基于Arrhenius方程和BP神经网络的2024Al/Al18B4O33w复合材料热变形流变应力预测

在350~500℃和应变速率0.01~10 s-1条件下对2024Al/Al18B4O33w复合材料进行等温压缩实验。分析复合材料流变应力曲线,基于应变补偿型Arrhenius方程和BP神经网络模型分别预测其流变应力,通过数据误差分析评估两种模型的精度。通过BP神经网络预测的流变应力数据,建立基于动态材料模型的热加工图,并结合微观组织验证热加工图的准确性。结果表明:BP神经网络模型较应变补偿型Arrhenius方程更能准确地预测2024Al/Al18B4O33w复合材料的流变应力。热加工图预测复合材料热变形合适的工艺参数区域为440~500℃,0.01~0.13 s-1。

原位自生Al18B4O33w/6061复合材料的组织、硬度及耐磨性能

以Al-Al2O3-B2O3为反应体系,采用接触反应法制备了原位自生Al18B4O33w/6061复合材料,利用XRD和SEM对复合材料分别进行物相分析及微观形貌观察,对比6061基体材料,研究了Al18B4O33晶须对复合材料硬度和耐磨性能的影响。结果表明,采用接触反应法,利用Al-Al2O3-B2O3反应体系可直接在6061基体材料中原位自生针状Al18B4O33晶须,Al18B4O33晶须直径为0.1~2μm,晶须伴生于Mg元素。经T6热处理后,Al18B4O33w/6061复合材料的硬度为HB 132.7,较6061基体提高了27.4%,硬度的提高机制为位错强化和细晶强化。Al18B4O33w/6061复合材料的比磨损率和平均摩擦系数分别为1.96×10-8 kg/(N·m)和0.221,较6061基体下降了12.11%和22.46%。采用原位自生工艺制备的Al18B4O33w/6061复合材料,晶须与基体材料之间的润湿性和界面结合强度良好,且晶须本身强度高,在磨损时能够起到支撑作用,减小了基体的应变和磨损,有效地提高了复合材料的耐磨性。

ZK60和Al_(18)B_4O_(33)w/ZK60高温压缩流变应力行为的研究

为了分析ZK60镁合金和Al18B4O33W／ZK60复合材料的高温热变形行为，研究其高温流变应力与应变速率、变形温度之间的关系和组织情况，确定其应变速率敏感指数m和表观激活能Q.利用Gleeble-1500D热模拟试验机，在变形量为60％和不同温度、不同应变速率的条件下对其进行高温热压缩变形，研究表明：在温度为573-673K和应变速率为0，001～0．1s^-1范围内，镁合金的应变速率敏感指数m值为0.14，复合材料的m值为0.12；合金的表观激活能Q值为226-254kJ／mol；复合材料的Q值为254—283kJ／mol.

Bi_2O_3涂覆Al_(18)B_4O_(33)晶须增强铝基复合材料的阻尼性能

采用挤压铸造方法制备了Bi_2O_3涂覆Al_(18)B_4O_(33)晶须增强的铝基复合材料.探讨了Bi_2O_3含量、应变振幅、温度以及频率对涂覆复合材料阻尼性能的影响.并对涂覆后复合材料的阻尼机制作了初步的探讨.研究发现,涂覆复合材料在80和285℃附近存在2个明显的阻尼峰.涂覆复合材料的阻尼性能不仅强烈依赖于晶须表面涂覆物的含量,而且依赖于应变振幅.高温阻尼峰P2随涂覆物含量及应变振幅增加而提高的幅度更大.低温阻尼峰P1在涂覆复合材料中的阻尼机制归因于位错运动及由Bi引起的界面滑移.阻尼峰P2随应变振幅的增加阻尼机制由界面滑移机制向界面滑移与A1晶界滑移混合机制转变.

低熔点Sn界面涂覆对Al_(18)B_4O_(33)/6061Al复合材料轧制行为及织构的影响

采用传统挤压铸造工艺制备了Al18B4O33晶须增强6061铝基复合材料,为提高复合材料的热轧变形能力预先对Al18B4O33晶须表面进行了低熔点金属Sn的涂覆,并在500℃实现了复合材料的热轧变形,最终轧制比达到了70%.研究表明,低熔点金属Sn的界面涂覆可以明显提高Al18B4O33/6061Al复合材料的高温塑性,并且对轧制复合材料Al基体中织构的形成和演化有重要的影响.

挤压后硼酸铝晶须增强铝复合材料表面的腐蚀特征

利用原子力显微镜观察了挤压态Al18B4 O3 3 w/ pureAl复合材料早期腐蚀过程中表面形貌的变化特征 .研究了沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4 O3 3 w/pureAl复合材料在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀规律 .结果表明 :晶须与基体的界面是腐蚀易于发生的地方 ,点蚀首先在晶须的端部产生 ,随后沿着晶须与基体的界面扩展 .挤压后沿与挤压方向成不同角度截取的Al18B4 O3 3 w/ pureAl复合材料表面腐蚀坑的深度存在差别 .

硼酸铝纳米晶须增强聚羟基脂肪酸酯的研究

为了提高生物降解材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）的机械性能,利用具有高强度的硼酸铝纳米晶须作为增强体,制备成复合材料。采用溶胶凝胶法制备出直径为20~50 nm,长度约为1 mm的Al（18）B4O（33）纳米晶须。纳米晶须增强了PHA复合材料的机械性能,实验结果表明：在添加量为0.4%时达到最大抗拉强度为38.5 MPa,增大了109%;抗屈服强度提高到26.2 MPa,提高了将近三倍;断裂伸长率提高了24.5%;复合材料的杨氏模量最大为7.6 MPa,提高了四倍多。说明Al（18）B4O（33）纳米晶须的添加既可以改善PHA的韧性又提高的材料的刚性。另外,断裂面表明Al（18）B4O（33）纳米晶须和PHA有较好的结合力。复合材料中PHA主要是保护Al（18）B4O（33）纳米晶须不与外界直接接触,固定Al（18）B4O（33）纳米晶须的位置,当材料受到外力时将载荷传递和分散给Al（18）B4O（33）纳米晶须,而Al（18）B4O（33）纳米晶须承受主要的力,从而提高了材料的性能。