FeAl粘结复合材料的制备与性能

综述了 Fe Al粘结复合材料的液相烧结、无压熔渗和反应式热压制备工艺 ,比较分析了各工艺的特点及所制备的复合材料的性能 。

型钢–高延性水泥基复合材料(ECC)界面粘结性能综述

利用高延性水泥基复合材料(ECC)良好的变形和控裂能力将其与型钢组合形成型钢–ECC组合结构,可以提高结构的延性和抗震性能。型钢–ECC界面粘结是保证两种材料协同工作、共同承载的基础。本文综述了国内外关于型钢–ECC界面粘结滑移性能的研究现状和进展,介绍了型钢–ECC及构件基本性能、型钢–ECC界面粘结性能、型钢–ECC界面粘结强度、型钢–ECC粘结应力–滑移本构关系,分析了目前存在的问题,并对型钢–ECC的未来发展前景进行展望,以期为今后ECC材料在型钢–ECC组合结构中的应用提供参考。

碳纤维表面处理对C/PLA复合材料界面粘结强度的影响(Ⅱ)

对硝酸表面处理前后碳纤维增强聚乳酸 ( C/ PL A)复合材料的界面状态进行了研究。重点研究了碳纤维的硝酸表面处理对 C/ PL A复合材料界面粘结强度的影响以及粘结机理。研究表明 ,硝酸表面处理可使复合材料的界面粘结强度大幅度增加 ,复合材料的冲击强度、弯曲强度、弯曲模量和剪切强度亦有不同程度的提高。 XPS研究发现 ,碳纤维与 PL A基体间有化学反应发生。界面化学反应程度的增加是复合材料界面粘结强度提高的主要原因 ;此外 。

GFRP复合材料与砖界面粘结性能的数值模拟

纤维复合材料(Fiber Reinforced Polymer,FRP)加固砌体结构剥离破坏是一种常见的破坏形式。对玻璃纤维复合材料(GFRP)和砖粘结界面进行数值模拟,用Solid65单元和Shell41单元分别模拟砖和GFRP,采用接触单元的方法,用"接触对"将砖实体单元和GFRP单元连接在一起,研究粘结界面的应力、应变分布特点和破坏过程。分析结果表明用有限元模拟分析粘结界面应力状态具有一定的可行性。

激光熔覆TiC/FeAl复合材料涂层显微组织及初生TiC生长机制研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢基体上制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的快速凝固TiC/FeAl复合材料涂层,分析了该涂层的显微组织及初生TiC的生长形态和生长机制。研究结果表明,激光熔覆TiC/FeAl快速凝固复合材料涂层主要由初生TiC碳化物、初生FeAl树枝晶和枝晶间少量的FeAl/TiC共晶组成,初生TiC具有独特的径向辐射分枝小面枝晶团簇状生长形态,其生长机制为侧向生长。

激光熔覆TiC增强FeAl金属间化合物基复合材料涂层磨损性研究

利用激光熔覆技术在1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面制得了以TiC为增强相、以FeAl金属间化合物为基体的耐磨复合材料涂层,研究了激光熔覆TiC/FeAl复合材料涂层在干滑动磨损条件下的耐磨性能及磨损机制。结果表明:随着载荷和滑动速率的增加,TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层的磨损速率增加,其磨损机制随着载荷的增加逐渐由磨料磨损向粘着磨损转变;激光熔覆层中TiC体积分数的增加,一方面提高了涂层的磨料磨损抗力,另一方面降低了熔覆层表面与对磨材料之间的粘着倾向,提高了TiC/FeAl涂层的滑动磨损性能。激光熔覆TiC/FeAl金属间化合物基复合材料涂层具有优异的耐磨性能并随TiC体积分数的增加而提高。

芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能研究

为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和芳纶的结构特点,合成出新型热固性树脂(AFR–T)用作芳纶复合材料的基体,以未经表面处理的芳纶作增强材料,采用热压成型法制备了AFR–T/芳纶纤维复合材料,并通过测定溶度参数、接触角、线膨胀系数、层间剪切强度(ILSS)和横向拉伸强度等方法研究了复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR–T树脂浇注体与芳纶的溶度参数相近,AFR–T树脂溶液在芳纶纸表面的接触角为36.9°,小于环氧树脂(EP)溶液与芳纶纸的接触角(53.2°),说明AFR–T树脂对芳纶的浸润性优于EP;AFR–T/芳纶纤维复合材料的ILSS和横向拉伸强度为73.0 MPa和25.3 MPa,分别比EP/芳纶纤维复合材料提高了25.9%和32.5%,这表明AFR–T树脂与芳纶纤维之间的浸润性和界面粘结性能较好。

稀土元素La对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

研究了稀土元素Ｌａ对Ｃｕ基金属胎体／金刚石复合材料抗弯强度和粘结性能的影响。结果表明，试验条件下，金属胎体／金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能在Ｌａ含量为０．３２％时达到最大值。分析表明：稀土元素Ｌａ的加入可减少金属胎体中的孔洞等缺陷，改善金属胎体对金刚石的润湿性，从而可以提高复合材料的强度和粘结性能。

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋粘结性能研究

PVA纤维水泥基复合材料与钢筋之间的粘结性能,是二者安全、稳定、耐久工作的前提和保证。通过中心拉拔实验,探讨了PVA纤维水泥基复合材料和钢筋粘结滑移研究中影响因素及本构关系问题,测试得到了粘结滑移曲线,通过对加载到破坏全过程的受力分析及基材中纤维的特性分析,在已有模型的基础上,根据振动阻尼的理论提出一种新的粘结-滑移本构关系模型。并与实验结果和已有模型比较。新构建的粘结-滑移本构关系能较好地反映PVA纤维水泥基复合材料和钢筋的受力全过程,与实验结果比较吻合。可为PVA纤维水泥基复合材料与钢筋性能的非线性有限元法分析提供参考和依据;为有关规程的修订提供了依据。

芳纶纤维/AFR树脂复合材料界面粘结性能的研究

为了改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,合成了一种新型树脂(AFR)作为基体,以未经任何表面处理的芳纶纤维作增强材料,制备了芳纶纤维/AFR复合材料。采用测定表面能、接触角、层间剪切强度、横向拉伸性能和扫描电镜观察形貌等方法,从宏观和微观等方面研究了芳纶纤维/AFR复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR树脂与芳纶纤维有相近的表面能,AFR树脂溶液与芳纶纤维的接触角为42.8°,而环氧树脂(EP)与芳纶纤维的接触角为68°,说明AFR树脂对芳纶纤维的润湿性优于EP树脂;芳纶/AFR复合材料的层间剪切强度、横向拉伸强度和纵向拉伸强度分别为74.64MPa、25.34MPa和2256MPa,比芳纶/EP复合材料的相应强度分别提高了28.7%、32.5%和13.4%,其复合材料破坏面的形貌也说明芳纶纤维与AFR树脂之间的界面粘结性能较好。

纤维增强树脂基复合材料界面粘结强度测试方法探讨

基体和增强材料界面的粘结性能直接影响到复合材料的力学性能 ,如何测量复合材料界面的粘结强度是界面研究的关键问题之一。本文侧重回顾了目前使用的复合材料界面粘结强度测试方法 ,如微脱粘、单纤维复合材料断裂、单纤维拔出和压出法 。

弱界面粘结对复合材料有效性能的影响

采用非线性弹簧元模拟界面,用细观力学有限元法计算分析了不同界面特性下弱界面粘结的纤维增强金属基复合材料的宏细观性能。并考虑了3种不同的界面模型。结果表明弱界面粘结的存在使复合材料宏观性能下降。在常响应界面情况下,复合材料横向拉伸应力-应变曲线存在明显的转折点,对应于界面分离的起始点,转折点的位置取决于界面粘结强度。当存在渐进适应界面时,复合材料横向拉伸应力-应变曲线存在3个阶段。

偏磷酸铝粘结剂在真空液相浸渗制备C_f/Al复合材料中的应用研究

采用真空压力浸渗工艺 ,以高强高模碳纤维M4 0J增强AlMg5为研究对象 ,研究了预制件抗压强度提高技术和高温粘结剂偏磷酸铝对复合材料中纤维平直度、复合材料性能的影响。结果表明 ,预制件中偏磷酸铝的加入使复合材料中纤维的平直度及分布的均匀性提高 ,用P Al 15∶1、浓度为 10wt%偏磷酸铝溶液处理后的预制件经真空液相浸渗后制得的复合材料 ,纤维不仅保持了较好的平直度 ,而且弯曲强度比未经粘结剂处理的提高近 10 2 %左右 ,达到5 35MPa。

反应烧结制备FeAl/Al_2O_3复合材料的研究

对不同成分配比的Fe2O3粉和Al粉末生坯分别进行900,1 000,1 100℃烧结,利用自蔓延反应放热和加热炉加热的综合作用制备FeAl/Al2O3复合材料。用扫描电镜、维氏硬度计、M-200型磨损试验机对烧结合金的金相组织、硬度以及磨损性能进行测试。结果表明:Fe2O3-Al在适当配比和烧结温度下,可以合成以FeAl为基体、Al2O3和铝铁金属间化合物为增强相的复合材料;试样烧结前后相对密度受Al含量和烧结温度的影响,Al含量越高,烧结温度越高,相对密度越大;Al的质量分数为40.3%,1 100℃烧结后的样品具有最高硬度和最佳耐磨性能。

GMT-PP复合材料的界面粘结状况与动态疲劳关系研究

采用动态疲劳试验研究了不同界面粘结状况的 GMT- PP复合材料的疲劳行为。结果表明 :GMT- PP界面粘结状况对其拉伸疲劳性能有明显的影响 ,界面粘结的改善有利于抗疲劳性的提高。进而通过扫描电镜的观察发现具有良好界面粘结的 GMT- PP在静态拉伸时破坏形式为基体破坏 ,而动态拉伸疲劳破坏则以界面脱粘为主。由于界面粘结强度越高 ,界面脱粘过程越慢 ,因而 。

高性能磁性复合材料——粘结钕铁硼磁体

从复合材料的视角出发,结合自己的研究,介绍了粘结钕铁硼磁体的组分设计、性能设计和制备工艺,并对一些研究动态进行了分析讨论。

最大界面剪切应力的估算与芳纶复合材料界面粘结的表征

研究以估算的最大界面剪切应力，表征芳纶Ｋｅｖｌａｒ４９复合材料的界面粘结。依据Ｇｒｅｓｚｃｚｕｋ模型和单纤维拔出实验数据估算最大界面剪切应力，研究纤维表面处理和基体改性对界面粘结的影响。选用不同活性基团表面的芳纶Ｋｅｖｌａｒ４９和两种耐高温树脂基体组成强粘结界面体系的研究结果表明，实验数据与理论曲线拟合很好。

镧的不同化合物对金属胎体/金刚石复合材料粘结性能的影响

在本文中 ,以不同化合物形式 (LaNi5 、La2 O3、La(NO3) 3)将稀土元素镧加入到铜基金属胎体中 ,测试了金属胎体 /金刚石复合材料的抗弯强度和粘结性能。研究表明 ,加入适量的LaNi5 可显著提高复合材料的强度和粘结性能 ;La2 O3对复合材料的强度和粘结性能影响不大 ;La(NO3) 3使得复合材料的强度和粘结性能显著降低。并对各化合物产生不同作用的机理进行了探讨。

预氧丝原位炭化无粘结剂C/C复合材料氧化动力学研究

采用恒温热重法测定了在空气中 ,0 .1 MPa、673 K到 973 K下预氧丝 (即预氧化聚丙烯腈纤维 )原位炭化无粘结剂 C/ C复合材料的氧化失重率 ;并利用扫描电镜分析了这种复合材料氧化前后的结构 .氧化动力学测定结果表明 :该材料在氧化开始时 ,其氧化速率随时间的增长而增大 ,然后随时间的延长而减小 ,并趋向恒定 .研究表明 :该材料中预氧丝与基体炭界面结合处是空气中氧的扩散通道 ,杂质为空气中氧的吸附起到了提供吸附活性中心的催化作用 ,氧化反应的控制步骤为被吸附氧的离解 .

硼砂在制备WC_p增强铁基复合材料中的粘结作用

通过检测用硼砂作为粘结剂的石英砂试样的抗弯强度,研究硼砂在制备WCp增强铁基复合材料中的粘结剂作用。结果表明,随硼砂加入量的增加,试样的抗弯强度值增大;当硼砂的加入量达到2%时,试样具有足够的抗弯强度;硼砂提供的粘结强度可以维持到600℃以上;经与硅酸钠粘结剂比较,加入2%硼砂试样的抗弯强度高于1%硅酸钠试样的抗弯强度。硼砂特殊的化学结构特征决定了它在一定条件下可以作为粘结剂使用。