形状记忆合金智能复合材料系统的发展

本文结合我们的工作,对形状记忆合金智能复合材料系统的研究与发展进行了综合评述。总结了形状记忆合金丝、颗粒及薄膜复合材料在主动控振、基体增强和传感驱动等方面的研究概况,展望了研究前景和发展方向。

含形状记忆合金智能材料系统的力学分析与设计研究

评述了含SMA智能材料系统的几个基础性的力学问题,包括本构关系、内耗和阻尼特性、力学分析方法、设计和最优设计等问题。结合已有的成果指出了有价值的研究内容。

智能材料系统和结构中的压电材料

本文简述了智能和机敏材料的区别。综述了压电材料和含有压电材料作为驱动器、传感器以及压电纤维复合材料等不同智能材料系统和结构的性能及应用特征。

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 。

由全国部分大学材料系（院）新定教学计划谈材料专业的教学改革

通过走访全国部分院校的材料系或学院，了解了这些学校原热加工(铸造、锻压、焊接及金属材料及热处理)专业的改革动向。本文拟在介绍这些学校新定教学计划的同时，对全国材料类专业的教学改革(包括教育思想的转变，教学内容及课程体系的更新以及教学方式的探索)做一些讨论。

几种固体废弃物粉体在功能涂层材料中的应用

【目的】为了固体废弃物的高经济价值的资源化再利用,综述矿产尾矿粉体、粉煤灰、冶金废渣、硅灰、废塑料等几种常见固体废弃物在功能涂层材料中的应用。【研究现状】总结尾矿固体废弃物在功能涂层材料中直接利用和改性及利用;工业固体废弃物粉煤灰、治金废渣、硅灰等在功能材料中的应用;以及聚苯乙烯、聚丙烯等生活固体废弃物在涂层材料中的资源化再利用途径;【结论与展望】对尾矿固体废弃物进行物理或化学改性,应用于功能涂层材料中,能使涂层材料具有不同的特殊功能,拓宽涂层材料的应用领域,也可使尾矿固体废弃物实现高值化应用;工业固体废弃物在组成成分中具有大量的活性成分,可以通过后处理和改性提升附加值;塑料废弃物通过粉碎、溶解、煅烧等技术,可以作为涂料成膜物、光-热功能填料、疏水填料等应用于涂层材料中。提出将固体废弃物应用于涂层材料是具有良好经济效益的资源化再利用方式,能够缓解固体废物所带来的环境危害,实现高值化的资源化再利用。

镁(含镁)系储氢材料的研究历程与发展态势

镁(含镁)系储氢材料作为固态储氢技术的工作介质,具有高重量储氢密度和高体积储氢密度的突出优势,但其吸/放氢温度高、速率慢、可逆性差等难点问题一直没有得到有效解决,严重阻碍了其实际应用。按照化学键性质的区别,镁(含镁)系储氢材料可分为合金和配位化合物两大类。过去几十年的研究工作主要集中在通过改变成分和结构、加入掺杂(催化)剂、构建微纳结构和失稳体系等手段来解决这些问题。但从实际效果上来看,在改善动力学方面的进展要大于热力学方面,使用镁(含镁)系储氢材料的过程中仍需要通过传统电加热的方式提供额外能量,以克服吸/放氢反应的热力学和动力学能垒,这导致了能量转化效率降低。最新的研究表明,通过直接或间接地利用非电加热形式(太阳能和工业余热)的外场能量,有望解决能效低的问题,为镁(含镁)系储氢材料的实际应用带来新曙光。回顾了镁(含镁)系储氢材料的研发历程,阐述了各阶段取得的标志性进展,分析和探讨了今后的研究方向。

防止 C/C 复合材料氧化的 MoSi_2/SiC 双相涂层系统的研究

由固相扩散—浸渗处理制备了防止碳／碳复合材料氧化的ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ双相涂层。通过对涂层的结构、成份以及氧化机理的研究表明，ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ双相涂层由内层为β－ＳｉＣ和外层为ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ双相层构成，具有优异的高温抗氧化性能。

UHM WPE与钛基-TiN-TiC系梯度薄膜材料对磨的生物摩擦磨损特性

为了探索超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)与钛基 - Ti N- Ti C系梯度薄膜材料组合作为人工关节置换材料的可能性 ,利用离子注入和等离子体化学气相沉积 (PCVD)方法制备了 Ti6 Al4V- Ti N- Ti C系梯度薄膜材料。通过摩擦系数和 UHMWPE磨损失重的测定和用 SEM对磨损后的 U HMWPE表面形貌分析 ,研究了 U HMWPE与Ti6 Al4V- Ti N- Ti C系梯度薄膜材料摩擦副的生物摩擦磨损特性。研究表明 :在人血清润滑下 ,随配对的梯度薄膜材料表面硬度的增加 ,UHMWPE磨损量减小。与硬度大的 Ti6 Al4V- Ti N- Ti C梯度薄膜材料对磨时 ,UHMWPE的磨损量最小 ,为该摩擦副作为人工关节置换材料提供了依据。还对各摩擦副的 U

材料科学与工程专业实验课程体系的改革

实验课程体系改革是实验教学改革最为熏要的组成部分，对于学生实践能力和创新思维的培养具有非常重要的作用。该文分析了重庆工学院材料科学与工程专业实验课程体系的现状，并围绕重庆工学院材料科学与工程专业的培养目标，对实验课程体系进行了改革，建立起了与理论教学体系相对独立的实验课程体系，并对改革后的实验课程体系的实施进行初步的阐述。

正癸酸-月桂酸-硬脂酸三元低共熔体系/膨胀石墨复合相变材料的制备与表征

将正癸酸(DA)、月桂酸(LA)和硬脂酸(SA)熔融共混制备了三元体系相变材料(DA-LA-SA),以DA-LA-SA为相变材料,膨胀石墨(EG)为载体材料,用熔融共混法制备不同DA-LA-SA含量的三元低共熔脂肪酸/膨胀石墨复合相变材料(DA-LASA/EG-PCMs)。采用FT-IR、XRD、SEM、TGA和DSC对其组成成分、晶体结构、微观形貌、相变温度和相变焓进行表征。结果表明,当DA、LA和SA的质量配比为1∶8∶1时,DA-LA-SA具有较低的相变温度和较高的相变焓;EG由大量的微孔构成,通过微孔束缚和表面吸附与DA-LA-SA物理结合,具有良好的稳定性;EG质量分数为10%时,所制备的DA-LA-SA/EG-PCMs三元相变体系复合相变材料的相变温度为38.6℃,相变焓为123J/g,导热系数为3.572 1 W·(m·K)-1,分散均匀,颗粒粒径较小,具有优良的热性能和稳定性。

新型碳系吸波涂层材料研究进展

作为解决电磁污染问题与实现装备战场隐身的有效手段,吸波涂层材料具有广泛的应用前景。碳系材料因其广泛的来源、简单的制备工艺、低密度、高导电率等优点,在吸波涂层材料领域受到国内外研究人员的高度重视。对吸波涂层材料的损耗机制进行了叙述,介绍了电阻型损耗、电介质型损耗以及磁损耗三种损耗机制中电磁波的损耗和吸收原理。综述了碳纤维、碳纳米管、石墨烯等新型碳系材料的特性及其在吸波涂层材料领域的研究现状。对碳纤维进行活化处理或使用多孔碳纤维、螺旋碳纤维等代替普通碳纤维能够有效提高其吸波性能。碳纳米管具有多种结构,其中阵列状多壁碳纳米管吸波性能最佳,采用一些具备磁损耗的材料与碳纳米管进行共混、包覆或填充处理是目前的主要研究方向。石墨烯几乎没有磁损耗,单独使用时,阻抗匹配较差,影响其吸波性能的发挥,通常将石墨烯与磁损耗型材料复合,改善材料的阻抗匹配,提高吸波效果。最后,根据碳系吸波涂层材料的研究现状,对其未来的发展方向进行了展望。

疲劳裂纹扩展速率 da/dN 与材料性能常数间关系的研究

在疲劳裂纹扩展公式基础上，结合理论导出的裂纹扩展门槛值ΔＫｔｈ的关系式，得出一个描述疲劳裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ与材料性能常数间的关系式，该关系式可用于预测已知材料的疲劳裂纹扩展速率。用３０ＣｒＭｎＳｉＮｉ２Ａ钢对上述ｄａ／ｄＮ预测表达式进行实验验证，结果表明上述关系式是可行的。

Al_2O_3-Ti系梯度功能材料残余热应力有限元分析

采用有限元方法（ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ，ＦＥＭ）对Ａｌ２Ｏ３－Ｔｉ系梯度功能材料（ＦＧＭ）在制备过程中产生的残余热应力进行了线弹性分析。详细讨论了梯度层数目、梯度层厚度和成分梯度指数对应力大小和分布的影响，确定了各项最佳参数。

高纯透红外硫系玻璃材料的制备

高性能透红外硫系玻璃材料的开发和应用在很大程度上受到杂质对透过性能影响的制约。本综述系统地阐述了存在于不同硫系玻璃中的杂质之种类、来源、形成过程及其对玻璃透过性能的影响，并介绍了旨在有效地消除杂质，降低玻璃的非本征损耗的原料纯化措施和与此相关的硫系玻璃制备新工艺。

基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价研究

复合相变材料性能优异,如何对其综合性能进行科学的评价,关系到相变材料的发展和相变领域的开拓。基于功效系数法原理,在综合分析复合相变材料制备工艺和应用性能的基础上,选取相变潜热、包覆率、导热系数、热稳定性、热效率、质量损失率和活化能为评价指标,采用变异系数法计算评价因子的权重系数,建立复合相变材料综合性能评价体系;以二十五烷/膨胀石墨复合相变材料为例进行检验,预测结果较好地反映了实际情况,说明基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价体系具有较好的可靠性和实用性,为复合相变材料综合性能评价提供了一种新的思路和方法。

O’-Sialon-ZrO_2-C系材料抗Al_2O_3沉积性能

研究了O’-Sialon－ZrO2－C系材料的抗Al2O3沉积性能，并与Al2O3-C质材料进行了对比。结果表明：O’－Sialon－ZrO2－C系材料的抗Al2O3沉积性能明显优于Al2O3－C质材料，其抗Al2O3沉积机理主要为浇钢温度下O’－Sialon与钢液中夹杂的Al2O3接触并反应生成了低熔相而被钢水冲刷掉，从而阻碍了Al2O3在材料表面的沉积附着。O’－Sialon－ZrO2－C系材料的抗侵蚀能力随材料中ZrO2含量的提高而增强.

钛基-TiN-TiC系梯度薄膜材料的生物摩擦磨损特性研究

在SRV试验机上用血清润滑对钛合金及钛基 -TiN-TiC梯度薄膜与UHAMWPE摩擦副摩擦磨损性能进行了测试与比较 ,并对其磨损机理进行了分析。研究结果表明 ,钛基 -TiN -TiC梯度薄膜材料表面硬度得到提高 ,达到 2 6 3 0Hv ,与基体结合强度提高到 5 .8kg/cm2 ,有很好的承载能力和抗剥离能力 ,生物耐磨性明显提高 ,为发展耐磨性好的人工关节材料探索了一条新的途径。

改性双马来酰亚胺共聚树脂体系及其复合材料性能的研究

以二苯甲烷双马来酰亚胺与二烯丙基双酚Ａ为共聚单体，在适当的催化剂等作用下，制备了一种改性双马来酰亚胺共聚树脂。对这种改性双马来酰亚胺共聚树脂的溶解性能、固化反应机理和固化反应动力学进行了研究。对这种树脂固化物及其玻璃纤维增强的复合材料力学、电气和耐热性能也进行了研究。

复合材料半固态成型多路实时数据采集系统

利用C语言和数据库技术开发了复合材料半固态成型数据采集系统，通过人机对话设定初始参数，进行多路数据采集和处理，存储量大。可以实时采集压力、温度、位移、速度等动态信号，并能实时跟踪观察整个成型过程。采用该系统进行复合材料半固态成型试验，表明系统性能可靠，操作方便，为合理拟定工艺参数、指导生产实践和过程控制奠定了基础。