激光烧结法制备原位增强型多孔镍基复合材料

对自熔性镍基合金和TiH2的混合粉末进行了激光烧结实验,并采用XRD、SEM、EDX等分析手段对烧结试样的微观组织结构进行了表征,对试样中的孔结构及析出相的成形机制进行了初步探讨。结果表明,烧结后试样中存在原位增强相TiC、TiB2和孔结构;大量微米级尺寸的圆孔以及呈放射状或针叶状的高温强化相CrB均匀分布于基体中。

新型纳米Al_2O_3强化铜基复合材料的制备及其摩擦学性能

纳米复合材料是目前的研究热点,采用热压烧结法制备了纳米Al2O3颗粒强化铜基复合材料。采用阿基米德排水法测试了复合材料的致密度,采用硬度计测试其硬度,采用表面三维形貌仪测量其磨损体积并观察磨痕的三维形貌;采用摩擦磨损试验机研究了复合材料的摩擦磨损性能并分析其磨损机制;采用扫描电镜及能谱仪观察复合材料磨损前后的表面形貌、分析磨痕的化学成分;研究了工艺参数及Al2O3含量对复合材料性能的影响。结果表明:复合材料的最佳热压制备工艺为热压温度900℃,热压压力27.5 MPa,保温时间2 h,所得铜基复合材料的相对致密度达99.03%;随Al2O3含量增加,复合材料的硬度增加,耐磨性先升高后降低;Al2O3含量为2%时,复合材料磨损量最少,相对耐磨性为3.13,硬度较纯铜提高了35.5%;随Al2O3含量的增加,铜基复合材料的磨损机制从以黏着磨损为主转变为以磨粒磨损为主。

连续分布界面相对SiCp/Al复合材料热导率影响的数值模拟

采用有限元方法对SiCp/Al复合材料的导热性能进行了数值模拟,建立了含界面相颗粒增强铝基复合材料测试模型,研究了不同界面相种类、厚度对复合材料热导率的影响。结果表明:当界面相与SiC/Al结合理想时,且界面相在颗粒表面呈连续分布时,复合材料热导率随着界面层热导率的增加而增大,但增加的幅度由快变慢;复合材料热导率随界面层厚度的变化取决于界面层厚度t与颗粒粒径a的比值,当t/a很小或t/a较大时,热导率随界面层厚度的变化很小,当t/a较小时,热导率随界面层厚度的变化则与界面层热导率有关。

中空玻璃微珠改性PP泡沫复合材料的发泡效果和力学性能

先用硅烷偶联剂(KH550)对中空玻璃微珠(HGB)进行表面预处理,然后采用型内二次发泡工艺制备了中空玻璃微珠(HGB)改性聚丙烯(PP)泡沫复合材料,研究了HGB质量分数对泡沫复合材料发泡效果、界面结合性能及力学性能的影响。结果表明:HGB的加入能显著改善发泡效果,当HGB质量分数为15%时,能够获得泡孔分布均匀、泡孔直径细小的闭孔结构,泡沫复合材料的力学性能最佳,冲击韧度、抗弯强度和压缩强度分别为25.6kJ·m-2,11.2 MPa和17.6MPa;KH550表面预处理增强了HGB与PP基体之间的界面结合性能,且对泡壁强度起到了显著增强效果。

凹凸棒对聚丙烯/聚磷酸铵/季戊四醇复合材料阻燃性能及力学性能的影响

以聚丙烯为基体,多聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/凹凸棒(ATP)为复配阻燃剂(其中APP/PER质量比为3∶1),通过熔融共混的方法制备聚丙烯复合材料。采用透射电子显微镜(TEM)考察原土ATP的微观形貌和PP/APP/PER/ATP复合材料的阻燃性能及力学性能。实验结果表明:ATP与APP/PER对PP有协同阻燃作用,当ATP质量含量为2%,复配阻燃剂APP/PER/ATP总量为26%时,PP/APP/PER/ATP复合材料的氧指数为32%,拉伸强度比纯PP提高4.3%,冲击强度比纯PP也提高15.2%。

卫星贮箱安装板复合材料蒙皮热应力工艺设计优化

基于有限元分析方法,对热压罐成型卫星贮箱安装板复合材料蒙皮热应力工艺设计方案进行仿真分析,研究了预浸料铺层区域、均压板结构、固化温度等工艺参数对蒙皮热应力的影响。结果表明,在均压板开孔结构不变,当预浸料铺层方法从整体铺层转变为开孔铺层,最大压缩热应力为-393.7MPa,增加了3.8%;最大拉伸热应力为87.9MPa,降低了62.9%。保持均压板开孔结构-预浸料开孔铺层不变,当固化最高温度从180℃降低到120℃,最大压缩热应力为-250.5MPa,最大拉伸热应力为55.9MPa,最大压缩应力和拉伸应力均降低了36.3%。降低固化温度显著降低热应力,并通过实验验证了分析结果。

真空浸渍对增材制造SiC陶瓷组织和性能的影响

为了获得高性能SiC陶瓷复杂构件,建立了碳纤维增强SiC陶瓷材料的激光增材制造及真空浸渍后处理方法,研究了短切碳纤维酚醛树脂复合粉末材料的设计制备规律及激光增材成形方法,探讨了真空浸渍工艺对激光增材成形SiC陶瓷坯体的微观组织及力学性能的影响。研究表明,随着浸渍次数的增加,SiC陶瓷的体积密度和力学性能先上升后降低。当真空浸渍2次时,树脂残碳密度达0.39 g/cm^(3),反应熔渗后碳化硅体积分数达到最大值(71.4%),材料性能达到最优,相较于未真空浸渍处理的增材制造SiC陶瓷,体积密度提高了13%(2.87 g/cm^(3)),弯曲强度提高了141%(251.8 MPa),断裂韧性提高了41%(3.22 MPa/m^( 1/2))。

向心关节轴承的结构优化及摩擦磨损性能研究

利用ANSYS有限元软件对向心关节轴承GEZ101ES进行结构优化,在装配尺寸不变的条件下,通过改变球径尺寸,得到了静载荷条件下向心关节轴承球径的优化值;并对优化前后的关节轴承进行了摩擦磨损对比试验.结果表明:将球径减小1.0mm时,关节轴承所受的最大压应力从1623.4MPa减小到1150.1MPa;在磨损量一定的情况下,结构优化后关节轴承的磨损距离(15760m)比优化前的(13847m)显著增大.

Ni-CuSn混合粉末选区激光烧结试验

通过对双组分M-CuSn混合粉末进行激光烧结试验,表明此组粉末体系成形机制是粉末半熔化状态下的液相烧结机制。详细讨论了激光工艺参数对成形机制及烧结质量的影响,结果表明,将激光功率和扫描速率控制在适宜的范围内,才可实现预期的成形机制,并获得较好的烧结质量。对烧结件显微组织分析表明,组分Ni和CuSn间存在较为明显的熔点差、及两者之间较高的固溶度,是保证液相烧结机制、获得较高烧结致密度的前提。

热暴露对7475-T7351铝合金组织与性能的影响

通过对不同热暴露制度下合金的常温拉伸力学性能测试和微观组织演变的观察,分析热暴露制度对7475-T7351铝合金微观组织和性能的影响。结果表明,热暴露温度和时间不同,对合金力学性能的影响也不同。当热暴露温度超过7475-T7351合金末级时效温度163℃时,合金强度明显下降而塑性明显提高,175℃热暴露100和500h后,合金强度分别下降29.7%和40.4%;当热暴露温度低于末级时效温度时,如果热暴露时间比较短,合金力学性能变化不大,但是如果热暴露时间很长,合金强度也下降而塑性也有所上升。125℃热暴露100和500h后合金强度分别下降0.9%和3.2%,150℃热暴露100和500h后合金强度分别下降11.4%和19.0%。热暴露条件下7475-T7351合金力学性能衰退的主要原因是晶内主要强化相η′(MgZn2)粗化以及晶界附近的无沉淀析出带(PFZ)的宽化。

Sn-Ag-Cu-Ce无铅钎料合金体系的热力学计算及预测

利用周模型对Sn-Ag-Cu-Ce无铅钎料合金体系进行了热力学计算预测.热力学计算结果表明,Ag、Cu含量(质量分数)分别为0.5%～4.5%时,当Ce的含量(质量分数)超过0.05%时,体系达到化学平衡状态;当Ce的含量(质量分数)达到0.6%左右时,Sn、Ag、Cu分别都出现了'等活度系数'现象.这一研究结果可为无铅钎料合金的成分设计提供理论指导.

半导体激光钎焊工艺参数对QFP器件微焊点强度的影响

采用90 W半导体激光软钎焊系统对方形扁平式封装器件(QFP)进行了焊接试验研究,并对不同激光输出功率下形成的QFP结构焊点进行了力学性能比较。研究结果表明,半导体激光软钎焊不仅能够大幅度地提高Sn-Ag-Cu钎料QFP微焊点的抗拉强度,而且也能够明显地改善Sn-Pb钎料QFP微焊点的抗拉强度。在相同的钎料成分下,半导体激光输出功率直接影响QFP焊点的抗拉强度,研究结果可为提高QFP微焊点强度和可靠性提供一个有效的解决方法。

带筋薄壁筒体类构件流动旋压技术研究进展

带筋薄壁筒体是航天器主体结构件,其整体化制造结构是提升大型航天装备轻量化水平的有效途径。金属旋压技术作为一种近净局部成形方法,是制造高精度带筋薄壁筒体类构(零)件的一种先进技术。重点介绍了旋压成形技术应用于内齿轮零件、带纵向筋薄壁筒体和带交叉筋薄壁筒体的加工理论、技术和工装方面的研究成果,同时,为实现高筋薄壁筒体类构件整体化制造,也介绍了塑性成形-增材制造相结合的复合制造技术的研究现状,并对带筋薄壁筒体类构件整体化制造技术的未来发展方向进行了展望,旨在为我国大型航天复杂薄壁铝合金筒体类构件制造技术发展提供借鉴。

BGA封装器件焊点抗剪强度的试验

采用微焊点强度测试仪研究了Sn-Pb共晶钎料BGA(球栅阵列封装技术)封装器件焊点的抗剪强度,并对不同直径的BGA球焊点的抗剪强度进行了比较。研究结果表明,在相同条件下,BGA球直径越大,抗剪强度越小;共晶钎料BGA球焊点的抗剪强度比锡铅合金钎料自身的抗剪强度大。

真空绝热板阻隔膜PA/VMPET/Al/PE热封工艺

真空绝热板阻隔膜PA/VMPET/Al/PE是一种多层复合阻隔膜,是真空绝热板的重要候选膜材.通过实验研究了热封温度、时间、压力对其强度的影响,同时采用Matlab软件对热封工艺参数进行优化,得出最佳的热封工艺.利用DSC对PA/VMPET/Al/PE进行热分析.实验结果表明：热封温度是影响热封强度的最显著因素,当热封温度为160 ～170℃,热封时间为1.0～2.0 s,热封压力为0.2～0.4 MPa时,热封边的热封强度良好.Matlab软件优化最佳热封工艺参数值为：热封温度167℃,热封时间1.80 s,热封压力0.34 MPa,该模拟优化热封工艺参数与实验值一致.

磁控溅射铝膜的微观结构对磁致冷钆腐蚀性能的影响(英文)

研究了表面镀铝和未镀铝的钆的静态和电化学腐蚀试验。结果表明,未镀铝的钆在水作用下表面形成大量裂痕,而多角状的铝膜结构由于点蚀坑的存在比片状铝膜结构的耐腐蚀性能差。片状铝膜由于与基体之间形成有效的物理阻挡,且片状结构致密,延长了阴极保护。因此,制备表面层状铝膜结构是显著提高磁制冷钆表面耐腐蚀性能行的有效方法。

纳米TiO_2/SnO_2/ATP复合光催化剂的制备及表征

以凹凸棒石黏土(Attapulgite,ATP)为载体,通过酸性溶胶法制备纳米TiO_2/SnO_2/ATP前驱体,再经过不同温度煅烧得到其复合体。利用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等对其组成、尺寸、结构等进行分析和表征。结果表明,SnO_2和TiO_2纳米颗粒很好地复合在ATP表面而且分布均匀没有明显的团聚,同时SnO_2的掺杂及ATP的负载使复合体中TiO_2粒径比相同工艺获得的纯TiO_2的粒径要小,SnO_2的掺杂降低了复合体中TiO_2晶型转变温度,在形成锐钛矿型TiO_2的同时,复合体中ATP的吸附能力得以保持。

轴承套圈的淬火畸变

轴承套圈的淬火畸变有尺寸变化和几何形状变化两种类型。对SUJ2钢制6200型轴承套圈进行了试验,分析了轴承套圈的淬火畸变量,如膨胀量、椭圆度和圆柱度与套圈尺寸、淬火油温、残留奥氏体量、淬火冷却均匀性之间的关系,提出了改进措施。

热丝CVD工艺参数对GeSi薄膜键结构影响的研究

对高H2稀释比条件下热丝CVD法制备GeSi薄膜的工艺参数对薄膜的键结构的影响进行了研究。用Raman谱和FT-IR谱对薄膜中非极性键(Ge—Ge、Ge—Si和Si—Si)相对含量的变化和极性键(Ge—H、Ge—H2、Si—H等H键)相对含量的变化进行了分析。研究结果表明,热丝CVD工艺参数对制备的GeSi薄膜中非极性键和极性键的影响规律是不同的。热丝温度和锗烷硅烷流量比(RS/G)对非极性键相对含量的变化均有影响。随着热丝温度上升Ge—Si和Si—Si相对含量均增加。随着RS/G增加Si—Si相对含量一直增加,Ge—Si相对含量先增加,当RS/G>1.4时开始下降。但热丝温度和RS/G对H键的影响规律有很大不同:随着RS/G增加,Si—H键的相对含量增加,Ge—H和Ge—H2键的相对含量减少,而热丝温度对H键相对含量基本无影响。

集装箱角铸钢件简化热处理工艺研究

集装箱角件是集装箱上的重要受力部件,通常为低碳低合金铸钢件,为达到性能要求,必须经过热处理。传统的热处理工艺为930℃×3h水淬,680℃回火,或两次正火。这两种工艺能耗大,工件氧化皮厚,生产成本高。用一次正火代替调质处理,并进行力学性能检测,结果表明,经930℃一次正火的试样屈服强度大于300MPa,抗拉强度大于500MPa,断后伸长率大于30%,断面收缩率大于60%,-40℃低温冲击功大于50J,能满足各船级社对角件的力学性能要求。