微流控技术制备DNTF/LLM-105复合材料及其安全性能分析

为了提高3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的使用安全性,利用微流控技术将其与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)进行复合,分别制备了质量比分别为50∶50、60∶40和70∶30的DNTF/LLM-105复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的DNTF/LLM-105复合材料进行了形貌及结构表征;采用DSC法测试了3种复合材料的热分解性能;测试了3种复合材料的机械感度。结果表明,3种复合材料均为棱柱形,颗粒尺寸较原料明显减小,热分解峰温分别为269.0、262.6和255.4℃,较原料DNTF分别提前了21.2、27.6和34.8℃;机械感度测试结果表明,相比于原料DNTF,微流控技术制备的复合材料的特性落高分别提高了(50±2)、(45±2)和(45±2)cm;相比于原料LLM-105,复合材料的特性落高分别提高了(15±2)、(10±2)和(10±2)cm;复合材料摩擦感度的临界载荷均大于360N。说明利用微流控技术可以制备出颗粒尺寸小、机械感度优于含能材料单体的复合材料。

高能超声半固态复合法制备SiC_p/ZL105复合材料

用渗流法制备高SiCp体积分数的预制块,再用超声波搅拌稀释的方法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波处理过程工艺参数对复合材料微观组织、性能的影响。结果表明,渗流法可以制备SiCp含量达55%～60%的预制块,采用超声波搅拌稀释预制块方法制备的SiCp/ZL105复合材料中SiCp含量为9%～23%,SiCp分散均匀,与基体结合良好;随着SiCp含量的增加,复合材料硬度提高,耐磨性能提高。

SiC颗粒增强ZL105复合材料的时效

用显微硬度测量和透射电镜观察，研究了在ＺＬ１０５铝合金中加入５０ｖｏｌ．％ＳｉＣ颗粒对沉淀和时效硬化的影响。显微硬度测量结果表明，加入增强相使时效动力学过程加快。研究指出，对时效动力学的影响主要来自复合材料的界面。界面产生的高密度位错对加速时效起重要作用。

AZ31D/ZL105双金属复合材料真空连接的研究

在真空条件下制备AZ31D/ZL105双金属复合材料,采用金相显微镜、扫描电子显微镜和显微硬度计对扩散层的组织和成分进行了分析。结果表明:加热温度为400℃,保温60 min获得的AZ31D/ZL105双金属复合材料结合区组织均匀、厚度适中,且无夹杂和孔洞等焊接缺陷;结合区形成A、B、C三个过渡层,A层主要为α-Mg树枝晶和枝晶间形成的网状β-Mg17Al12;B层由Al_3Mg_2相和富Mg的铝基固溶体及少量的β-Mg17Al12相组成;C层主要为铝基固溶体和Al_3Mg_2;随着加热温度的升高,AZ31D/ZL105结合区域的显微硬度先增大再减小,其中C层显微硬度最大、其次为B层、A层最小;最大硬度值为269.9 HV。

超声波搅拌对SiCp/ZL105复合材料制备的影响

采用超声波搅拌法制备SiCp/ZL105复合材料,研究了超声波导入时熔体的温度、搅拌时间和超声波输出功率对SiCp/ZL105复合材料基体的微观组织及SiC颗粒分散性的影响。结果表明,随着导入超声波输出功率的增大、搅拌时间的延长,ZL105合金的共晶体形貌由针状逐渐转变为细小的球状,SiC颗粒分散开并逐渐趋于均匀;超声波处理熔体的温度控制在600℃左右时,可以获得最佳的效果,共晶体形貌呈细小的球状颗粒,SiC颗粒分散均匀。

镀镍石墨/铝复合材料界面和摩擦摩损性能研究

采用粉末冶金法制备了25%Gr的Gr-ZL105复合材料。通过对石墨表面进行镀镍,研究了镀镍Gr-ZL105复合材料的界面及其摩擦磨损性能,并与不镀镍Gr-ZL105复合材料进行对比。结果表明,采用石墨表面镀镍法可有效改善石墨铝复合材料的界面相容性,界面产生了Al_3Ni,且镀层起到了阻挡层的作用,改善了脆性界面的力学性能。烧结后材料的硬度提高,维氏硬度可达123.02 HV,得到组织致密、晶粒细小的复合材料。在相同载荷、转速下,改性复合材料的摩擦系数为0.207,比不改性复合材料摩擦系数高。

304不锈钢/TiNi纤维对增强ZL105A复合材料组织和性能的影响

为获得轻质高强度铝合金,通过真空液相吸铸工艺将304不锈钢/TiNi纤维分别嵌入到ZL105A铝合金内部,制备出高性能的纤维增强ZL105A铝基复合材料。通过试验,观察纤维表面镀铜状态对接合界面的影响,探究不同纤维种类、直径对ZL105A铝基复合材料的微观组织、力学性能及电学性能的影响规律。结果表明:纤维表面镀铜可改善纤维与基体的润湿性,提高了复合材料的综合性能;TiNi纤维增强复合材料的力学性能高于304不锈钢纤维增强复合材料;但就复合材料的电阻率来看,304不锈钢纤维增强复合材料的增强效果要高于TiNi纤维增强复合材料;在一定范围内,随金属纤维直径的增加,纤维增强ZL105A铝基复合材料的增强效果不断加强。