三维机织复合材料纤维体积含量计算方法

三维机织复合材料的纤维体积含量是一个表征其性能的重要指标,目前尚无确切的检测标准可依。文中阐述了适用于三维机织复合材料纤维体积含量测定的3种新方法:称量法、理论模型法、数字图像分析法。分析了每一种方法的适用范围,并指出数字图像分析法是今后的发展方向。

单颗磨粒划擦陶瓷声发射信号与材料去除体积关系研究

针对硬脆难磨削的氧化锆和氧化铝两种工程陶瓷,研究其磨削表面创建的声发射监测,研究单颗金刚石磨粒划擦陶瓷材料的去除体积与其对应的声发射信号之间的关联.试验结果表明:随着单颗磨粒划擦陶瓷去除体积的增大,其声发射信号在低频段的信号能量占比增大;声发射信号的均方根值、最大幅值和标准差等特征值增大,且这两种陶瓷材料单颗磨粒划擦声发射信号特征值的增大趋势不同;但这些声发射信号的特征值大小都与其对应的陶瓷材料去除体积有关.同时单颗磨粒划擦陶瓷的声发射信号的时间序列自回归AR(2)模型可以表示其对应的声发射信号.时间序列自回归AR(2)模型特征参数的绝对值都随划擦陶瓷去除体积增大而增大,且增大趋势与其声发射信号特征值的增大趋势相似.为工程陶瓷磨削表面创建的声发射在线监测打下了基础.

高体积分数挤压铸造铝基复合材料时效特征

采用挤压铸造法制备40%SiCP/LD2复合材料,并对其在不同温度下的时效特征进行了研究。结果表明,高体积分数SiC颗粒的加入带来的弥散强化作用,可以大幅度提高基体合金的硬度和强度,但区别于基体合金和低体积分数复合材料,复合材料本身时效强化效果不明显。高体积分数复合材料峰时效时间较低体积分数缩短,且随时效温度的提高峰时效时间缩短。低温时效时峰值硬度最高且时效动力学较基体合金提前幅度较大。在时效析出过程中,高体积分数复合材料G.P.区的形成受到完全抑制,而β′相热扩散激活能降低,易于析出。

高体积分数SiCp/Al复合材料高速铣削力影响因素研究

通过PCD刀具高速铣削高体积分数SiCp/Al复合材料试验,研究了铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度对三向铣削分力的影响,并进行了SiCp/Al复合材料基体材料的铣削力对比。研究结果表明,进给量和铣削深度对三向铣削分力的影响较大,而铣削速度和铣削宽度对三向铣削分力的影响较小,并且SiC颗粒增加了材料的强度,使三向铣削分力数值增大。在只考虑控制铣削力大小的情况下应选取适中的铣削参数,如铣削速度、较大的铣削宽度和较小的进给量及铣削深度。

SiC颗粒粒度对高体积分数复合材料力学性能的影响

研究体积分数为55%的高体积分数SiCp/Al复合材料的硬度、强度及韧性随SiC颗粒粒度的变化规律.结果表明:高体积分数复合材料的抗拉强度随粒度变化出现一峰值,在粒度为10μm时最高;当颗粒粒度在5μm到20μm之间时,复合材料断裂韧性随颗粒粒度增加而增大,且颗粒粒度越大增加的幅度越小.

高体积分数SiCp/Al复合材料的研究现状

从高体积分数SiCp/Al复合材料的制备工艺、性能和应用等方面综述了其国内外研究现状,并指出其今后研究亟待突破的重点与难点。

电子封装材料高体积分数SiC/Al制备和性能

采用无压熔渗法制备了用于特种电子封装的高体积分数SiC增强Al复合材料。复合材料中SiC含量高于60vol.%,SiC陶瓷相均匀分布于Al合金基体中.增强相和合金基体局部形成双连通结构,保证SiC/Al复合材料有低膨胀系数和高热导;复合材料力学性能优良,韧度优于传统陶瓷封装材料。高体分SiC/Al和半导体材料热匹配良好,综合性能优异,满足特种高可靠性电子系统封装材料使用要求。

固溶时效对高体积比SiC_p/6013Al复合材料导热性能及强度的影响

研究了固溶时效对高体积比 Si Cp/Al复合材料的导热性能及抗弯强度影响。研究发现 :热处理改变了复合材料 Si Cp/Al界面结合状况 ,提高了导热性能 ;同时强化了基体合金 ,改变了 Si Cp颗粒所受应力状态 ,提高了复合材料的强度 ,使高体积比 Si Cp/Al复合材料的导热系数达到 2 1 0 W/( m· K) ,抗弯强度达到 5 1 9MPa。

高体积分数SiCP／Al复合材料的细观结构设计及性能研究

根据细观结构设计理论,采用高压制粒-低压浸渗方法制备了铝颗粒增韧的SiCP-Al/Al复合材料(SiC在SiCP-Al团聚颗粒中的体积分数为62%,其总体积分数则为55%),并研究了其硬度、强度及韧性等机械性能。结果表明,SiCP-Al/Al复合材料与普通55%SiCP/Al复合材料相比,断裂韧性略有提高,硬度提高50%左右;与普通62%SiCP/Al复合材料相比,韧性提高33.7%。

高体积分数SiC_P/Al复合材料固溶处理工艺研究

采用金相分析、维氏硬度测定、拉伸试验以及扫描电镜观察等研究手段研究了固溶热处理工艺对高体积分数SiCP/Al复合材料的力学性能、拉伸曲线和断口组织的影响。结果表明:当固溶温度为528℃时,材料的强度和韧性都处于最佳状态,其缺口抗弯力位移曲线在较高应力下出现平台,说明可通过优化固溶处理参数,提高材料的强度及韧性,降低材料的瞬时破坏性断裂倾向。

三维大体积金属材料电磁悬浮过程的精准调控

采用数值模拟方法建立单层和双层电磁感应线圈的仿真模型,分析线圈几何构型对空间磁场分布、金属球体表面的麦克斯韦应力张量分布和线圈悬浮性能的作用规律。选取Al和Ti两种金属作为实验对象,研究线圈匝数、金属质量与最小悬浮电流之间的本征关系。设计多种用于大体积金属无容器处理的电磁悬浮线圈,并实现直径10～50mm的三种球状金属在空气中的悬浮加热。利用优化设计的线圈成功悬浮Al、Ti和Cu三种不同密度的典型金属,其中悬浮起质量高达807 g的纯铜。

YT类硬质合金金刚石涂层成形刀具对高体积分数SiC_P/Al复合材料的铣削特性研究

采用热丝化学气相沉积法在B212型YT15硬质合金成形铣刀片上制备了微米级金刚石涂层,并以65%SiC颗粒增强铝基复合材料为试件材料进行铣削试验。通过与未涂层硬质合金铣刀进行对比,评价了金刚石涂层硬质合金成形铣刀的涂层效果。结果表明：在相同的切削参数下,金刚石涂层硬质合金刀具各种铣削力比未涂层硬质合金刀具的降低50%-65%;所涂覆金刚石薄膜在铣削过程中具有良好的膜-基附着强度,且经酸碱预处理的涂层硬质合金刀具较适合于高体积分数SiCP/Al复合材料的粗加工,醇碱预处理的涂层硬质合金刀具较适合于其半精加工;涂层硬质合金刀具持续加工的工件表面质量优于未涂层硬质合金刀具所加工,且所铣槽的成形精度较未涂层硬质合金刀具所铣槽提高约30%。

高体积分数SiC_p/Al复合材料表面粉化的原因

在850℃下,分别用纯铝熔体或硅质量分数为5%,12.5%,20%的铝硅合金熔体浸渗反应烧结碳化硅(RBSiC)坯体,获得硅含量不同的高体积分数SiC_p/Al复合材料;该复合材料在空气中长时间放置后表面粉化,采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线能谱仪等分析了复合材料及其粉化后粉末的组织形貌及成分,并分析其粉化原因。结果表明:在空气中静置两个月后,硅含量低的复合材料(原料中硅质量分数为0,5%)表面形成大量粉末,硅含量高的复合材料表面则不会粉化,粉末主要为棒状和片状Al(OH)_3;复合材料制备过程中由于硅含量不足产生了碳化铝,碳化铝在空气中水解导致粉化。

浅析杩槎铅丝笼梢捆大体积柔性材料在流沙护岸工程的应用

大体积柔性材料在流沙地质环境中的小型护岸水利工程非常实用,如铅丝笼、土袋、梢捆、木杩槎锚桩等材料具有制作简单、施工方便、容易成型、体积大稳定性好使用年限较长,造价低廉等优点,本文简单地分析了铅丝笼、土袋、梢捆、木杩槎锚桩大体积柔性材料等在流沙地基护岸工程应用。

基于异步旋转磁极的TC4薄板双面磁粒研磨工艺研究

目的为提升传统磁粒研磨TC4薄板的加工效率,改善表面形貌,设计了相对磁极产生相对转速差的双面磁粒研磨装置。方法基于两侧相对磁极的异步旋转,使两侧磁极产生相对转速差,进行磁性磨粒的受力和运动分析,对材料去除量进行计算分析。利用Maxwell软件,对不同的相对转速差进行磁场的模拟仿真,进而使用设计的双面磁粒研磨加工装置,对TC4薄板的双面进行研磨。最后,使用粗糙度仪和超景深3D电子显微镜,对研磨前后的工件表面进行观察分析。结果对于磁极的同步旋转,即当两侧磁极转速为500 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47μm下降至0.2μm,下降幅度为57%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.46μm下降至0.21μm,下降幅度为54%。对于磁极异步旋转,即磁极Ⅰ转速为500r/min、磁极Ⅱ转速为600 r/min时,正面表面粗糙度Ra的平均值从0.47μm下降至0.1μm,下降幅度为78%,反面表面粗糙度Ra的平均值从0.48μm下降至0.1μm,下降幅度为79%,正面最大高度差的平均值从62.5μm下降至10.4μm,下降幅度为83%,反面最大高度差的平均值从63.2μm下降至10.3μm,下降幅度为84%,材料去除效率最高,表面质量得到有效改善。结论采用异步旋转双面磁粒研磨的方式,可以有效促进磁性磨粒的翻滚运动,加速切削刃的更新。该装置加工时能够产生相对较高的磁感应强度,磁场梯度变化适中,有利于提升表面质量,修复工件表面的缺陷,大幅度提升了研磨的效率。

中低体积分数SiC_p/Al在航空航天领域的应用与发展

基于中低体积分数SiCp/Al的性能特点,对比中低体积分数SiCp/Al铝合金及钛合金的力学物理性能,讨论中低体积分数SiCp/Al的性能优势,总结了中低体积分数SiCp/Al在航空航天领域应用情况及目前的发展现状,并提出未来的发展方向。

SiCp/Al基复合材料制备工艺的正交优化设计

本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiC-5%(体积分数)Al基复合材料。工艺参数主要包括烧结温度、轴向压力、高温保压时间等,对这些参数和材料性能之间的关系进行了探讨。为了研究不同的烧结温度、压力和高温保压时间对材料致密度的影响,设计了一个三因素、四水平的正交试验。结果表明,SiC-5%Al基复合材料的最佳工艺参数为烧结温度600℃、高温压力70 MPa、保压时间7 min。

真空热压烧结制备10vol%TiC/Cu-Al_2O_3复合材料及热变形行为研究

在VDBF-250真空热压烧结炉中,采用真空热压烧结工艺制备了10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料。利用 Gleeble-1500热力模拟实验机,在温度为450～850℃、应变速率为0.001～1 s-1、真应变量0.7的条件下,对10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料高温塑性变形过程中的动态再结晶行为及其热加工图进行研究和分析。结果表明,该材料烧结态致密度为98.53%,显微硬度为158 HV,导电率为48.7% IACS；材料的高温流变应力-应变曲线主要以动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,属于温度和应变速率敏感材料；同时,利用10%（体积分数）TiC/Cu-Al2 O3复合材料 DMM 加工图分析了其变形机制和失稳机制,并最终确定了热加工工艺参数选取范围为变形温度750～850℃,应变速率0.01～0.1 s-1。

磨料水射流单颗磨粒侵彻的仿真研究

为了提高磨料水射流的材料去除率,采用ABAQUS软件建立磨料水射流单颗磨粒侵彻18CrNiMo7-6靶材的仿真模型,观察分析磨粒侵彻过程中靶材表面凹坑的变化情况;同时探究磨粒初始速度、磨粒直径、磨粒密度以及入射角度对凹坑形状及尺寸的影响规律,并根据材料去除体积优化磨料水射流工艺参数。结果表明:凹坑深度、材料去除体积随着磨粒初始速度、磨粒直径、磨粒密度、入射角度的增加而增大,凹坑宽度随着磨粒初始速度、磨粒密度的增加先增大而后保持在最大宽度,随着磨粒直径的增加而增大,随着入射角度的增加而减小。以最大材料去除体积为目标,此仿真方案中最优参数为:磨粒初始速度为400 m/s,磨粒密度为12000 kg/m^(3),入射角度90°,磨粒直径为1 mm。

建筑工程大体积混凝土材料的施工工艺分析

本论文对大体积砼的性能特性、施工中存在的问题和施工技术进行了探讨。本文通过对大体积砼材料的特性及施工条件的分析,对其施工中易出现的问题进行了讨论,包括材料不合格、规范不规范、开裂等。同时,从模板设计与准备,模板支撑体系的搭设,辅助支撑与固定,浇筑混凝土,混凝土养护,模板拆除,模板清洗,养护。采用合理的施工技术,严格的质量管理,是保证大体积混凝土质量与可靠性的重要保证。的施工工艺和严格的质量控制能够确保大体积混凝土的质量和可靠性。