber T300 (below 1500℃) was much lower than that of fiber M40JB (over 2000℃), fiber T300 had lower degree of graphitization and consisted of more impurities compared with fiber M40JB, suggesting that T300 exhibits higher chemical activity. As a result, the composite with T300 showed a brittle fracture behavior, which is mainly ascribed to a strongly bonded fiber/matrix interface as well as the degradation of fibers during the preparation of the composite. However, the composite with M40JB exhibits a tough fracture behavior, which is primarily attributed to a weakly bonded fiber/matrix interface and higher strength retention of the fibers.     

放电等离子烧结TiAl-V-Cr合金的拉伸和压缩性能

以Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金粉末为原料,采用放电等离子烧结工艺制备出TiAl基合金,并研究了显微组织对合金的室温拉伸、压缩性能以及断裂机制的影响。结果表明,采用SPS方法可制备组织成分均匀的TiAl-V-Cr合金材料,其室温拉伸、压缩性能以及断裂机制与显微组织类型和晶粒尺度密切相关,且对于相同组织的合金,其压缩性能远远优于拉伸性能。当烧结温度为1100℃时,具有细小双态组织的合金具有最佳的室温力学性能,其抗压强度为3321 MPa,压缩率为35.2%。     

氢化钛粉低温真空反应制备TiAl合金粉的研究

以平均粒径为46μm的氢化钛粉和平均粒径为6~7μm的铝粉为原料,经过低温高真空加热反应制备TiAl合金粉。研究了不同温度和保温时间后TiH2、Al粉合金化程度,用X射线衍射仪(XRD)分析其物相组成,扫描电子显微镜(SEM)观察其形貌特征。实验结果表明,高能球磨1h的TiH2、Al粉在500℃保温2h几乎可以将氢化钛中的氢除去,在750℃保温3h能够制得高纯度的TiAl合金粉,合金粉的平均粒径为20μm左右,合金粉颗粒呈不规则形状。     

AIN和B对热压烧结Cf/SiC复合材料性能的影响

研究了烧结助剂ＡＩＮ 和Ｂ对Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料力学性能的影响。结果表明：Ｂ含量较低时（小于０．５ｗ ｔ％ ）,Ｂ的增加能有效地提高复合材料的抗弯强度与断裂韧性,继续增加Ｂ的用量至１ｗ ｔ％ ,虽能大幅度提高复合材料的强度,但使复合材料的断裂韧性大大降低。ＡＩＮ 与ＳｉＣ高温反应形成固溶体,能起到强化和细化基体ＳｉＣ晶粒以及改善ＳｉＣ晶界结构的作用,但对复合材料内纤维与基体间界面的结合影响较小,因此与Ｂ的作用相比,ＡＩＮ 对复合材料密度和力学性能的影响较小。烧结助剂为５ｗ ｔ％ ＡＩＮ－０．５ｗ ｔ％ Ｂ,经１８５０℃和２５ＭＰａ 热压烧结后的Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料具有较佳的综合力学性能,其抗弯强度与断裂韧性值分别为５２６．６ＭＰａ 和１７．１４ＭＰａ·ｍ １／２。     

粉末注射成形充模过程特有边界层效应的数值模拟

基于粉末-粘结剂的双流体模型,利用CFX软件粉末口射成形(PIM)对充模过程中粘结剂的分布变化进行了模拟计算.结果表明:在注射坯的表面薄层内粘结剂含量多于在注射坯中的平均值,且表面薄层内粘结剂体积分数由表到里逐渐下降,证实了PIM特有边界层效应的存在.随着注射温度由420 K升高到440 K,PIM特有的边界层效应变明显;随着入口的喂料流量由60cm3·s-1增加到80 am3·s-1,这种效应反而略有减轻.试验结果与模拟结果基本一致,表明了双流体模型用于PIM研究的可靠性.     

粉末注射成型过程的双流体数学模型

为了研究粉末注射成型(PIM)过程特有的偏析现象,提出了等效粉末的概念并引入粉末的拟流体假设;通过引用流体动力学的研究方法建立了PIM过程双流体模型基本控制方程,并对粉末、粘结剂相间作用的表达式及粉末与粘结剂的粘度关系进行了探讨;采用CFX软件分别基于双流体及单流体数学模型对PIM过程进行了数值模拟.结果表明:两者的模拟结果吻合较好,证明了双流体数学模型的可靠性.     

C/SiC陶瓷基复合材料研究与应用现状

碳纤维增强碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温、耐磨等综合性能，已成为重要的热结构材料体系之一，目前已成功应用于航空发动机热结构部件、飞行器热防护系统、制动系统以及核结构部件等。本文主要综述了C/SiC陶瓷基复合材料在制备方法和应用领域的研究进展，介绍了一系列具有代表性的C/SiC复合材料的制备方法，重点关注多种制备方法相结合的混合工艺，概述了C/SiC复合材料在航空航天热结构和热防护、刹车材料、空间相机结构等领域的应用，展望了更优异的混合制备工艺以及针对不同应用要求的复合材料新体系，以便为今后C/SiC陶瓷基复合材料的进一步研究提供参考。     

钛及钛合金粉末制备与成形工艺研究进展

钛及钛合金因具有密度低、强度高、耐腐蚀、生物相容性好等特点被广泛应用于军事、航空、医疗等领域。传统铸锻钛合金生产工艺复杂，成本高，严重限制了钛合金的应用，粉末冶金技术制备钛合金降低了生产成本，有利于钛合金的推广应用。本文从钛及钛合金粉末的制备与成形工艺方面介绍了粉末冶金钛及钛合金的研究现状，并阐述了其发展趋势。