Al_2O_(3sf)/LY12复合材料热压缩变形流变本构方程研究

通过热等温恒速压缩实验研究了Al2O3sf/LY12复合材料在不同变形条件下的流变应力行为,并根据实验数据确定了本构方程中的材料参数。研究表明,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,而且在温度低于400℃时,Al2O3sf/LY12进入稳态变形后流变应力略有下降;当温度高于400℃时,屈服后的流变应力基本保持不变。从代数变换的角度得出了双曲正弦方程的两种近似形式,指数型本构方程与幂型本构方程,并确定了其适用范围,指数型方程适用于高应力区,幂型方程适用于低应力区,双曲正弦方程适用于所有应力水平,这与实验结果及文献报道相一致。

液-固挤压Al_2O_(3sf)/LY12复合材料管材成形过程的数值模拟

针对液-固挤压复合材料管材的成形过程,采用热刚塑性准耦合有限元法进行了数值模拟,以揭示其塑性变形行为。通过自行开发的有限元模拟系统软件,利用网格重新划分技术,得到了复合材料液-固挤压变形过程中的应力场、应变场及变形力,并对有关问题进行了分析。与试验结果相比较,验证了该系统的可靠性,为保证制件成形质量和合理选择工艺参数提供了理论依据。

CaCu_3Ti_4O_(12)/聚偏氟乙烯复合材料的介电性能研究

采用溶液混合随后热压的方法制备了CaCu3Ti4O12/聚偏氟乙烯(CCTO/PVDF)复合材料。采用XRD对复合材料的物相结构进行了分析。研究了复合材料的介电常数与CCTO体积分数的关系。结果表明,在10kHz下,当CCTO含量等于50%(体积分数)时,复合材料的介电常数达到81。采用Maxwell-Garnett模型、Jaysundere模型和Yamada模型分别对实验结果进行了预测和比较,其中Yamada模型与实验结果符合得较好。

巨介电陶瓷CaCu_3Ti_4O_(12)/聚合物复合材料研究进展

介绍了具有巨介电常数的CaCu3Ti4O12陶瓷与聚合物形成复合材料的制备工艺,分析了复合材料介电性能的影响因素,展望了今后巨介电陶瓷CaCu3Ti4O12/聚合物复合材料的发展趋势。

Al_2O_(3sf)/LY12复合材料液固挤压成形中温度场演变的三维有限元分析

建立了液固挤压Al_2O_(3sf)/LY12复合材料三维非稳态传热过程的有限元数学模型,并对其进行了三维热传导数值模拟,直观地显示出材料内部和表面在不同时刻、不同位置的三维温度场分布及其演变情况.模拟结果表明,坯料内部和表面的温度场在保压过程中分布均匀,而在挤压过程中则随时间推移而剧烈波动,从而造成坯料表面局部过热,由此导致制件表面龟裂现象的发生.模拟结果与实验结果基本吻合,为合理确定工艺参数和保证成形质量奠定了理论基础.

Li_5La_3Nb_2O_(12)颗粒增强铝基复合材料阻尼性能的研究

Li5La3Nb2O12陶瓷颗粒作为添加剂并利用粉末冶金的方法制备金属铝基复合材料Li5La3Nb2O12/Al-80%。该复合材料在325 K的温度下阻尼值可以达到0.011(测量频率为1.6 Hz),是同温度范围下金属铝阻尼性能的5倍左右,并且该复合材料在室温附近的阻尼性能均超过了0.008,使得其在工业、科技方面有着十分广阔的应用前景。

CaCu_3Ti_4O_(12)-ZnNb_2O_6复合材料的介电逾渗及固相反应

以低εr的ZnNb2O6为基体,以高εr的CaCu3Ti4O12(CCTO)为增强体,研究了CCTO-ZnNb2O6复合材料体系的介电逾渗行为以及高温下的固相反应。结果表明:当CCTO体积分数超过51.0%时,εr突然跃迁,达到5600,表现为介电逾渗。CCTO与ZnNb2O6在900℃以上会发生固相反应,生成Cu0.5Ti0.5NbO4、CaNb2O6、Zn2TiO4及一种与CCTO衍射峰相似、晶格常数比CCTO略大的未知物质,分析认为该未知物质是Nb5+取代CCTO中部分Ti4+而形成的固溶体。

选择性激光烧结用Al2O3/PA12复合材料的制备和成型

采用熔融共混法制备了Al2O3/尼龙12(PA12)复合颗粒料,并用低温破碎法制得复合粉体。在选择性激光烧结(SLS)成型机中进行成型试验,对成型试样进行热处理。研究了制备的Al2O3/PA12复合粉体的SLS可成型性以及热处理对SLS成型试样致密度的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察热处理前后试样内部颗粒结合情况。结果表明,Al2O3粉体和PA12经熔融挤出后低温破碎可以制得满足SLS成型要求的复合粉体;该复合粉体在SLS成型机中能烧结得到外形规整的试样,SEM观察到试样内部粉体颗粒结合良好,相对密度达到74%;经200℃热处理后,试样相对密度提升到84%,SEM观察到试样内部粉体颗粒间结合得更紧密。

定向凝固Al_2O_3/YAG共晶自生复合材料的组织形态及非规则共晶生长

采用激光区熔定向凝固技术制备了Al_2O_3/Y_3Al_5O_(12)(YAG)共晶自生复合材料.利用SEM,XRD,EDS及TEM对共晶形貌特征、相组成、界面结构.组织演化及相析出规律进行了研究;利用分形维数对非规则微观组织形态进行了定量表征.在此基础上,分析讨论了氧化物共晶的非规则共晶生长机制.结果表明:Al_2O_3/YAG共晶自生复合材料由无规则均匀分布的Al_2O_3和YAG两相组成,两相之间相互交错,耦合生长,呈象形文字结构;凝固过程中,YAG相作为领先相析出;随扫描速率增大,共晶间距高度细化,最小层间距为0.2μm;在低扫描速率下,共晶组织属典型的层片状非规则共晶组织,具有明显的分形特征,当扫描速率达到2000μm/s时,出现胞状和树枝状组织,组织分形特征减弱;共晶两相高的熔化熵及激光快速凝固大的动力学过冷导致的小平面/小平面共晶生长是形成复杂非规则共晶组织的主要原因.

EVA/Al_2O_3纳米复合材料的结构与性能

以纳米A l2O3为增强材料,制备了EVA/A l2O3纳米复合材料,并采用FESEM、FT-NIR、SEM等测试手段表征纳米A l2O3微粒在EVA基体中的分散性与结构,研究了纳米A l2O3的质量分数对纳米复合材料力学性能的影响。结果表明:A l2O3微粒以20 nm左右的粒径分散于EVA基体中,并与EVA形成化学键合结构,复合材料的断裂机理发生变化。填充质量分数为0.5%的纳米A l2O3微粒时,拉伸强度提高13.0%;当加入的纳米A l2O3的质量分数为1%时,断裂伸长率可提高13.3%。

反应烧结法制备(AlN,TiN)-Al_2O_3复合材料的研究

以Ti,Al,Al2O3为初始粉料,通过750～800℃氮气保护下的中温焙烧,然后在1420～1550℃在氮气氛下反应烧结,制备了不同配比的(AlN,TiN)-Al2O3复合材料。研究了组成及烧结工艺对复合材料力学性能、显微结构等的影响。用XRD,SEM等方法分析粉体及烧结体的相组成及微观结构。分析结果表明:AlN,TiN的形成,有助于材料的致密化并使其力学性能提高。组成为20wt%(Al,Ti)-Al2O3的粉体在1520℃、30MPa、保温、保压30min热压烧结条件下,与N2气反应可得到硬度(HRA)为94.1的高硬度的(AlN,TiN)-Al2O3复合材料,该材料的抗弯强度为687MPa,断裂韧性(KIC)为6.5MPa·m1/2。

内氧化法制备Al_2O_3/Cu复合材料的研究进展

高强高导铜基复合材料是目前铜基复合材料研究的热点。Al2O3弥散强化铜基复合材料是一类具有优良综合物理性能和力学性能的新型功能材料,在现代电子技术和电工等领域具有广阔的应用前景。综述内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的研究进展,分析Cu-Al合金内氧化介质,阐述内氧化动力学和热力学,总结内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料的工艺流程和性能特点,最后提出了内氧化法制备Al2O3/Cu复合材料发展方向。

金属-Al_2O_3陶瓷基复合材料的研究与发展前景

Al2 O3 陶瓷是一种很重要的抗氧化、抗腐蚀的高温结构陶瓷材料。但由于其烧结活性低 ,难以烧结致密 ,脆性大 ,而在应用上受到限制。在Al2 O3 陶瓷中引入延性金属第二相和采用纳米材料可大大提高烧结活性 ,不仅起到金属增韧的效果 ,而且也可使陶瓷具有一定的导电、导热性 ,从而扩大其在微电子行业中的应用。本文综述了国内外近几年来对纳米金属 Al2 O3 陶瓷的研究发展现状 ,指出了其应用前景。

稀土Pr对Al_2O_3-SiO_2(sf)/Al-Si复合材料力学性能的影响

本文研究几种稀土Pr含量的硅酸铝短纤维增强铝硅复合材料在常温及 2 0 0℃下的拉伸性能 ,并对Pr元素的影响机理进行了深入探讨。结果表明 ,添加Pr元素可提高复合材料的强度和塑性 ,而对复合材料高温性能的改善更为明显。但Pr含量有一定的范围 ,对室温性能有利的Pr含量在 0 2 %～ 0 3%左右 ,而在高温下 ,随Pr含量的提高 。

Al_2O_3/PTFE复合材料的磨损性能研究

用机械共混、冷压成型烧结的方法制备了Al2 O3 /PTFE复合材料试样。用MM -2 0 0型磨损试验机测试了在干摩擦定载荷条件下各试样的磨损性能 ;用扫描电子显微镜 (SEM )对磨损试样的表面形貌和磨屑的形貌进行了观察和分析 ;用光学显微镜对磨损后偶件环的表面形貌作了观察分析。结果表明 :在实验条件下 ,Al2 O3 /PTFE复合材料的抗磨损性能 ,随Al2 O3 用量的增大逐渐增强 ,当Al2 O3 用量大于 3 5 %后 ,抗磨损性能增强的趋势明显减缓 ;在干摩擦条件下Al2 O3 /PTFE复合材料主要发生粘着磨损和磨粒磨损 ,且随Al2 O3 用量的增加 。

Al/Al_2O_3复合材料伪半固态触变模锻及强韧化

在半固态金属加工技术的基础上，提出伪半固态触变成形工艺。对该工艺制备的A1／A12O3复合材料杯形件进行扫描电镜观察、抗弯强度以及断裂韧性测量。结果表明：伪半固态触变成形的制件具有三维连通的网状结构，界面结合紧密，37％A1／A1203（体积分数）复合材料杯形件抗弯强度为570-690MPa，断裂韧性为8．5—16．8MPa·m^1/2，与其他成形工艺相比，力学性能有所提高；成形温度及压力、金属相体积分数对力学性能具有较大的影响。

PA6/纳米Al_2O_3复合材料摩擦性能的研究

研究了纳米Al2 O3 填充PA6复合材料的摩擦性能。通过分析纳米Al2 O3 含量、载荷对材料摩擦系数和耐磨性能的影响,得到复合材料中纳米Al2 O3 为 6wt%时,材料的摩擦性能最好。通过SEM图片分析试件摩擦表面形貌。

多元体系A_2IO_3陶瓷复合材料的力学性质研究

本文对比研究了未稳定ZrO_2增韧Al_2O_3、SiCw补强Al_2O_3和未稳定ZrO_2增韧、SiCw补强Al_2O_3陶瓷复合材料的力学性质。结果表明,未稳定ZrO_2虽然显著提高了Al_2O_3陶瓷的断裂韧性,但大大降低了材料的弹性模量、断裂强度和维氏硬度。SiCw补强Al_2O_3陶瓷复合材料的力学性能虽有提高,但由于SiCw的加入降低了材料的致密度,其断裂韧性的提高十分有限。而采用ZrO_2和SiCw复合增韧补强Al_2O_3陶瓷,不但兼具了两者的优点,而且使材料的断裂韧性得到进一步提高,这被认为是晶粒细化、ZrO_2微裂纹增韧和晶须的高模量、分载、拔出效应、桥接及偏转裂纹共同作用的结果。室温测得75vol％(Al_2O_3-20vol％ZrO_2)-25vol％SiCw材料的断裂韧性和断裂强度分别为11.72MPam^(1/2)和376MPa。

Al/Y_2W_3O_(12)复合材料的制备、热膨胀及电性能研究

采用固相法制备Al/Y_2W_3O_(12)复合材料,研究了Al与Y_2W_3O_(12)以不同质量比合成样品的特性。X射线衍射表明:样品只含有Al和Y_2W_3O_(12),不存在Al对Y的取代。SEM和EDS分析表明:小颗粒Y_2W_3O_(12)嵌入在块状Al基底中,为嵌入式复合结构。热膨胀性能和电导率测试分析表明:当Al与Y_2W_3O_(12)的质量比7∶3时,Al/Y_2W_3O_(12)样品的线膨胀系数14.76×10-6/K(RT^600℃)约为Al的一半,呈现良好的导电性,其导电率为18.2 S/m可达Al的电导率的1/2,且Al/Y_2W_3O_(12)样品几乎不表现出吸水性。研究认为,该复合材料具有低膨胀和较高导电性是由于其特有的嵌入式结构所致。

原位反应形成Al_2O_3/Cr复合材料的研究

本文利用燃烧合成工艺制备了原位反应的 Al2 O3加少量 Cr的陶瓷基复合材料 ,并对其组织结构及形成机理进行了研究与分析。