微米级金属/高聚物复合颗粒的制备及其电流变性能

通过对金属粒子表面的物理化学改性 ,采用核 壳式乳液聚合的方法 ,制备了微米级金属 /高聚物复合颗粒Al/ (PSt/PBA)、Zn/ (PSt/PBA)、Ni/ (PSt/PBA) ,并对其电流变流体的电流变性能进行了测试与研究 .具有这种结构的复合颗粒综合了金属与高聚物的性能 ,作为电流变流体的悬浮相材料具有良好的综合性能 ,其电流变流体具有较强的力学性能和较好的稳定性 ,抗剪强度最高值可在 2kPa以上 ,平均击穿场强为 2 .5kV/mm ,抗偏析能力在 2周以上 .

金属颗粒增强镁基复合材料制备技术及性能的研究进展

镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强镁基复合材料的界面结构和主要强韧化机理。最后,对金属颗粒增强镁基复合材料制备材料及工艺的发展进行了展望。

激光熔覆陶瓷颗粒增强金属基复合材料研究进展

陶瓷增强金属基复合材料(MMCs)因其优异的耐磨性、韧性、高温蠕变性能和疲劳强度,广泛应用于生物医学、航空航天、电子等高端工程行业。激光熔覆是在基体表面利用激光束使陶瓷及其他特殊粉末与基体表层融化,并自激冷却形成冶金结合涂层的环保新技术,具有沉积效率高、厚度可控、热变形小、冷却快、稀释率小以及冶金结合等优点。介绍了激光熔覆陶瓷颗粒的形成方式对MMCs性能的影响,讨论了激光熔覆辅助能场及高速激光熔覆技术对MMCs的界面强化效应,并分析了陶瓷颗粒的强化机制和激光辅助能场的作用机制。最后,对目前激光熔覆陶瓷颗粒增强基金属复合材料研究的发展进行了展望。

哈尔滨市大气PM_(2.5)中五种金属成分复合暴露对人群死亡风险的影响

目的定量评估哈尔滨市大气PM_(2.5)中金属成分复合暴露对人群死亡的暴露-反应关系及联合效应大小。方法基于监测系统收集哈尔滨市2013—2018年每日死亡数据、每日气象和大气污染物数据。采集大气细颗粒物(PM_(2.5))并进行金属成分浓度测定,基于随机森林模型预测大气PM_(2.5)中每日金属成分浓度。运用分位数g计算回归(quantile g-computation,qgcomp)估计大气PM_(2.5)中金属成分复合暴露对非意外、心血管系统和呼吸系统疾病死亡的联合效应,并探索敏感暴露人群,最后采用加权分位数和回归(weighted quantile sum regression,WQS)进行敏感性分析。结果2013—2018年期间,哈尔滨市非意外、心血管系统和呼吸系统疾病日均死亡人数的中位数(M)分别为75、42和7例。大气PM_(2.5)多种金属成分复合暴露每增加一个四分位数,非意外死亡的相对风险(relative risk,RR)为1.026(95%CI:1.010~1.043);心血管系统疾病死亡风险的RR值为1.038(95%CI:1.016~1.060)。分层分析结果表明男性和≥60岁人群为大气PM_(2.5)金属复合暴露的敏感人群。敏感性分析进一步证实上述研究结果较稳健,且金属As对人群死亡贡献的权重最大。结论大气PM_(2.5)中金属成分复合暴露可增加人群非意外死亡和心血管系统疾病死亡的发生风险,且男性和≥60岁人群是金属复合暴露的敏感人群。

颗粒增强金属基复合材料的强化机理研究现状

本文总结了较低颗粒体积分数(≤14%)的颗粒增强金属基复合材料中主要存在的Orowan强化应力、位错强化应力、颗粒承载强化应力和其他强化应力的理论研究现状,以及各项强化应力之间的耦合关系。得出以下结论:(1)降低颗粒尺寸、提高颗粒体积分数和提高颗粒分布均匀性能够同时提高Orowan强化应力和位错强化应力,提高颗粒体积分数还能够提高颗粒承载强化应力;(2)采用微观非均匀分布的颗粒包围金属基体的材料设计方法,通过提高颗粒承载强化应力和提供塑性形变区,能够进一步提高复合材料屈服强度和延展性;(3)晶界强化效应和晶格摩擦应力对复合材料屈服强度也有贡献,但较少通过增强这两项强化效应提高复合材料屈服强度,通常可忽略复合材料中的固溶强化效应;(4)各项强化应力的耦合关系存在线性叠加、乘积叠加和均方根叠加3种形式。线性叠加和乘积叠加适用于纳米颗粒增强金属基复合材料,其中乘积叠加关系应用效果更好;均方根叠加主要应用于微米级颗粒增强金属基复合材料。

颗粒增强金属基复合材料的发展概况

从材料选择、制备工艺和生产应用等多方面对颗粒增强金属基复合材料的发展现状进行了综合评述，指出颗粒增强金属基复合材料的研究与开发应走系统化、规模化、可持续发展的道路。

颗粒增强金属基复合材料的制备技术和界面反应与控制

金属基复合材料被誉为２１世纪的材料，其中短纤维或陶瓷颗粒增强金属基复合材料（ＰＲＭＭＣｓ）更具有吸引力。铝合金和镁合金是基体材料的最佳候选者，而陶瓷颗粒由于具有优异的性能倍受青睐。在金属基体中加入增强相，可以提高材料的强度、弹性模量、硬度、耐磨性，降低热膨胀系数，改善高温性能和抗疲劳性，然而会导致材料的塑性、韧性下降。近年来，发展了许多制备技术，根据工艺的温度可分为三类：液相工艺、固相工艺和液－固两相工艺。增强相与基体之间的界面反应取决于制备工艺、增强相与基体材料的组成、温度和时间等因素，反过来又对制备工艺和材料的性能产生重要的影响，控制界面反应使之有利于制备工艺和材料的性能是研究的重要目标之一。本文重点对颗粒增强金属基复合材料研究中制备技术和界面反应与控制等热点问题进行分析讨论。

颗粒增强金属基复合材料的研究进展

介绍了关于金属基体、增强相的选择以及与基体—增强相界面有关的问题。综述了国内外颗粒增强金属基复合材料的制取工艺、相应性能和应用前景;并对今后的研究方向作了探讨。

SiC颗粒增强铝基复合材料/半金属材料干摩擦磨损特性

采用自制的销盘式摩擦磨损试验机研究了三种颗粒增强铝基复合材料及灰铸铁 (HT2 5 0 )与半金属摩擦材料配副的干摩擦磨损性能。结果表明 :在试验条件下 ,复合材料的耐磨性能高于灰铸铁 (HT2 5 0 ) ,其中复合材料Al- 10 % Si/ 30 % Si C(14 μm)的平均磨损率小于灰铸铁的三分之一 ;复合材料的摩擦系数与 HT2 5 0相当。而且从摩擦系数稳定性和摩擦系数达到最大值所需的时间来考察 ,复合材料的性能优于 HT2 5 0。结果表明 ,颗粒增强铝基复合材料可以取代 HT2 5 0 ,用于汽车刹车盘类摩阻件 。

高能超声在制备颗粒增强金属基复合材料中的作用

采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的ＳｉＣ／ＺＡ２２基复合材料．对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析．结果表明，在试验所用高能超声处理条件下（２０ｋＨｚ，１ｋＷ），熔液中能造成瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有较高速度和加速度的声流效应的协同作用，是高能超声处理技术在制备颗粒增强金属基复合材料时改善增强颗粒与基体合金润湿性，并使颗粒在合金中弥散分布的原因．而高能超声在熔体中有限的有效作用区域，要求利用该技术制备复合材料时。

颗粒增强金属基复合材料制备工艺评述

介绍了陶瓷颗粒增强金属基复合材料的进展状况,重点介绍了几种常用的制备方法,提出了一种新的制备工艺—块体分散法。指出了在制备技术中存在的主要问题及其解决方法。

颗粒尺寸对颗粒增强型金属基复合材料动态特性的影响

利用有限元模型分析了颗粒增强型金属基复合材料(PMMCs)Al/SiC的颗粒尺寸对复合材料在不同应变率下的动态特性的影响。采用有限元三维立方体单胞模型嵌入单个和多个球形增强颗粒,颗粒直径分别为16μm和7.5μm,多颗粒模型内部颗粒随机分布。基体材料假设为弹塑性,应变强化及应变率强化均符合指数规律。模拟结果表明:颗粒尺寸、颗粒体积含量及应变率对金属基复合材料的动态特性的影响是相互耦合的。颗粒体积含量一定时,颗粒尺寸越小,复合材料流动应力越高;颗粒含量越高,材料流动应力越高;应变率越高,材料流动应力越高。

铸造金属基颗粒增强复合材料的研究现状与展望

铸造法是生产复合材料的主要方法之一。本文着重阐述了金属基颗粒增强复合材料的研究现状以及用各种铸造方法生产金属基颗粒增强复合材料的工艺 ,指出了生产过程中需要解决的一些主要问题 ,并展望了其应用前景。

用高能超声法制备微细颗粒增强金属基复合材料

用高能超声法将微米级陶瓷颗粒均匀分散于Ａｌ液中，获得了微细颗粒增强Ａｌ基复合材料．

喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展

分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗拉增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸-原位反应喷射沉积成形金属基复合材料制备新技术。

颗粒形状、含量和基体特性对金属基复合材料压缩力学行为的影响

通过建立轴对称体胞模型,用数值分析手段研究了在变形速率范围10-4～105/s内,陶瓷颗粒增强铝合金复合材料的压缩塑性流变特征,讨论了不同颗粒形状(圆柱形和球形),不同颗粒体积含量(10%～50%)和不同铝合金基体(LC4、LY12CZ和7075)对金属基复合材料流动应力、应变率敏感性等的影响,构造了可以描述高应变率下金属基复合材料压缩行为的本构模型,并考虑了基体特性、颗粒形状、体积含量及应变率的影响,得出了与试验相吻合的结果。

金属基铸造颗粒复合材料

金属基铸造颗粒复合材料是复合材料中的一个新兴的研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文在对铸造颗粒复合材料的制造工艺方法、润湿及其改善途径、金属液的物理、化学特性、界面结构及形态等重要问题进行综合评述的基础上,对目前存在的问题、今后的研究课题和发展趋势提出了看法。认为不断完善和开发各种工艺方法,深入开展基础理论研究工作,开发新材料是今后铸造颗粒复合材料研究的中心任务。

颗粒增强金属基复合材料的屈服行为

运用空间轴对称弹塑性有限元方法和混合律模型、给出了应力应变分配系数与复合材料的弹性模量、屈服强度以及切线模量之间的定量关系式、并由此提出了一种新的定义颗粒增强金属基复合材料比例极限和屈服行为的方法、进而研究了颗粒形状（球体 正圆柱体以及椭球体）和材料结构参数（颗粒体积分数和颗粒根间距）对颗粒增强金属基复合材料拉伸变形行为的影响．研究表明，通过研究应力应变分配系数及其二阶导数来确定复合材料屈服行为的方法不仅适用于短纤维增强金属基复合材料．而且也适用于颗粒增强金属基复合材料．该方法可以较好地反映出颗粒形状和材料结构参数对复合材料屈服行为的影响．

颗粒增强金属基复合材料加工技术进展

颗粒增强金属基复合材料具有优良的物理力学性能,但材料的难加工特性限制了其应用。因此,对颗粒增强金属基复合材料加工技术的研究与发展是促进其进一步应用的关键之一。本文从加工方法、加工质量等方面综述了国内外颗粒增强金属基复合材料加工技术的进展情况,并指出了当前存在的问题及解决对策。

Mo在颗粒型复合材料金属陶瓷中的作用

研究了高镍金属陶瓷中Ｍｏ的最佳加人量，并分析了Ｍｏ在金属陶瓷中的作用。结果认为：在４０Ｎｉ金属陶瓷中Ｍｏ的最佳添加量为１３ｗｔ％，在３０Ｎｉ金属陶瓷中Ｍｏ的最佳添加量为１５ｗｔ％；且Ｍｏ量的添加使组织中环形相尺寸变厚，粘结相中固溶的Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ元素含量增加。