形状记忆合金复合材料系统非线性动力学研究

研究了形状记忆合金复合材料系统的非线性动力学特性。基于 Brinson的形状记忆合金本构关系和 De-jonghe的内耗模型 ,提出了单自由度简化系统的模型建立方法。考虑材料系统刚度和阻尼的变化 ,在弱非线性和较强非线性两种情况下给出近似 -解析解法。算例表明 :形状记忆合金可以作为良好的耗能材料 。

SiC颗粒增强铝基梯度复合材料的制备与性能

采用粉末冶金法制备了SiC颗粒增强铝基梯度复合材料（FGMMC）,研究了该梯度复合材料的微观组织和力学性能,对 FGMMC的显微组织观察表明,由于铝基体熔合成一体,因此层间没有明显的界面,具有基体的连续性.尽管基体是连续的,但是当疲劳裂纹从高SiC含量层向低SiC含量层扩展时,在过渡区发生延滞现象.通过断口和裂纹扩展路径的分析解释了此延滞现象.

冠脉支架系统瞬时膨胀过程的有限元分析及其优化设计

经皮穿刺冠脉支架技术已成为治疗冠心病的有效手段,在实践该技术过程中,球囊与支架的配套情况和支架的设计影响着支架瞬时膨胀的效果,球囊/支架系统在病变处的瞬时非均匀膨胀,即Dogboning现象,是造成支架端部急性动脉损伤的主要原因之一。这种损伤与支架内再狭窄(in stentrestenosis)有着密切的联系。为减少这种损伤,降低支架植入再狭窄率。本研究利用有限元技术对六组不同搭配的球囊/支架系统的瞬时膨胀情况进行了对比分析。结果表明,在球囊、支架的搭配中,减小球囊有效长度的过盈量和增加支架端部支撑体的筋宽,这两种方法共同作用,可以有效抑制球囊 支架系统在瞬时膨胀过程中的Dogboning现象。验证实验与模拟结果比较吻合,说明有限元法可以胜任球囊/支架的优化设计工作。

聚合物-金属纳米复合材料的制备与应用

综述了聚合物-金属纳米复合材料的制备方法,包括原位形成法、沉积法、离子注入法、辐射化学法、光照化学法、直接分散法、球磨法;介绍了聚合物-金属纳米复合材料的应用领域,最后展望了这种材料的发展前景。

Ti-Zr-Ni系三元准晶的成分特征研究

系统研究了两个等电子浓度线(e/a=1.20,1.25)上Ti-Zr-Ni铸态合金的组织与结构,发现吸铸法可在很宽的成分区间(TixZr100-x)100-yNiy,43.75％≤x≤81.25％,17％≤y≤20％)内获得Ti-Zr-Ni准晶,其中,Ti40Zr40Ni20为理想准晶成分,能形成长15 mm、直径6 mm的单相准晶棒.准晶成分特征研究表明: Ti-Zr-Ni准晶系也具有与Al基三元准晶系相似的相图特征.一方面, Ti-Zr-Ni准晶与其类似相一起构成准晶“等电子浓度线”现象;同时,三元准晶成分满足准晶“变电子浓度线”特征,形成准晶的理想成分Ti40Zr40Ni20位于准晶等电子浓度线与变电子浓度线交点处.

激光熔覆原位自生复合材料涂层的研究

利用激光熔覆技术,使用HL 1500型CO2 激光器在 45#钢表面制备出原位自生成的Ni基金属陶瓷TiB2 涂层。并采用现代化分析手段对涂层的宏观形貌,显微组织特征和元素分部进行了系统的观察和分析。研究结果表明,熔覆合金层显微组织由枝晶固溶体及其间细密的共晶组织组成,涂层中存在γ Fe,γ Ni,TiB2,TiB和少量的Ni4B3。

SMA长纤维增强弹塑性基体复合材料的力学性能

本文从作者建立的 SMA本构模型出发 ,推导出增量型的 SMA本构关系 ;借助于细观力学的方法 ,推导出了新的长纤维 SMA复合材料的增量型细观本构模型 ;应用此模型分析了该复合材料的力学性能 ,得出了一些定量的结论 ,尤其是计算了复合材料中各相的残余应力的变化 ,这对智能复合材料的设计提供了很大帮助。

NiAl(Cr)系的机械合金化

利用高能球磨机对不同 Ｃｒ含量的 Ｎｉ５０－Ａｌ５０－ｘ－Ｃｒｘ（ｘ＝５， １０， １５， ２０， ２５）粉末进行机械合金化采用 ＸＲＤ，ＳＥＭ； ＴＥＭ和 ＤＴＡ等手段系统研究了合金元素 Ｃｒ替代 Ａｌ后对 ＮｉＡｌ机械合金化过程及产物的影响结果表明，高能球磨显著扩大了 Ｃｒ在β－ＮｉＡｌ中的固溶度， Ｃｒ含量的增加使反应机制发生变化，得到逐渐趋于无序的 ＮｉＡｌ（Ｃｒ）化合物。Ｎｉ５０Ａ１５０－ｘＣｒＸ（ｘ＝５，１０，１５）三种粉末球磨终产物具有较好的组织稳定性，加热至１０００℃仍未发生相分解，均保持β－ＮｉＡｌ（Ｃｒ）结构；而 Ｎｉ５０－Ａｌ３０－Ｃｒ２０和 Ｎｉ５０－Ａｌ２５－Ｃｒ２５两种球磨产物在高温下发生分解，形成β相、 γ’相和。

铝基复合材料SiC_W/6061 Al的激光焊接

采用脉冲激光焊接工艺研究铝基复合材料SiCW/ 60 61Al的焊接性 ,着重探讨激光输出功率 (P)、脉冲频率 ( f)对接头性能的影响 ,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等手段分析接头组织。研究发现 ,焊缝中存在的界面反应物、气孔缺陷 ,是导致该种材料焊接性显著降低的主要因素。进一步研究表明 ,在激光焊接条件下铝基复合材料界面反应是不可避免的 ,反应物沿热流方向生成 ,具有一定的方向性 ,激光输出功率是影响SiC -Al界面反应的主要因素 ,同时提高脉冲频率将对界面反应有一定的抑制作用 ;焊缝中气孔随激光脉冲频率的增大而减少直至消失。在此基础上 ,通过制定合理的焊接工艺 ,获得了成形良好的铝基复合材料激光焊焊缝。

铝基复合材料扩散焊接接合区微连接行为

以铝基复合材料Al2 O3P 6 0 6 1Al为对象 ,对该种材料扩散焊接接合区微连接行为进行了探索性的研究 ,分析了接头微观组织及力学性能。研究表明 ,扩散焊接温度对接合区的微连接行为有显著影响 ,当焊接温度低于铝基复合材料固相线温度时 ,增强相—基体、增强相—增强相之间微连接属弱连接 ;当焊接温度介于该种材料液、固两相温度区间时 ,接头区域出现液态基体金属 ,增强相—基体之间可以实现较好结合 ,同时液态金属对增强相—增强相接触部位进行渗透 ,使增强相—增强相接触转化为增强相—基体—增强相结合 ,在此基础上发现在铝基复合材料液、固两相温度区间有“临界温度”存在 。

准晶材料性能及应用研究现状

介绍了准晶材料的传输特性、表面特性、复合强化、光学特性、高温性能等及其应用前景。

激光熔覆Fe-Ti-B复合材料涂层的组织

选用合适的激光工艺参数及涂层成分,利用激光熔覆工艺在45#钢表面制备了原位析出Fe2Ti2B复合材料涂层。远离平衡态的激光表面处理工艺使涂层中原位析出了一定数量的不同于稳定相的亚稳定相。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等手段对涂层的显微组织及相结构进行了研究。结果表明:涂层中主要含有呈块状、条状、颗粒状或团絮状分布的Fe2B(Fe3B)/α2Fe和TiB2(TiB)/α2Fe低熔点共晶或离异共晶组织;原位共晶相析出时与基体保持某种最合理的空间取向,在α2Fe基体与原位析出相界面上存在隐约可见的位错堆积。

珍珠岩填充空心砖建筑吸波材料的研究

随着电磁波对环境污染的日益严重,吸波材料的研究和应用越来越受到人们的关注。目前大量生产的只有用于暗室和电子仪器相关的吸波材料,针对环境污染的建筑用吸波材料还处于研发阶段。本文提出一种以内部填充珍珠岩与碳粉混合散料作为吸收材料的空心砖吸波材料,散料中碳粉的体积含量为6%时在2.4-3.85GHz频段内吸收均在25dB以上。该吸波材料具有优良的物理化学以及力学性能,而且价格低廉,可广泛应用于建筑领域,具有极大的经济效益和环保意义。

TiNi形状记忆合金丝/水泥复合材料的相变行为

研究了 Ti Ni形状记忆合金 /水泥基复合材料的相变行为。差热分析 (DSC)研究结果表明 ,由于水泥基体的约束作用 ,形状记忆合金中剩余取向马氏体的逆相变温度上升。在逆相变开始阶段 ,逆马氏体相变的平均速率较大 ;在复合材料 DSC加热曲线吸热峰结束温度以上 。

SiC_w/6061Al铝基复合材料粉末夹层瞬间液相扩散焊接工艺

采用质量比为2∶1的铝铜混合金属粉末作为中间夹层,通过TLP扩散焊接工艺焊接了SiCw/6061Al铝基复合材料。结果表明,在真空度为1.33Pa、焊接预紧力20MPa的条件下,最佳工艺参数为:焊接温度620℃,保温时间60min。采用扫描电镜研究了焊缝的微观组织,发现较低温度下焊缝存在较多的孔洞。用电子探针分析焊缝周围元素分布,结果表明,在焊缝处富集较多的氧元素和镁元素。这是因为基体铝合金中的镁与铜粉颗粒表面的氧化铜以及焊接工件表面的氧化膜(Al2O3)发生置换反应,生成细小的MgO和Al2MgO4颗粒。该反应有利于减小氧化膜的影响,提高接头强度。

难互溶体系中合金的机械合金化合成

本文用x-ray衍射,电子探针和金相分析方法,系统地研究了因熔点和比重相差较大,难以用常规冶炼方法互溶的Ti-Pb和Ti-Al两个二元系.在球磨过程中的组织、结构变化。发现在普通熔炼条件下完全不互溶的Pb-Al二元系,在适当的条件下,能够形成固溶度很高的以Pb为溶剂的固溶体。而Ti-Pb二元系在球磨过程中则经过形成过饱和固溶体和非晶化2个阶段,最终形成相图上的PbTi_4金属间化合物。实现了在难互溶体系中,合金的机械合金化合成。

40Cr棒材不同显微组织的超声波衰减系数分析比较法

分析从棒材圆柱面测定超声波衰减系数的方法 ,讨论在既定测试条件下 ,所测参量中非材质本身造成的声能损失情况 ,并对 4

人工神经网络预报金属基复合材料焊接接头性能

以金属基复合材料扩散焊接为实施对象 ,采用人工神经网络的方法建立扩散焊接过程的静态模型 ,表征了扩散焊接接头质量与工艺参数之间的关系 ,验证了该模型的适用性 .在此基础上对上述焊接过程进行仿真 ,分析了金属基复合材料接头强度随焊接工艺参数的变化规律 ,从而探索出最佳焊接工艺规范 .所建立的静态模型与实际焊接过程良好吻合 。

合成硼碳氮体系薄膜的XPS研究

采用 Ｘ 射线光电子谱（ Ｘ Ｐ Ｓ） 分析３００ ～５００‘ Ｃ 等离子体源离子渗氮硼和碳化硼薄膜合成的氮化硼和硼碳氮薄膜利用合成薄膜成分可控的特点， 研究 Ｂ、 Ｃ、 Ｎ 对薄膜的 Ｘ Ｐ Ｓ影响结果表明， Ｘ Ｐ Ｓ分析合成氮化硼薄膜能够确定其化学组成， 但不能确定ｓｐ２ 和ｓｐ３ 型键合结构特性； Ｘ Ｐ Ｓ 分析硼碳氮薄膜能够确定其成分和结构特性在较高的工艺温度下， 等离子体源离子渗氮合成的硼碳氮薄膜具有ｓｐ２ 和ｓｐ３

NiTi形状记忆合金丝在Al基复合材料中的约束态马氏体逆相变特征

利用 DSC,XRD,SEM等实验手段研究了 Ni Ti记忆合金丝在铝基体约束状态下的马氏体逆相变特征。研究结果表明 ,预应变 Ni Ti记忆合金丝在加热过程中发生两种马氏体逆相变 :热致马氏体逆转变 (MT→ P)与应力诱发马氏体逆转变 (Md→ P) ,其中热致马氏体逆相变温度与未预应变样品基本相同 ,且不受预应变影响 ;而应力诱发马氏体向母相转变温度随预应变增加而升高 ;随预应变增加 ,热致马氏体与应力诱发马氏体的逆转变量减少。文中引入马氏体变形度概念 。