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  • 简介:普通钢筋混凝土结构存在着严重的耐久性问题,工程纤维增强水泥复合材料(ECC)具有较高的延性和微裂缝控制能力,是有望解决工程结构耐久性问题的新型建筑材料。对ECC材料进行了介绍,综述了ECC的抗收缩性能、抗冻融性能、抗疲劳性能与抗渗性能的试验研究现状,以及ECC在实际工程中的应用。指出了推广应用ECC需要开展的工作和亟待解决的问题。

  • 标签: ECC 耐久性 抗收缩性能 抗冻融性能 抗疲劳性能 抗渗性能
  • 简介:<正>复合材料是由高分子等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料,各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。复合材料是一种混合物,在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料树脂复合材料也称为纤维增强塑料(FRP),它是以合成树脂为基体,以纤维增强材料,经成型技术形成的二种新型复合材料。与钢铁材料、铝合金等传统材料相比,树脂

  • 标签: 树脂基复合材料 热塑性复合材料 纤维增强塑料 多相材料 基体材料 钢铁材料
  • 简介:以旧报纸(ONP)和废塑料(回收聚丙烯塑料)为原料,马来酸酐接枝聚丙烯为相容剂,采用热压成型法制备了废纸纤维/回收聚丙烯复合材料,研究了ONP纤维含量对复合材料力学性能和吸水性能的影响,采用红外光谱仪、扫描电镜对复合材料组成和复合界面进行了分析。结果表明,ONP纤维复合材料具有良好的增强效果,当ONP纤维含量为30%时,复合材料拉伸强度和弯曲强度分别达到32.36MPa和43.37MPa,与不加ONP的废塑料相比,分别提高了66.1%和69.6%;随ONP纤维含量的增加,复合材料中羟基的特征吸收峰逐渐增强,材料吸水率不断上升;扫描电镜分析显示,当ONP纤维含量较低时,纤维与聚丙烯之间具有良好的界面,ONP纤维含量超过30%后,复合材料界面相容性下降明显。

  • 标签: 旧报纸 回收聚丙烯塑料 复合材料 资源回用
  • 简介:采用粉末冶金方法制备不同SiC含量的SiC/Fe-3Cu-C-2Ni-1.5Cr-0.5Mo复合材料,采用硬度计、扫描电镜、电子万能试验机、万能摩擦磨损试验机对材料进行测试,研究SiC含量对铁合金密度、组织结构、力学性能和干摩擦磨损性能的影响规律,并探讨其摩擦磨损机理。结果表明:当SiC的加入量为0.5%~2%(质量分数)时,复合材料的密度和强度均降低,但硬度和耐磨性能显著提高;当SiC加入量达到5%时,复合材料的密度、强度、硬度及耐磨性能均大幅降低。SiC含量为1.5%的复合材料耐磨性能最佳并能保持良好的力学性能,有望在气门导管、传动小齿轮等机械零部件上得到运用。复合材料的磨损机理为粘着磨损和磨粒磨损。

  • 标签: 铁基复合材料 SIC颗粒 耐磨性能 磨损机制
  • 简介:通过微波烧结制备TiC/6061铝复合材料,采用TEM、EDS、XRD分析该复合材料结合界面的结构、元素分布和相组成;从热力学角度研究新相的形成机理。结果表明:结合界面存在厚度约为100nm的扩散型和反应型2种中间层,其与基体和增强相的邻接整洁、边界连续、结合紧密。扩散型界面,具有(111)Al//(240)TiC,[011]Al//[001]TiC的晶体学位向关系并形成半共格界面;反应型界面,由TiAl和微纳米级的Al4W相组成。界面TiAl相的热力学形成机理为Al和Ti元素通过扩散的方式首先生成TiAl3,之后随Ti元素的进一步扩散占据TiAl3中Al的位置,最终形成TiAl。

  • 标签: 微波烧结 铝基复合材料 界面 热力学
  • 简介:利用废玻璃和废铝制备废弃物复合材料,开辟了废玻璃和废铝易拉罐新的再生利用途径。简要介绍了废玻璃/废铝易拉罐复合材料的制备方法和工艺,玻璃增强体与基体铝液之间的界面结合、浸润性和分散性,计算流体力学数值模拟在玻璃/铝复合材料中的应用,玻璃/铝复合材料的力学性能及其影响因素。最后,结合玻璃/铝废弃物复合材料的使用要求,对未来玻璃/铝废弃物复合材料的研究方向和发展趋势进行了探讨和展望。

  • 标签: 废玻璃 废铝 废弃物复合材料
  • 简介:采用有限元分析方法,建立三维循环对称模型,对连续SiC纤维增强复合材料压气机叶环的应力进行了研究。考虑周围基体包套和中心复合材料的热残余应力,重点分析了叶环尺寸、温度及基体材料性能对叶环应力分布的影响。结果表明,当叶环直径较小、工作温度较低时,叶环的最大环向应力点在内径;随着直径增大、工作温度升高,最大环向应力点出现在中心复合材料靠近内径一侧。基体材料的弹性模量、热膨胀系数和密度,对叶环的应力分布有重要影响,应尽量选择密度低、弹性模量和热膨胀系数较大的钛合金作为基体材料

  • 标签: 钛基复合材料 压气机叶环 应力 有限元模拟 热残余应力
  • 简介:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)性能十分优异,使用范围十分广泛,但是由于结晶速度过慢,需要对其进行改性.本实验先将硅灰石纤维制成母料,再用母粒对聚对苯二甲酸己二醇酯(PET)进行改性,对硅灰石纤维改性PET复合材料进行了差示扫描式量热(DSC)测试,并使用莫氏理论对其非等温降温结晶过程进行了动力学分析.

  • 标签: 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 硅灰石纤维 结晶动力学 莫氏理论
  • 简介:基于轻质、高强和耐磨等诸多优势,铝碳化硼复合材料已成为集结构/功能一体化的新型材料。本文采用粉末冶金及轧制方法,制备出厚度3.5mm、碳化硼质量分数为33%的B4C/Al复合材料板材,并对其疲劳性能和断裂机制进行分析。在1×107循环次数下,铝碳化硼复合材料板材的疲劳强度达到110MPa。采用SEM对疲劳断口进行观察,结果表明B4C/Al复合材料疲劳断口可清楚的看到裂纹的萌生、扩展和失稳断裂的典型特征,但存在多种形式的疲劳启裂源。疲劳裂纹扩展路径取决于裂纹尖端塑性区的半径和B4C颗粒的间距大小,当增强颗粒的间距小于塑性区半径时,裂纹主要沿着颗粒的连接界面或断裂的碳化硼颗粒扩展,当增强颗粒的间距大于塑性区半径时,有利于裂纹尖端钝化,减缓裂纹的扩展和方向改变。

  • 标签: 铝基碳化硼复合材料 疲劳性能 断裂机制 疲劳断口
  • 简介:提出一种新型的复合材料成形工艺,即热冲压成形,来直接成形复合材料。为了研究复合材料板的成形行为,分析了成形温度对零件的影响,进行了热弯曲和热拉深实验。实验结果表明,编织复合材料板的锁止角为30°,在成形过程中,变形载荷一般小于5N,并且变形载荷随着温度的升高而降低。成形碳纤维复合材料板的最佳温度是170℃。采用有限元分析软件ABAQUS对模具的温度场分布和复合材料板的变形进行了数值模拟。为了研究碳纤维在成形过程中的运动,采用两节点的三维Truss单元T2D3对纤维进行网格剖分,模拟结果与试验结果相吻合。

  • 标签: 热冲压 碳纤维复合板 剪切角 弯曲 拉深
  • 简介:通过粉末冶金原位合成法制备Al3Ni金属间化合物增强复合材料。采用X射线衍射,扫描电镜,硬度测试和压缩强度测试,研究烧结温度对复合材料微观结构和力学性能的影响。结果表明:在铝基体中成功获得了均匀分布的金属间化合物Al3Ni增强相;随烧结温度从570℃上升到590℃,复合材料的密度从2.435g/cm^-3上升到2.990g/cm^-3,维氏硬度从~24升高到~37;经590℃烧结制备的复合材料表现出了高的压缩强度(255MPa)和伸长率(~40%)。

  • 标签: 铝基复合材料 Al3Ni金属间化合物 原位生成 粉末冶金
  • 简介:采用浓HNO3/浓H2SO4混合酸在60℃超声环境下对T300碳纤维进行表面氧化处理,并以其为增强体制备碳纤维/环氧树脂复合材料。利用X射线光电子能谱仪、拉曼光谱仪、扫描电镜、原子力显微镜对表面氧化前后的碳纤维形态与表面化学性质进行表征,研究氧化时间对纤维的表面形貌与表面性质以及碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明,氧化初期,碳纤维表面生成S—、N—含氧基团,以及—OH和—C=O;后期形成—COOH,氧化时间为15min时,—COOH的浓度达到最大值。碳纤维/环氧树脂复合材料的强度随混合酸氧化时间延长而不断增强,氧化15min时强度达到峰值,相比于未氧化处理的样品,复合材料层剪切强度从16.3MPa提高到38.8MPa,抗弯强度从148.3MPa提高到379.7MPa。

  • 标签: 碳纤维 环氧树脂 复合材料 氧化机制 力学性能
  • 简介:作为新材料领域中的重要组成部分,碳纤维及其复合材料产业对国民经济转型发展和国防军工建设具有十分重要的战略意义,长期以来受到包括国家领导人,乃至产业各界的广泛关注。经过多年的发展,国产碳纤维在关键技术、装备、产业化生产及应用等方面取得了突破性进展,初步建立了从原丝、碳纤维复合材料及制品的产业链,打破了国外的垄断。但在产业化水平方面仍存在突出问题,诸如技术及装备水平落后、工艺稳定性不强、成本高于国外产品售价、高端品种缺乏等。

  • 标签: 新材料领域 国防军工 原丝 国家领导人 纤维材料 建筑材料
  • 简介:复合材料结构目视检测方法有多种,本文目视检测研究是采用详细目视检测(DET)方法,考虑了颜色、照明(光线)、清洁度、视力、专业资质和检测角等因素,探索目视勉强可见冲击损伤(BVID)检测方法,得到BVID的初步数据,为国内飞机复合材料结构设计用BVID和VID的定义提供试验依据。

  • 标签: 复合材料 目视检测方法 冲击损伤 检出率
  • 简介:由于复合材料在直升机上的大量使用,复合材料损伤的问题也随之而来,影响到了直升机的使用寿命及安全。介绍复合材料结构的典型损伤类型、检测方法及修理方法,结合某型直升机的具体损伤类型和损伤部位的受载情况,给出了具体的修理方案。

  • 标签: 直升机 复合材料 修理
  • 简介:

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  • 简介:通过化学气相沉积在短碳纤维表面制备C/SiC复合涂层,然后采用凝胶注模法制备纤维体积分数分别为2%和4%的Cf/Si3N4复合材料,利用X射线衍射与扫描电镜对该材料的物相与组织结构进行分析,研究短碳纤维对Si3N4陶瓷力学性能的影响。结果表明:随碳纤维体积分数增加,Cf/Si3N4复合材料的密度和抗弯强度降低,但断裂韧性明显提高。当纤维体积分数为4%时,材料的断裂韧性达到8.91MPa·m1/2,比氮化硅陶瓷提高1.6倍,材料主要由长柱状的β-Si3N4基体、C/SiC涂层及碳纤维组成,碳纤维表面的C/SiC双涂层可防止高温下碳纤维与氮化硅基体发生反应,使碳纤维与氮化硅基体界面结合良好,以提高材料韧性并保证有合适的强度,满足功能材料在一定条件下的使用要求。

  • 标签: 碳纤维 氮化硅 抗弯强度 断裂韧性
  • 简介:采用粉末冶金方法制备高强高导铜合金纳米复合材料(CuZr/AlN)。采用光学显微镜(OM)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法研究不同烧结工艺对复合材料组织与性能的影响,研究固溶时效对CuZr/AlN力学性能的影响。结果表明:试样的组织致密,晶粒大小在0.2μm左右;试样的布氏硬度随着复压制压力和烧结温度的升高而升高;试样的布氏硬度开始随着锆含量的增加而升高,但当锆颗粒含量大于0.5%时,复合材料的布氏硬度开始降低。试样的抗弯强度随着复压制压力和烧结温度的升高而提高,抗弯强度在锆含量为在0.5%时最大。900°C固溶后的布氏硬度比固溶前的布氏硬度低,试样在500°C和600°C时效后,布氏硬度增加,在700°C发生过时效现象。

  • 标签: CuZr/AlN纳米复合材料 粉末冶金 力学性能