原位自生TiC／Fe复合材料的制备及组织形态研究

采用在普通45#钢的熔炼过程中加入Ti的方法，制备了不同成分的原位TiC／Fe复合材料，并观察分析不同成分TiC／Fe复合材料的显微组织及硬度变化．结果表明：简单的熔铸法可以制备不同体积分数的TiCp／Fe复合材料，复合材料中多数TiC以细小的规则三角形或四边形存在，且随Ti加入量的增加而增多，TiC达到一定含量时，还会形成棱面枝晶状TiC；材料硬度则随TiC含量增加而提高．当材料制备时只添加Ti，则TiC的形成使基体中碳含量减少，从而使基体中的Fe3C减少或消失，其硬度随钛含量的增加而先增后降，同时过量的钛不仅形成缺碳的非计量比TiCx，还形成条状的Fe2Ti金属间化合物．     

含碳量对TiCp/Ti合金摩擦磨损行为的影响

用熔铸法制备了不同含碳量的原位自生钛合金基复合材料(TiC/Ti6Al4V),采用ML-100磨粒磨损试验机研究了其耐磨性,具体分析C含量对复合材料耐磨性的影响规律。结果表明:TiC增强相颗粒的加入可以明显提高复合材料的耐磨性;复合材料耐磨性提高的原因是基体中均匀弥散分布的TiC粒子不仅提高基体的硬度,而且本身具有优良的抗磨作用。复合材料的磨损机制为:在含碳量小于2.4%时以犁削为主,形成大量一次磨屑;含碳量大于2.4%时,以剥层磨损和犁削并存。     

Ni3Al(Cr)合金室温干滑动摩擦磨损性能研究

采用真空电弧熔炼法制备添加不同Cr含量的Ni_3Al (Cr)合金,观察其组织和力学性能变化,以Si_3N_4为对磨副,探究不同载荷下Ni_3Al (Cr)合金的摩擦磨损机制.利用扫描电子显微镜拍摄材料的组织以及磨痕、磨痕截面形貌,测量磨痕截面显微硬度的变化.研究结果表明:随着Cr含量的增加,Ni_3Al (Cr)材料的硬度,摩擦系数和磨损率不断增加,Ni_3Al-12Cr合金的摩擦磨损性能较好.随着载荷的增加,Ni_3Al (Cr)合金的摩擦系数略有减小,磨损率不断升高;Ni_3Al合金随载荷的增加磨损机制由磨粒磨损和氧化磨损转变为疲劳磨损,剧烈的剥层磨损为主,并伴有氧化磨损,而Ni_3Al-12Cr合金在不同载荷下磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损.     

海洋构筑物表面等离子熔覆TiC/Ni复合材料涂层的人体步进防滑性能

随着海洋活动增加,军舰、商船、海上钻井平台等海洋构筑物表面滑摔现象频发,已经严重影响人员安全和海洋事业的发展。为了解决这个问题,世界各国纷纷利用表面处理技术制备各类涂层,提高海洋构筑物表面的防滑性能。本试验采用等离子熔覆技术在45钢表面制备TiC/Ni合金粉末制备人体步进防滑涂层,分析了涂层步进摩擦系数、显微组织、摩擦磨损性能、涂层材料和表面形貌对涂层防滑性能的影响。结果表明:加入TiC不仅提高了涂层的耐磨性,还提高了涂层的步进摩擦系数。随着TiC含量的增加,涂层摩擦系数和耐磨性均增加,除此之外涂层表面三维形貌、涂层材料都会对步进摩擦产生影响,并且干态摩擦系数大于湿态摩擦系数;相对于等离子喷涂制备的涂层,等离子熔覆制备的涂层虽然步进摩擦系数略低,但耐磨性明显提高。     

系泊链钢的摩擦磨损研究

采用磨料磨损试验装置研究系泊链22MnCrNiMo钢在静载荷作用下的磨损特性,并用电子分析天平、扫描电子显微镜等手段分析材料的磨损规律以及磨痕表面的形貌。结果表明:22MnCrNiMo钢的单位时间磨损量随磨损时间和载荷的增加而增加;在低载荷和磨损时间较短时,材料磨损机理为微观切削机理,在高载荷时,其磨损机理为犁沟变形机理。     

海洋工程用系泊链钢的动摩擦磨损研究

采用冲击滑动磨损试验装置研究系泊链22MnCrNiMo钢在冲击载荷作用下的磨损特性,并用电子分析天平、扫描电子显微镜、能谱仪等手段分析材料的磨损规律以及磨痕表面的形貌。结果表明：22MnCrNiMo钢的单位时间磨损量随冲击载荷的增加先减小后增加;磨损表层组织在冲击载荷作用下发生严重的塑性变形而从磨痕边缘挤出、剥落,导致...     

泥沙颗粒对UHMWPE材料水润滑性能的影响规律

为研究船舶水润滑尾轴承材料超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在含沙水质下的摩擦学性能,利用 CBZ-1摩擦磨损试验机进行试验。结果表明：在水润滑条件下,泥沙对试验材料的摩擦学性能有很大的影响,并且泥沙浓度对材料摩擦性能的影响大于泥沙粒度;材料的摩擦性能随着泥沙浓度的增加逐渐下降;泥沙粒度影响着摩擦副间的切应力和沙粒进入摩擦副间隙的难易程度。在泥沙粒度48μm/浓度1.2%的环境下,材料具有更加恶劣的摩擦学性能。适当提高滑动速度会加强摩擦副的润滑性能,但过高的速度会使泥沙颗粒严重破坏磨损表面;材料的摩擦性能随载荷的增大而逐渐恶化,在高载工况下的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损。     

超声法研究SiCp增强6066Al 基复合材料的阻尼特性

利用超声法研究了粉末冶金工艺制备6066Al/SiCp复合材料的阻尼特性。实验测定了4种不同SiC体积比(5%,7%,9%,12%)试样在超声频率为1.25 MHz、2.5 MHz、5 MHz、10 MHz时的衰减系数α。结果表明:可以用吸收衰减表征该复合材料的阻尼特性;随着测试频率的增大,材料对超声的吸收和散射增强,吸收和散射衰减系数增大;在一定范围内随着SiC体积比的增大,该材料的吸收衰减系数增大,阻尼性能增强。     

复合材料桅杆抗空爆性能研究

采用等效分析方法模拟复合材料桅杆上夹层板结构在空中非接触爆炸载荷下的毁伤形式,根据模拟海战设置工况,计算得到桅杆在空爆载荷下的动态响应,并由所得数据统计出了不同爆距下的抗冲击极限.同时,改变桅杆材料构成,优化结构形式,提高桅杆抗爆性能.为复合材料桅杆抗空爆性能的研究提供了参考,并为桅杆结构的设计提供了理论依据.     

丁腈橡胶/碳纳米管复合轴承材料摩擦磨损性能研究

文章以丁腈橡胶(NBR)为基体,采用溶液共混法制备了丁腈橡胶、丁腈橡胶/碳纳米管(NBR/MWNT)、丁腈橡胶/羧基碳纳米管(NBR/MWNT-COOH)、丁腈橡胶/羟基碳纳米管(NBR/MWNT-OH) 4种复合材料。利用多功能摩擦试验机(RTEC)开展了橡胶试块与铸造铜合金(ZCuSn_(10)Zn_2)环块之间的速度特性实验和磨损特性实验。试验结果表明:碳纳米管(MWNT)具有改善橡胶润滑性能的作用,同时磨损试验表明MWNT能够提高橡胶的耐磨性,填充了MWNT-COOH的复合材料具有最佳的摩擦磨损性能。     

水中兵器用复合材料的研究

颗粒增强复基复合材料具有优异的机械性能和物理性能，是制造水中兵器零部件理想的材料。本文综合评述颗粒增强铝基复合材料的各种制备方法和有关性能，介绍颗粒增强铝基复合材料在一些领域的应用情况。     

PVA纤维增强水泥基复合材料的耐久性能

混凝土结构的耐久性是工程领域需要迫切解决的问题之一。PVA（聚乙烯醇）纤维增强水泥基复合材料（PVA—ECC）在水泥基制品开发、桥梁道路施工、结构加固补强等领域有着广阔的应用前景。文中阐述了各种因素对PVA纤维增强水泥基复合材料的耐久性能的影响及目前研究的不足,以进一步研究优化该材料的耐久性能,更好地应用于实际工程。     

潜用雷达天线罩材料及成型工艺研究

综述潜用雷达天线罩材料以及纤维增强复合材料在雷达天线罩中的应用,介绍潜用复合材料典型成型工艺及其发展趋势,指出高性能雷达天线罩的研究发展方向.     

活性钛阳极性能的试验研究

阴极保护等电化学技术被越来越多地用于氯盐等严酷环境中钢筋混凝土结构的腐蚀保护,辅助阳极是整个保护系统的重要组成部分,其在混凝土中的工作性能和耐久性直接决定保护年限.选用了3种目前钢筋混凝土结构阴极保护中常用的活性涂层钛阳极,研究了涂层的化学成分和微观结构,以及在混凝土模拟孔溶液中的电化学性能和强化寿命.结果表明,涂层的成分和微观结构对它们在氯离子和高碱性的混合介质中的性能具有重要的影响,其中Ir/Ta混合氧化物阳极具有较好的电化学性能和耐久性,较适合于钢筋混凝土结构电化学保护中的辅助阳极.     

粮食立筒仓裂缝开展的计算与比较

介绍了钢筋混凝土粮食立筒仓仓壁设计中水平配筋及裂缝控制的计算方法,及采用II级钢筋时用《混凝土结构设计规范(GBJ10-89)》计算的配筋,采用HRB335级钢筋时在现行《混凝土结构设计规范(GB50010—2002)》下的配筋,得出配筋率变化规律,从而了解各种情况下对工程造价的影响。     

夹芯复合材料在潜艇声隐身结构中的应用及其相关技术研究

潜艇的声隐身问题一直是研究的热点，各种新的声学材料和结构不断涌现。首先对复合材料在潜艇声隐身结构中的应用情况进行了分析，对其材料、结构形式、作用效果等方面进行了详细阐述，提出了夹芯吸声复合材料作为水下声隐身结构的发展趋势。然后利用数值计算的方法，对夹芯复合材料的声学性能进行了分析，得到了夹芯复合材料各层材料参数，如厚度、声特性阻抗和损耗等对声学性能的影响规律。最后，评估了典型局部结构壳板应用夹芯复合材料后的力学性能和声隐身性能。结果表明，潜艇非耐压结构的壳板采用夹芯复合材料可以满足结构的力学要求，与钢结构相比声隐身能力得到提高。     

Structural stability of polymer matrix composite panels in fire

Development in advanced composite fabrication technology offers the clear prospect of cost effective application of polymer matrix composites for large load-bearing structures. However, polymer matrix composites can be severely degradated under the thermal condition caused by fire. This paper addresses the compressive load-bearing capacity for polymer matrix composite panels in naval structures and civil infrastructures under the combined thermal–mechanical condition. The failure modes arising from structural instability for single skin and sandwich panels in such combined thermal–mechanical condition are the focus in this study. The thermal field under fire heating and the degradation of mechanical properties with elevated temperature are discussed. Analytical solutions for these mechanical failure modes are presented for design considerations. The approach to the development of a quantitative methodology for fire protection design is discussed in the context of the analyses and the experiments. Design diagrams are constructed to design mechanical loads for given fire protection time, and on the opposite, to design fire protection time for given mechanical loads.     

纤维增强复合材料拉伸破坏过程的Monte-Carlo模拟

基于剪切滞后模型,采用影响函数叠加方法,得到复合材料在多纤维断裂下的应力场,包含了基体和界面塑性变形的影响.考虑纤维强度的统计特性,结合Monte-Carlo方法模拟丫复合材料在拉伸载荷作用下的累计破坏过程.结果表明:复合材料拉伸强度的尺寸效应与纤维强度分布的统计性质以及微观损伤诱发的应力重分配有关.文中的研究为进一步发展基于破坏机理分析的复合材料在热/机械载荷作用下的疲劳寿命预测理论奠定了基础.