有机硅/可膨胀石墨复合阻燃PP/TPU共混物的研究

为分析有机硅(Si)/可膨胀石墨(EG)对聚丙烯/热塑性聚氨酯/(PP/TPU)共混物性能的影响,通过差示扫描量热(DSC)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、锥形量热仪(CONE)等表征方法对复合材料体系的结晶行为、热稳定性能、燃烧行为及残炭形貌特征进行了研究.结果表明:EG是一种有效的阻燃剂,能显著提高材料的阻燃性能;Si的存在对PP/TPU/EG复合材料有促进结晶作用,熔点增加,耐热性能得以提高,但Si的添加对复合材料体系的阻燃性能有一定的抑制作用,表明Si与EG复配在阻燃PP/TPU共混物时在阻燃效果上具有反协同效应.

热暴露对γ-TiAl合金表面缺陷损伤容限的影响

研究了热暴露(700℃,10 000 h)对高强度全片层γ-Ti Al合金Ti-44Al-4Nb-4Hf-0.2Si-1B表面缺陷损伤容限的影响,采用扫描电子显微镜研究了热暴露导致γ-Ti Al合金的显微组织变化,并将之与在交变载荷下的表面短裂纹行为和长裂纹扩展行为联系起来.研究发现,在热暴露后,该合金的疲劳强度提高,且长疲劳裂纹启裂门槛值改善,但热暴露导致该合金短裂纹效应的尺寸范围明显增大.采用Kitagawa-Takahashi线图的形式总结和分析了实验结果,分析了热暴露引起的疲劳强化、疲劳失效的非安全短裂纹的尺寸变化以及长裂纹的启裂门槛值的变化,定量确定了热暴露对表面缺陷的损伤容限.长期热暴露所导致的材料内部应力释放、偏聚缓解、缺陷钝化显著影响裂纹尖端的应力状态,更有利于增大长裂纹的启裂抗力并减缓长裂纹的扩展速率.

ECAP形变对高纯铝微结构及冲击层裂损伤的影响

在高应变率冲击载荷下,金属材料的主要失效方式之一是层裂损伤。为探讨微结构对层裂损伤的影响,本文利用等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)技术制备了不同微结构的高纯铝,并对改性后的高纯铝进行平板撞击实验,通过电子背散射衍射表征加载后样品的孔洞分布和晶界取向差。研究发现:高纯铝在ECAP挤压变形过程中发生动态再结晶和动态回复,导致采用ECAP技术无法获得超细晶高纯铝;降低挤压温度可抑制动态再结晶,并得到尺寸相对较小的晶粒(约50μm)。平板撞击实验结果表明,晶粒尺寸对弹性极限、层裂强度等宏观力学性能影响较小。回收样品分析表明,大晶粒样品中孔洞尺寸大而数量少,小晶粒样品中孔洞尺寸小,但数量多。孔洞在晶界(沿晶孔洞)及晶界附近(晶内孔洞)均可成核。晶内孔洞比沿晶孔洞数量多但尺寸小。大角度晶界比小角度晶界更容易导致沿晶孔洞成核,而晶内孔洞倾向于在45°~55°晶界附近成核。