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  • 简介:添加无机填料可改善硅橡胶烧蚀陶瓷残余物的强度,从而加强其结构完整性和高温稳定性。以甲基乙烯基硅橡胶为基体,以黏土矿物为填料制备硅橡胶/黏土可瓷化高分子复合材料,利用TG/DSC等热分析技术研究该材料的热稳定性。结果表明,添加黏土矿物可以改善硅橡胶的热稳定性,使其分解温度提高100℃左右。通过XRD分析和SEM观察发现:除少量杂质相之外,硅橡胶经600℃烧蚀后的物相主要为方石英,1200℃烧蚀后的物相为莫来石和方石英,微观形貌特征分别为不致密絮状结构(600℃烧蚀后)和液相桥连的多孔结构(1200℃烧蚀后)。根据试验结果分析复合材料的瓷化机理。

  • 标签: 可瓷化高分子 硅橡胶 复合防火材料 瓷化机理
  • 简介:以短炭纤维为增强体,采用浸渍模压炭化增密工艺制备C/C多孔体,结合反应熔渗法制备C/C-SiC复合材料。采用电子万能试验机测定复合材料的压缩性能,利用扫描电镜观察该材料及其断口显微形貌;研究纤维分散性对C/C多孔体孔隙和C/C-SiC复合材料压缩性能的影响。结果表明:分散炭纤维制备的C/C多孔体中纤维分布更均匀,没有因纤维束搭桥而产生大孔隙等缺陷;分散纤维增强的C/C-SiC复合材料在平行方向和垂直方向均有较好的压缩性能,其压缩强度分别为100.6MPa和76.2MPa。

  • 标签: C C-SiC复合材料 C C多孔体 压缩性能
  • 简介:采用真空无压熔渗工艺制备炭纤维整体织物炭/炭-铜(C/C—Cu)复合材料,在改装的QDM150型干式摩擦性能试验机上进行载流条件下的干滑动模拟实验,研究电流及紫铜对偶盘转速对C/C—Cu复合材料摩擦磨损性能的影响规律。利用扫描电镜观察分析磨损表面及磨屑形貌。结果表明:C/C—Cu复合材料的摩擦因数随电流增大而减小,质量磨损率随电流增大而增大,接触表面的化学反应使得正极的磨损大于负极;复合材料的摩擦因数和磨损率均随着转速增大而降低。扫描电镜观察分析发现正极生成的磨屑主要以片状剥落层的形式存在,而负极的磨屑细小松散,呈等轴状。

  • 标签: C/C—Cu复合材料 电流强度 摩擦磨损
  • 简介:采用粉末冶金快速热压法制备B4C/Al中子吸收材料,对其进行T6态热处理,通过对材料的密度、硬度与抗弯强度等性能的测试以及材料微观组织、物相组成和弯曲断口形貌的观察与分析,研究成形压力、热压压力与温度以及B4C颗粒含量的影响。结果表明,B4C/Al复合材料的物相组成为Al和B4C;B4C颗粒均匀地镶嵌在基体中,颗粒与基体结合紧密。材料密度随压制压力增加而增大,随B4C含量增加而降低,在热压压力和温度共同作用下,铝合金液充分填充压坯孔隙从而实现高致密。当B4C的质量分数为30%时,在150MPa预成形压力下压制、530℃/10MPa条件下热压后所得B4C/Al复合材料的相对密度最高,达到99.87%,断裂方式为韧性断裂。经T6态热处理后,硬度HB和抗弯强度均提高,分别达到123.49和394.117MPa,断裂方式转变为脆性断裂。

  • 标签: 快速热压 B4C/Al T6态热处理 力学性能 断裂方式
  • 简介:采用编织-粉料铺填法制备Cf/ZrB2预制体,经过“浸渍-炭化”制得C/C-ZrB2复合材料,研究材料的微观结构与力学性能、抗氧化性能和抗烧蚀性能。结果表明:ZrB2颗粒由树脂炭包裹,在C/C-ZrB2复合材料内部均匀分布。材料的氧化质量损失率随氧化时间延长呈线性增长,在1100℃温度下氧化10min和60min后质量损失率分别为2.67%和20.47%。该材料的抗弯强度为81.1MPa,氧化10min后抗弯强度仍保持在氧化前的80%,氧化前后均呈假塑性断裂模式。ZrB2粉体的加入可显著改善C/C复合材料的抗烧蚀性能,等离子烧蚀120s后,其质量烧蚀率和线性烧蚀率分别为0.30mg/s和8.75μm/s。玻璃态ZrO2的阻氧作用以及B2O3的挥发吸热是复合材料主要的抗烧蚀机理。

  • 标签: C/C-ZrB2复合材料 抗氧化性能 抗弯强度 等离子烧蚀
  • 简介:以Fe、Al元素混合粉末为原料,采用粉末冶金法,通过偏扩散/反应合成—烧结,制备Fe-Al金属间化合物多孔材料。根据烧结前后多孔试样的质量变化,并结合XRD、SEM、EDS等测试手段,对烧结过程中多孔试样基础元素挥发行为及孔结构变化进行研究。结果表明,真空烧结元素粉末制备Fe-Al多孔材料过程中,最终烧结温度为1000℃、保温4h时,Fe-Al多孔试样质量损失率为0.05%,而最终烧结温度为1300℃时质量损失率达到10.53%;随着最终烧结温度升高,合金元素沿孔壁表面挥发程度增大,导致Fe-Al多孔试样的孔径、开孔隙率和透气度变大。采用MIEDEMA模型和LANGMUIR方程,对真空烧结过程中的质量损失原因进行理论分析,表明Al的挥发是导致多孔试样的质量和孔结构变化的主要原因。

  • 标签: 真空烧结 金属间化合物 FE-AL 多孔材料 挥发
  • 简介:以短炭纤维、Si粉、炭粉和树脂为原料,通过均匀混合、温压成形,在1500℃原位反应最终制得C/C—SiC复合材料。测试试样的开孔隙率、热扩散率及摩擦磨损性能,研究制备工艺过程中后续炭化对摩擦磨损性能的影响,并对摩擦表面及磨屑进行扫描电镜观察和X射线衍射分析。结果表明:采用树脂浸渍炭化工艺制备的C/C—SiC制动材料具有适中的摩擦因数和较低的磨损率;经后续炭化,树脂转变为树脂炭,以磨粒的形式增大摩擦力,同时有效地降低了磨损率。

  • 标签: C/C—SiC复合材料 温压 原位反应 摩擦磨损
  • 简介:将NH4HCO3加入到10g706硅橡胶粘合剂中,添加气相SiO2作为补强剂,制备氨气缓释材料。研究气相SiO2的用量(0~2.5g)和NH4HCO3的用量(0.1~1.0g)、温度(20~40℃)及物料捏合时间对氨气释放速率的影响,采用扫描电镜(SEM)观察缓释材料的显微形貌。结果表明,当室温硫化硅橡胶粘结剂为10g,气相SiO2加入量为2g、捏合时间为1h时,材料的缓释性能优异。气相SiO2加入量越大,则材料硬度越高、变形越困难,缓释性能越好,氨气从材料中释放的速率也小。NH4HCO3加入量越小,氨气释放的速率越慢,缓释效果越好;温度越低,材料缓释效果越好。

  • 标签: 室温硫化硅橡胶 碳酸氢铵 缓释 气相SiO2 扩散
  • 简介:利用赤泥、钢渣和滑石为原料,在没有特殊添加剂的情况下,经过模压成形与烧结制备赤泥/钢渣陶瓷材料。通过高倍电镜、差热分析与x射线衍射对材料的形貌与结构进行观察与分析,并测试吸水率与抗弯强度,研究原料的成分与粒径对陶瓷材料性能的影响。结果表明,赤泥/钢渣陶瓷材料的主晶相为透辉石和钙长石。原料粉末粒度越小,陶瓷的性能越好;赤泥用量为70%时材料的性能最佳。综合考虑陶瓷砖块的性能与能源消耗,采用烧结温度为1170℃,选用粒径小于74gm的原料粉末,在赤泥、转炉钢渣和滑石的用量分别为60%~70%、20%~30%~H10%条件下制备赤泥/钢渣陶瓷材料材料的显气孔率和吸水率都达到建筑陶瓷的国家标准(GB/T4100.2006)技术要求的0.73%和0.03%,抗弯强度超过88MPa。

  • 标签: 结构与性能 粒径 陶瓷材料 Fe2O3含量
  • 简介:基于单轴压缩实验,研究纯钼粉末烧结材料的塑性变形行为及其影响因素。结果表明:可压缩纯钼粉末烧结材料的塑性变形行为对初始相对密度、温度和应变速率的变化相当敏感,其流动应力随应变速率的增加而增加,随温度的升高而减小;高温条件下材料对应变速率不太敏感,但初始相对密度在低温状况下对流动应力的影响更甚;对压缩后试样的微观组织分析显示:初始平均粒径为44.0μm的粗大等轴晶组织经过约35%的单轴压缩后,其中心主变形区域得到平均粒径为1.45μm完全致密的超细晶组织;初始相对密度越大,材料屈服强度越低,出现破裂的时间越早;其硬度增加速率对温度变化不敏感,而提高温度则有利于降低屈服强度。

  • 标签: 纯钼粉 烧结材料 变形行为 组织 影响因素
  • 简介:采用片状粉末冶金技术制备碳纳米管/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密的CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备的1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体的细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

  • 标签: 碳纳米管 铝基复合材料 化学气相沉积 片状粉末冶金 力学性能
  • 简介:通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料的组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相的粒径<30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃的维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃的抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料的各种力学性能都有大幅度的提高.

  • 标签: 二硅化钼 碳化硅 复合材料 力学性能
  • 简介:采用无压烧结法制备含CeO2的Mo/Al2O3材料,用MM-200型环-块式摩擦磨损试验机测试该材料在滑动干摩擦条件下的磨损行为,通过X射线衍射(XRD)和电子探针对其微观结构和磨损后的形貌进行研究和分析。结果表明,添加CeO2的烧结样品中出现CeAl11O18相,且随CeO2含量(体积分数)增加,CeAl11O18逐渐增多,Al2O3相应减少。当CeO2的体积分数为6%时Al2O3全部由CeAl11O18取代;CeO2的添加使Al2O3和CeAl11O18相边界处均呈现圆钝形貌,并且存在Mo、Al、O的相互扩散区域。磨损形貌表明,1730℃烧结的样品中出现摩擦转移层,当CeO2含量达到4%时,该摩擦转移层大量出现,从而改善材料的耐磨性。

  • 标签: 氧化铝 氧化铈 微观结构 磨损
  • 简介:研究了经真空热压、热挤压工艺制备的涂覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下的力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:涂覆后的SiCp与基体结合更加牢固,涂覆层(Ni)的加入降低了材料内部颗粒(SiCp)与基体(Al-Fe-V-Si)之间的孔隙,10%SiC(Ni)/Al-Fe-Si(0812)复合材料在室温的断裂强度分别比基体和10%SiCp/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15%和2.82%,在400℃时分别增加了55.3%和28.6%.复合材料耐磨性能比增强体未涂覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63m/s的工况下,经增强体涂覆的铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主的磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主的磨损机制.

  • 标签: 涂覆粉末 热挤压 耐热铝基复合材料 颗粒增强
  • 简介:利用CVI法,在两种不同类型的国产SiC纤维束中引入(PyC/SiC)4或(PyC/SiC)8多层界面,并进一步致密化,制备含不同纤维种类和界面类型的SiCf/SiCMini复合材料。研究纤维种类和界面类型对SiCf/SiCMini复合材料力学性能和断裂机制的影响。结果表明:致密化的SiCf/SiCMini复合材料已形成一个整体,在纤维和基体连接处可观察到明显的界面层,且界面厚度均匀;A/(PyC/SiC)4/SiC、B/(PyC/SiC)4/SiC、A/(PyC/SiC)8/SiC三种SiCf/SiCMini复合材料的最大拉伸强度分别达到466,350和330MPa,最终拉伸应变分别达到0.519%,0.219%和0.330%;拉伸断口均有纤维拔出,且随纤维种类或界面类型不同,纤维拔出长度和断口形貌有所差异。其中A/(PyC/SiC)4/SiC以ModelⅡ断裂机制发生断裂,B/(PyC/SiC)4/SiC和A/(PyC/SiC)8/SiC以ModelⅠ断裂机制发生断裂。

  • 标签: (PyC/SiC)n多层界面 SiCf/SiCMini复合材料 拉伸强度 伸长率 断裂机制
  • 简介:摩擦过程中的温度场和热应力分布状况是摩擦学研究领域的一个重要课题。基于炭/炭复合材料制动盘湿式制动试验,将制动过程中的摩擦生热等效为瞬时移动面热源,按传动学理论计算制动盘与冷却润滑油的对流传热系数,建立三维循环对称有限元模型,运用有限元软件ANSYS分析制动盘的温度分布,给出典型时刻的温度场分布云图及温度升高引起的热应力场。利用有限元分析刹车制动过程的温度场,可为摩擦材料的研制及制动盘的设计提供有效的参考。

  • 标签: 制动盘 温度场 移动热源 有限元分析
  • 简介:锂硼合金是LiMx/FeS2热电池体系中较理想的阳极材料,阻碍其应用的关键是难以制备出成份、组织结构均匀的大铸锭。本文对锂硼合金的研究进展,如制备工艺、合成机理、组织结构及电极性能进行了详细的介绍,并对我国在这方面的研究提出建议。

  • 标签: 热电池 阳极 锂硼合金
  • 简介:采用单质羰基铁粉和羰基镍粉,运用注射成形工艺制得了高性能的Fe-50%Ni软磁材料,系统地研究了烧结工艺中不同的烧结温度、烧结时间对材料的密度、磁性能的影响,同时对采用本工艺方法制得的Fe-50%Ni软磁材料的磁化曲线和磁滞回线进行了测试和分析。

  • 标签: 注射成形 铁镍合金 磁性能 烧结
  • 简介:以气雾化316L不锈钢球形粉末为原料,通过压制、烧结工艺制备多孔过滤材料。在烧结温度、保温时间等其他制备工艺参数一定的情况下,着重分析粉末粒径、压制压力对多孔材料孔隙度、最大孔径和透过性能的影响规律,建立其相互关系方程。结果表明:多孔材料孔隙度主要受压制压力的影响,随压制压力的增大而减小,孔隙度的1.9倍与压制压力的平方根呈指数关系。相比于压制压力,多孔材料的最大孔径主要受粉末粒径的影响,随粉末粒径的增大而增大,两者之间呈线性关系;多孔材料的相对透气系数受粉末粒径和孔隙度的共同影响。在孔隙度一定的情况下,相对透气系数与粉末粒径的平方呈线性关系。

  • 标签: 多孔材料 结构特征 透过性能 316L
  • 简介:以M2型高速钢颗粒为增强体,采用放电等离子烧结技术,在850~1000℃温度下制备高速钢颗粒增强钛基复合材料,研究烧结温度对复合材料显微组织以及硬度与摩擦性能的影响。结果表明,高速钢颗粒与钛基体的界面过渡层未发现孔洞或Ti-Fe金属间化合物,材料的最高致密度达到96.8%。在850℃的烧结温度下,高速钢颗粒周围析出一层碳化物,随烧结温度升高,碳化物因C的扩散而消失,高速钢颗粒中的W、Mo在高速钢颗粒周围富集。高速钢颗粒与钛基体的界面处硬度较高,1000℃下钛基体的硬度(HV)达426.9。高速钢颗粒的添加有利于改善钛的摩擦性能,高速钢颗粒增强钛基复合材料的磨损方式以黏着磨损为主。随烧结温度升高,材料的硬度逐渐升高且耐磨性增强。

  • 标签: 钛基复合材料 高速钢 放电等离子烧结 显微结构 摩擦性能