TiB_2含量对AlMgB_(14)基复合材料抗高温氧化性能的影响

为了揭示纳米TiB_2对AlMgB_(14)基复合材料抗高温氧化性能的影响机理,对不同TiB_2含量(质量分数分别为0、10%和30%)的AlMgB_(14)基复合材料的抗高温氧化性能进行了研究和讨论,试验温度800℃,氧化时间10h。试样氧化前后的表面和截面形貌采用扫描电子显微镜(SEM)进行观察,氧化产物采用X射线衍射仪(XRD)进行分析。结果表明:随着TiB_2含量的增加,氧化膜厚度逐渐减小,氧化速率逐渐变缓,氧化层主要物相由Al_2O_3逐渐变化为TiO和TiO_2,说明添加的纳米TiB_2能显著阻止复合材料内部组织的氧化,提高复合材料的抗高温氧化性能。

电场激活及压力辅助法制备AlMgB_(14)-TiB_2复合材料及性能表征

采用FAPAS法制备AlMgB14预反应粉,将其与TiB2粉混合,在烧结温度1500℃,轴向压力60 MPa,升温速度100℃/min、保温时间15 min条件下制备了具有较理想组织结构的AlMgB14-30wt%TiB2复合材料。通过HRTEM、SEM和EDS对AlMgB14-30wt%TiB2的微观结构进行表征,研究结果表明:AlMgB14-30wt%TiB2复合材料的显微硬度31.5 GPa,断裂韧性K1C值可达到3.65 MPa.m1/2,与机械合金化/单轴热压法制备的结果一致。并从微观结构分析了AlMgB14-TiB2复合材料的增韧机制主要来源于TiB2增强相与基体间形成高强结合界面。FAPAS法为AlMgB14基复合材料的制备开拓了低成本高效的新途径。

聚合物基复合材料拉伸性能试验方法国标和美标的对比分析

全面对比分析了聚合物基复合材料拉伸性能试验方法美标ASTM D3039-14和国标GB/T 3354-2014的主要异同点,并对相关规定进行了理论及试验分析。结果表明:国标在试验环境条件、试样、试验设备、试验程序、试验报告等方面均有别于美标,二者可相互借鉴完善,并结合更多新材料测试的需求不断更新,考虑复杂试验环境和特殊情况,从而制定更适合我国航空航天工业及高端制造业的聚合物基复合材料拉伸性能试验方法标准。

超细TiB_2对AlMgB_(14)/TiB_2力学性能及抗高温磨损性能的影响

采用FAPAS法制备了超硬AlMgB_(14)/TiB_2复合陶瓷材料,分别采用扫描电镜(SEM)及能谱(EDS),X射线衍射仪分析添加超细TiB_2第二相颗粒对复合材料微观形貌及韧性的影响;通过高温摩擦磨损试验分析了复合材料在25,300,500℃下的抗磨损性能及其摩擦学特征。结果表明,添加30%(质量分数)的微纳米级TiB_2后,AlMgB_(14)/TiB_2复合材料的平均硬度达32.5 GPa,断裂韧性由未添加时的3.0 MPa·m^(1/2)提高到3.95 MPa·m^(1/2);摩擦系数在室温及300℃时介于0.4~0.55之间,500℃时达0.65左右,磨损率1.27×10^(-6)~6.62×10^(-6) mm^3/(N·m)。随着摩擦温度的升高,试样摩擦学性能发生变化,由于摩擦表面产生氧化物的润滑作用,摩擦系数在300℃时略有减小,磨损机理由室温时的磨粒磨损转变为高温下的粘着磨损脱落。