基体韧性和铺层方式对角层混杂纤维复合材料拉伸性能的影响

本文研究了基体韧性和铺层方式对± 4 5°铺层的玻璃纤维、碳纤维及其混杂纤维复合材料拉伸断裂性能和损伤行为的影响。实验结果表明 ,采用混杂纤维有利于提高复合材料的拉伸强度和断裂应变 ,呈正的混杂效应 ;

脆性涂层／韧性基体材料在拉伸应变作用下的开裂行为

提出一种在脆性涂层/韧性基体材料中含弹塑性界面层的剪滞模型。研究脆性涂层/韧性基体材料在拉伸应变作用下,其表面脆性涂层的开裂行为特征,探讨涂层内正应力、界面切应力、涂层的裂纹密度与涂层几何、力学等参数之间的内在联系,获得了涂层内正应力、界面切应力和(饱和)裂纹密度的解析表达式。最后利用这些参量及其间的内在联系,以工程实际中的脆性Cr涂层/韧性钢基体材料为研究对象,研究该种材料在拉伸过程中出现的断裂行为特征。研究结果表明,该材料在拉伸应变作用下出现的饱和裂纹密度与理论结果预测值符合较好。

韧性基体上硬质涂层的扫描电镜截面样品制备方法

以不锈钢表面涂覆AlN/SiO2纳米多层涂层样品为例,介绍了一种制备韧性基体硬质涂层的截面扫描电子显微镜观察样品的方法,取得了较好的效果。

纤维增强韧性基体界面力学行为

分析了纤维增强韧性基体的界面力学行为及其失效机理 .按剪滞理论和应变硬化规律研究微复合材料的弹塑性变形和应力状态 .讨论了幂硬化和线性硬化基体的弹塑性变形和界面应力分布 ,并给出纤维应力和位移的表达式 .按最大剪应力强度理论建立了纤维 基体界面失效准则 。

硬质膜层开裂致韧性基体损伤研究进展

一直以来,硬质膜层被广泛地应用于改善金属基体表面性能,保护其不受恶劣环境的影响,以达到延长其服役寿命的目的。但是,研究发现硬质膜层的开裂会导致韧性金属基体的开裂,这将严重威胁到金属承载结构件的安全。因而,有必要了解、认识其规律,并揭示损伤机制,为制定相应的解决方案提供依据。综述了膜致韧性基体开裂的来源、机理以及相应的可行解决措施。脆性膜层与韧性基体的短程交互作用以及脆性膜层的开裂所提供的快速运动的裂纹是导致韧性基体低应变下脆性开裂的关键原因。降低硬质膜层开裂的可能性或裂纹在膜层中的运动速度以及减少膜与基体之间的不匹配,有助于减缓膜致韧性基体开裂这一现象的发生。

SiC泡沫陶瓷／SiCp混杂增强Al基复合材料的性能

以SiC泡沫陶瓷和SiC颗粒(7、15、20μm)为混合增强体,用挤压铸造法制备出SiC泡沫陶瓷/SiCp混杂增强Al基复合材料,研究了SiCp颗粒尺寸对复合材料压缩强度和弯曲性能的影响,以及金属基体的韧性对复合材料压缩行为的影响。结果表明,随着SiC颗粒尺寸的增大,复合材料的压缩强度和弯曲强度降低,最大挠度减小,这是因为随着SiC颗粒尺寸的增大,颗粒间距随之增大,SiC颗粒的强度降低,使SiC颗粒的增强效果减弱。随着基体韧性的提高,复合材料的塑性变形明显增大,但压缩强度和模量降低。

复合材料正交迭层板拉伸损伤特征的研究

复合材料迭层板的过早损伤直接影响其设计利用率与使用可靠性。本文报导[0_2/90)2]_s、[90_2/0_2]_s 及[+45_2/-45_2]_s 正交迭层板静拉伸过程损伤特征的研究工作。采用了应力—应变曲线、声发射、X—射线、光学显微镜和扫描电子显微镜等研究方法,通过大量的实验结果,全面地考察了三种正交迭层板的宏观损伤特征,并运用微观分析手段,提出了初始损伤机理。研究了基体韧性与正交板损伤特征的定性关系。韧性增加可以推迟初始损伤产生,阻止损伤扩展,减轻损伤程度,从而可以提高复合材料的设计利用率。

改性纳米SiC粉体强化球墨铸铁的耐磨损性能

采用改性纳米SiC粉体对球墨铸铁进行了强韧化处理,研究了不同的纳米SiC粉体加入量对球墨铸铁的微观组织、力学性能以及耐磨损性能的影响。结果表明,经改性纳米SiC粉体强韧化处理后,球墨铸铁中的石墨球尺寸减小,圆整度提高,铁素体含量增多,球墨铸铁的韧性和耐磨损性能提高。当粉体加入量为0.1%(质量分数)时,其延伸率和冲击功分别增加了19%和194%。耐磨损性能提高的原因是石墨球形态的改善和基体组织韧性的提高。

柔性复合材料及其应用

本文综述了目前柔性复合材料的研究。柔性复合材料具有大变形和非线性弹性的特点,基本分析建立在经典的层合理论和非线性弹性力学的基础上。这种材料的应用实例有帘子线/橡胶复合材料,涂层纤维织物,以及含波纹纤维的复合材料等。