容器长径比对铝合金网状材料抑爆性评价的影响

为研究容器长径比对铝合金网状材料抑爆性的影响,选取其长径比例分别为15,25和35的3种铝合金网状材料测试容器,容器内填充典型铝合金网状材料,通过可燃气体/空气预混在容器中的爆炸过程试验,分析铝合金网状材料对爆炸压力的抑制作用及规律。结果表明:测试容器长径比越大,爆炸平均增压值越小,表明铝合金网状材料的抑爆性能评价效果越好;测试容器长径比不小于30是较为合理的选择。

铝合金网状材料抑爆作用的试验验证

通过试验证明,爆炸容器内在充填铝合金网状材料后,可改变容器内腔形状,遏制压力波的传播;同时,也可吸收燃烧释放出的大部分热能,从而达到抑爆作用。

网状材料抑制中尺度密闭空间爆炸试验研究

为研究非金属多孔材料对中尺度密闭空间油气爆炸的抑制作用,搭建Φ700 mm×3 300 mm圆管试验系统,以新型网状高分子材料为抑爆介质,开展油气爆炸抑制试验。结果表明:网状高分子材料能使油气爆炸最大超压值下降94%,平均升压速率下降98%,湍流发展和振荡加强过程明显削弱;材料的阻火性能效果良好,只要在满足标准规范的条件下填充该抑爆材料,就能完全阻止油气爆炸火焰的通过;抑爆后的材料虽然存在较小程度的破损和烧结,但整体保存较好。

旋转超声加工对TiBw网状钛基复合材料表面残余应力的影响

为研究不同切削条件下旋转超声加工对材料表面残余应力的影响,选取硼化钛晶须(TiB whiskers,TiBw)网状钛基复合材料为实验对象,使用镍基电铸金刚石砂轮进行旋转超声加工,并分析了加工后材料的表面残余应力。结果表明:由于钛基复合材料具有网状结构和优异的高温性能,使切削热和微观相变产生的残余应力较小,磨粒机械作用产生的残余应力更大。随着超声振动的引入,磨粒高频冲击工件表面,使旋转超声加工工件表面残余应力均大于普通磨削。在主轴转速n=9000 r/min,进给速度v f=8 mm/min,加工深度a p=25μm的加工参数下,旋转超声加工工件表面存在-540 MPa的残余压应力,随着主轴转速增大,残余应力显著减小,并且残余应力的影响层深度逐渐减小。超声振动的引入增大工件表面残余压应力,提高材料抗疲劳性能。

超细金属丝编织网状材料的性能和应用

金属丝编织网状材料是由纯金属丝通过一定的编织方式形成的一种低密度网状材料,对这种材料的编织原料、编织结构、编织方法及性能特点和应用领域进行了详细综述。重点阐述了不同的编织方法金属丝编织网状材料力学性能特点及其在工业过滤、复合材料增强体、星载可收展天线网面材料和表面燃烧器载体领域的应用研究进展,为进一步拓宽金属丝编织网状材料的类型和应用领域提供参考。

网状聚氨酯泡沫材料的发展

介绍了用于飞机燃油箱以及干舱填充用的防火防爆网状聚氨酯泡沫材料最初的发展以及改进和使用情况。网状聚氨酯泡沫是一种轻质、柔性材料 ,它由相互连接的经络构成了空间“骨架”结构 ,这种结构实际上是一种三维的防火屏蔽。网状聚氨酯泡沫材料的防火防爆性能是经过实战检验的 ,并且在应用中不断得以改进。填充在飞机燃油箱中的网状聚氨酯泡沫材料能有效地减少由于射弹、电火花、雷击以及静电等原因引起的燃油箱过压 ,从而有效地减少了飞机的易损性 。

网状多孔材料防爆性能研究进展

易燃易爆危险化学品事故影响大、危害广,给人们生活和企业生产带来了较大影响,抑制危险化学品火灾爆炸愈来愈引起人们的关注。介绍了多孔材料的基本信息,重点综述了网状多孔抑爆材料防爆性能的实验和数值模拟研究现状,提出了研究中存在的问题:(1)实际应用中,由于容器内部形状限制或内部仪器对容器空间的占用,填充材料时不可能都选取最佳的填充密度和留空率,应根据实际情况选择,但目前尚没有作为材料抑爆性能主要因素的填充密度、留空率与抑爆压力间的数学经验公式;(2)实验测得的抑爆压力为瞬时的间隔值,不一定是过程中的最高压力,由于材料的不透明性,高速摄像机不能完全观察到火焰具体的传播状况。最后结合最新的研究成果提出实验和数值模拟的设想,为以后的研究提出参考。

Al_2O_3-Ni网状复合材料的制备及力学性能

以α Al2 O3超微粉和羰基Ni粉为原料 ,采用热压方法制备了Al2 O3 Ni网状复合材料 ,并对其三点弯曲强度和断裂韧性进行了研究·结果表明 ,随Ni体积分数的增加复合材料的强度稍有下降 ,而断裂韧性明显增加·Ni体积分数为 2 0 %时 ,断裂韧性可达 8 8MPa·m1/ 2 ·复合材料对缺陷的敏感性远远小于氧化铝陶瓷 ,在材料表面引入载荷为 1 0 0N的维氏硬度压痕后 ,氧化铝陶瓷的强度下降 60 % ,而Ni体积分数为 2 0 %的复合材料强度仅下降 1 9% ·

Al_2O_3/20%Ni网状复合材料抗热震性研究

采用热压方法制备了Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料，通过压痕－淬火法在３００－９００℃淬火温差范围内评估了热震抗力．结果表明，复合材料的抗热震性明显高于单相Ａ１２Ｏ３陶瓷．根据材料的力学和物理性能，计算了Ａ１２Ｏ３陶瓷和Ａｌ２Ｏ３／２０％Ｎｉ网状复合材料的抗热震因子Ｒ＇和 Ｒ＂＂，结果表明，复合材料的抗热震因子亦大于单相Ａｌ２Ｏ３陶瓷，与热震实验结果相吻合．

防火防爆用网状金属材料

网状金属材料具有优异的防火防爆性能 ,良好的机械性能以及缓和燃油冲击等性能。分析了网状金属材料的防火防爆机理 。

玉米淀粉基三维网状结构炭质整体材料的制备

以玉米淀粉为碳源,利用其凝胶化性质,综合采用常压冰冻、真空冷冻干燥和高温炭化技术成功制备出三维网状结构炭质整体材料。研究玉米淀粉凝胶化工艺,如玉米淀粉浓度和电解质乙酸镍浓度对淀粉海绵前驱体和三维网状炭质整体材料形貌和结构的影响。结果发现:经过凝胶化处理,玉米淀粉的结晶度降低,结晶区的特征衍射峰完全消失;淀粉海绵前驱体和三维网状结构炭质整体材料的形貌和结构与淀粉浓度和电解质乙酸镍浓度密切相关,三维网状结构淀粉海绵前驱体形成的适宜淀粉质量浓度为10%,掺乙酸镍淀粉海绵前驱体三维网状结构形成的适宜乙酸镍浓度为0.1 mol/L;乙酸镍具有调变三维网状结构炭质整体材料宏观体积和孔结构的功能,可使三维网状结构炭质整体材料的宏观体积收缩近80%,贯通的大孔结构转变成封闭孔结构。

TiBw网状增强钛基复合材料旋转超声磨削的磨削力模型

针对TiBw网状增强钛基复合材料加工时表面质量差、加工过程不平稳等问题,开展其旋转超声磨削的法向磨削力研究。分析旋转超声磨削中的磨粒运动规律,建立旋转超声磨削TiBw网状增强钛基复合材料的法向磨削力模型,并通过单因素磨削试验对模型进行验证。结果表明:在一定的主轴转速、进给速度、磨削深度及固定磨削宽度条件下,法向磨削力随主轴转速的增加而减小,随进给速度、磨削深度的增加而增大,且其磨削试验值与模型计算值的相对误差绝对值均在6%以内。模型很好地预测了TiBw网状增强钛基复合材料磨削时的法向磨削力,验证了预测模型的有效性。

关于三维网状高孔率材料抗拉强度公式中指数项的讨论

以典型的三维网状高孔率金属—泡沫镍为实验材料 ,进行系列的抗拉强度测试。通过所得实验数据对有关公式的应用验证 ,分析讨论了这些公式中指数项的取值问题。对于泡沫镍这类具有中等塑性的高孔率材料而言 ,该指数项取 1.2 5比取 1.5 (即 3/ 2 )显得更为合适或合理。

优化网状铝合金阻隔抑爆材料制造工艺参数的实验研究

为了优化网状铝合金阻隔抑爆材料的制造工艺参数,以获得较高的材料延伸率,根据生产经验分析了影响材料延伸率的主要工艺参数:坯料表面的粗糙度Ra、均匀化退火保温时间h1、成品退火保温时间h2及铝箔的厚度s等,通过二次回归正交旋转组合试验,建立回归方程数学模型。结果表明,均匀化退火保温时间h1、成品退火保温时间h2对延伸率的影响最大,其它参数次之。通过试验验证,该数学模型合理可用,为网状铝合金阻隔抑爆材料的制造工艺提供了科学的理论指导。

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料室温单轴压缩断裂行为

在室温下,利用WDW-E100D万能试验机和SEM研究了三维连通网状结构SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的准静态单轴压缩变形和断裂行为.结果表明,复合材料的轴向压缩断裂强度达到了1 270 MPa,在压缩条件下复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前观察不到塑性变形;试样发生纵向劈裂和剪切断裂;三维连通网状结构SiC陶瓷是主要的承载单元,断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂;非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成纹脉状断口形貌,出现典型的热软化效应.

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料动态变形特征

利用分离式霍普金森压杆装置,对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,采用扫描电子显微镜研究复合材料的动态变形特征和断口形貌.结果表明:复合材料的动态压缩强度随着打击速度的增加而增加;试样发生劈裂和剪切断裂,陶瓷相断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,断口形貌复杂多样.在应变率>104s-1的冲击载荷下,非晶相表现为软化后的多重脊状条带.复合材料断口上大量的非晶球形液滴及非晶软化条带的发现表明,绝热温升在非晶变形与断裂过程中起重要作用.

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料单轴压缩性能研究

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,并与准静态压缩实验结果比较.利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了复合材料的相组成和断口形貌.结果表明:在压缩条件下三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前几乎观察不到塑性变形;复合材料的准静态压缩强度达到了1 270 MPa,高于在动态压缩中的断裂强度1 100 MPa.试样发生纵向劈裂和剪切断裂,准静态下试样形成的破片数量较多,动态加载条件下试样破碎成数量较少的较大块体.三维连通网状SiC陶瓷断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成脉状花样,在高应变率加载条件下,非晶热软化严重,断口形貌复杂多样.

三维连通网状SiC/Zr基非晶复合材料的组织与性能

以多孔SiC陶瓷为增强体,采用压力-浸渗-快凝法制备了三维连通网状SiC增强Zr基非晶复合材料,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDXA)研究了预制体和复合材料的相组成和原始显微组织、界面形貌及断口形貌,探讨了网络结构陶瓷预制体的特性对复合材料组织的影响,以及复合材料中的界面对其力学性能的影响。结果表明,陶瓷预制体与Zr非晶复合后形成了具有双连续相的网络交叉结构,复合材料中陶瓷与非晶合金的界面处存在增强体成分Si与基体成分Zr之间相互扩散的扩散层,该扩散层厚度为1μm左右,界面结合机制主要为扩散结合和机械结合,适中的界面强度兼顾了复合材料的强度和韧性;增强体的断裂是复合材料断裂的主要机制,非晶合金发生粘性流动,在裂纹的扩展中起到了桥接的作用。

甲烷气氛条件下网状铝合金材料阻隔防爆性能研究

基于网状铝合金材料的抑爆机理,自制水平激波管为主要研究设备,通过控制材料填充密度和甲烷气体浓度两个变量,开展实验探究激波管内网状铝合金材料在不同工况条件下的抑爆效果。结果表明:当甲烷浓度为最佳化学计量浓度,网状铝合金材料填充密度为27.39 kg/m^3时抑爆效果最佳;随着甲烷浓度增加,各填充密度下的燃爆压力均出现先增大后减小的趋势,即"倒U型"变化趋势。增加网状铝合金材料填充密度或提高压力管道的耐压能力,更有利于提高网状铝合金材料在甲烷气氛条件下的阻隔防爆性能和生产实践中的安全性。

催化裂解甲烷制备一维纳米网状碳材料

通过沉淀法和相转移法的结合制备纳米催化剂。采用该催化剂催化裂解甲烷反应制备出了一维纳米网状碳材料,此类碳材料的比表面积为286m^2/g。预计该材料具有良好的储氢、吸附性能。