复合材料-钛合金多钉连接结构疲劳试验研究 被引量：7

1

作者 魏冉 刘龙权 汪海 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第12期1997-2002,共6页

为验证疲劳加载下复合材料-钛合金多钉连接的安全性,对其疲劳失效行为及剩余强度进行了试验研究。在试验过程中考虑了不同钉径、不同钉孔配合的影响,并综合应用应变位移跟踪、声发射及C扫描等方法对试验中以及试验后试验件的力学反应和... 为验证疲劳加载下复合材料-钛合金多钉连接的安全性,对其疲劳失效行为及剩余强度进行了试验研究。在试验过程中考虑了不同钉径、不同钉孔配合的影响,并综合应用应变位移跟踪、声发射及C扫描等方法对试验中以及试验后试验件的力学反应和破坏行为进行了检测分析。试验结果表明:在规定的载荷下,试验件经过6万次循环没有破坏发生,连接件安全可靠。不同钉径和钉孔配合方式对于连接的疲劳性能和钉载分配影响较小。钉径越大,连接件剩余强度越大,而钉孔配合方式对连接的剩余静强度影响较小。 展开更多

关键词 复合材料-钛合金多钉连接 疲劳 剩余强度 试验研究

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骨修复用钛合金-羟基磷灰石复合材料的制备工艺及性能综述

2

作者 姜文平 庞兴志 +2 位作者 何娟霞 杨文超 湛永钟 《材料导报》 北大核心 2025年第5期49-62,共14页

骨修复用钛合金-羟基磷灰石(HA)复合材料因兼具良好的生物相容性与力学性能而备受关注。材料的金属部分构成了具有良好力学性能的基体骨架,由钙磷化合物组成的非金属部分则能有效促进骨细胞生长,确保材料具有良好的生物相容性。该类材... 骨修复用钛合金-羟基磷灰石(HA)复合材料因兼具良好的生物相容性与力学性能而备受关注。材料的金属部分构成了具有良好力学性能的基体骨架,由钙磷化合物组成的非金属部分则能有效促进骨细胞生长,确保材料具有良好的生物相容性。该类材料现有制备工艺有高温烧结和搅拌摩擦焊接两大类,其中高温烧结主要包括热压烧结、无压传热烧结、放电等离子烧结、微波烧结与激光烧结。目前高温烧结存在着烧结温度低时力学性能不足与烧结温度过高时钙磷化合物热分解严重的问题,而搅拌摩擦焊接制备工艺尚不成熟。本文介绍了骨修复用钛合金/HA复合材料的上述制备工艺的工作原理与特点,分析和讨论了各制备工艺对材料的相组成、微观组织形貌、力学性能与生物相容性的影响,阐述了高温烧结机理、烧结过程是否加压等工艺因素是影响材料性能的重要原因的观点,认为对钙磷化合物影响较小的搅拌摩擦焊接和微波烧结这两种制备工艺具有较好的发展潜力,并总结了各制备工艺的优缺点与评价其发展前景,最后提出骨修复用钛合金/HA复合材料制备工艺的三个研究方向。 展开更多

关键词 钛合金-羟基磷灰石复合材料 制备工艺 羟基磷灰石 粉末冶金 搅拌摩擦焊接

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C_f/SiC复合材料与钛合金(Ti-Zr-Cu-Ni)+W复合-扩散连接

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作者 崔冰 黄继华 +1 位作者 蔡创 陈树海 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期49-52,115,共4页

采用(Ti-Zr-Cu-Ni)+W复合钎料作为连接层,在连接温度930℃,保温时间5min的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金.利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验测试接头力学性能.结果表明,钎焊时复合钎料中的钛、锆与Cf/SiC... 采用(Ti-Zr-Cu-Ni)+W复合钎料作为连接层,在连接温度930℃,保温时间5min的工艺参数下真空钎焊Cf/SiC复合材料与钛合金.利用SEM,EDS和XRD分析接头微观组织结构,利用剪切试验测试接头力学性能.结果表明,钎焊时复合钎料中的钛、锆与Cf/SiC复合材料反应,在Cf/SiC复合材料与连接层界面生成Ti3SiC2,Ti5Si3和少量TiC(ZrC)化合物的混合反应层,连接层的铜、镍与钛合金中的钛发生相互扩散,在连接层与钛合金界面形成Ti-Cu化合物过渡层.对钎焊接头进行900℃,保温60 min扩散处理后,连接层组织达到均一化,母材TC4合金侧过渡层增厚.扩散处理后接头强度为99 MPa,较钎焊接头强度65 MPa提高了52%. 展开更多

关键词 碳纤维增强碳化硅复合材料 钛合金 复合-扩散连接

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铝-钛-镍-硅合金填料对SiC_p/6061Al基复合材料等离子弧焊接接头组织与性能的影响 被引量：2

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作者 蒋海浪 雷玉成 冯波 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期23-26,共4页

以铝-钛-镍-硅合金为填充材料,采用氩/氮混合等离子气体对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,研究了不同成分合金填料对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:填充Al-10Ti-10Ni-3Si合金的焊缝组织均匀、致密,存在少量50μm长的... 以铝-钛-镍-硅合金为填充材料,采用氩/氮混合等离子气体对SiCp/6061Al基复合材料进行等离子弧原位焊接,研究了不同成分合金填料对焊接接头组织与性能的影响。结果表明:填充Al-10Ti-10Ni-3Si合金的焊缝组织均匀、致密,存在少量50μm长的针状相,熔合区Al3Ti相数量较中心区的减少,无灰色针状Al4C3相;填充Al-5Ti-5Ni-5Si合金的焊缝中增强相数量较前者的有所减少,并呈无序分布,同样也无针状相;焊缝由Al N、Al3Ti、TiC、Ni3Al、Ni Ti2、Ti5Si3等相组成;两种接头的抗拉强度分别为215.0 MPa和221.5 MPa。 展开更多

关键词 铝-钛-镍-硅合金 SiCp/6061Al基复合材料 等离子弧 显微组织

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ZChSnSb11-6/20号钢双金属复合材料的扩散连接 被引量：6

5

作者 邹军涛 赵艳 +2 位作者 王婵 杨晓红 梁淑华 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1451-1458,共8页

为了获得较高的界面结合强度,对20号钢表面采用热浸镀锡处理后,进行液固扩散连接,制备ZChSnSb11-6/20号钢双金属复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)表征了ZChSnSb11-6/20号钢结合过渡区的形貌及其元素分布,并对其硬度... 为了获得较高的界面结合强度,对20号钢表面采用热浸镀锡处理后,进行液固扩散连接,制备ZChSnSb11-6/20号钢双金属复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)表征了ZChSnSb11-6/20号钢结合过渡区的形貌及其元素分布,并对其硬度和界面结合强度进行检测。结果表明:通过20号钢热浸镀锡后,再进一步进行液固扩散可以制备结合面均匀稳定的ZChSnSb11-6/20号钢双金属复合材料,20号钢中Fe与Sn形成一层互扩散组织的结合过渡层,实现了20号钢与巴氏合金ZChSnSb11-6的冶金结合;结合过渡区的硬度明显高于两侧基体的,界面结合强度可达60.15MPa。 展开更多

关键词 ZChSnSb11-6合金 双金属复合材料 过渡区 热浸镀 扩散连接

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SMA智能复合材料连接接头钉载自适应分配研究 被引量：2

6

作者 赵美英 王新年 万小朋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第3期446-447,共2页

利用形状记忆合金丝 (SMA)的热 -力耦合特性 ,将 SMA丝埋入复合材料多钉接头钉孔周围 ,通过控制电流 ,加热 SMA丝使之产生回复力 ,从而改变被连接件的钉载分配比例。经过对算例的计算分析 ,证明本文所提方法对改善钉载均匀化程度有显著... 利用形状记忆合金丝 (SMA)的热 -力耦合特性 ,将 SMA丝埋入复合材料多钉接头钉孔周围 ,通过控制电流 ,加热 SMA丝使之产生回复力 ,从而改变被连接件的钉载分配比例。经过对算例的计算分析 ,证明本文所提方法对改善钉载均匀化程度有显著效果。 展开更多

关键词 形状记忆合金 复合材料 连接 钉载自适应分配

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激光熔化沉积TiC/TC4复合材料热-流行为及陶瓷颗粒分布状态

7

作者 蔡绪康 王磊磊 +1 位作者 杨兴运 占小红 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期74-83,共10页

颗粒增强钛基复合材料在航空航天等领域具有广阔的应用前景,采用仿真与试验相结合的方法,对激光熔化沉积TiC/TC4复合材料过程中的热-流行为和沉积层中陶瓷颗粒的分布状态进行了研究.结果表明,工艺参数对熔池的热-流行为及沉积层形貌具... 颗粒增强钛基复合材料在航空航天等领域具有广阔的应用前景,采用仿真与试验相结合的方法,对激光熔化沉积TiC/TC4复合材料过程中的热-流行为和沉积层中陶瓷颗粒的分布状态进行了研究.结果表明,工艺参数对熔池的热-流行为及沉积层形貌具有显著的影响,熔池表面的流体流动呈波纹状,熔融金属从熔池中心向四周流动;熔池底部等温面上熔融金属从四周流向熔池底部,并出现漩涡现象.在激光熔化沉积过程中,TiC颗粒穿透熔池表面的Marangoni对流区,在熔池中与流体交互作用,最终在沉积层中出现沉积层中上方部位团聚、沉积层中下方部位团聚、沉积层中均匀分布等分布状态. 展开更多

关键词 激光熔化沉积 TC4钛合金 复合材料 热-流行为 颗粒分布

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钛-陶复合材料的研究进展 被引量：2

8

作者 任鑫明 马北越 +2 位作者 于景坤 刘国齐 李红霞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2018年第1期68-74,共7页

综述了钛-氧化物、钛合金-氧化物、钛-碳化物、钛合金-碳化物、钛-氮化物、钛合金-氮化物、钛-硼化物、钛合金-硼化物等钛-陶复合材料的典型制备方法及国内外最新研究进展,并展望了钛-陶复合材料的未来发展趋势。

关键词 复合材料 钛-陶瓷 钛合金一陶瓷

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一种复合材料螺栓连接结构非线性刚度模型及应用 被引量：6

9

作者 黄河源 赵美英 +1 位作者 万小朋 侯赤 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期66-73,共8页

针对复合材料螺栓连接结构挤压破坏及钉载分配规律,提出一种非线性刚度模型。基于单钉连接结构试验获得的应力-应变曲线,将连接结构挤压破坏过程分为:线性无损伤阶段、非线性损伤扩展阶段和线性退化阶段,并将连接结构等效为弹簧系统模... 针对复合材料螺栓连接结构挤压破坏及钉载分配规律,提出一种非线性刚度模型。基于单钉连接结构试验获得的应力-应变曲线,将连接结构挤压破坏过程分为:线性无损伤阶段、非线性损伤扩展阶段和线性退化阶段,并将连接结构等效为弹簧系统模型。模型在线性阶段考虑了层合板间摩擦力的影响;在非线性阶段考虑了层合板面内剪切非线性并定义了非线性损伤函数;在线性退化阶段基于能量吸收原理,对结构失效后力学行为进行了表征。最后,将单钉弹簧模型引入多钉连接结构进行分析,通过多钉连接结构试验验证表明,模型计算结果与试验曲线吻合良好,钉载分配计算误差小,符合工程要求。 展开更多

关键词 复合材料 刚度模型 多钉螺栓连接 试验设计 弹簧模型 非线性 应力-应变关系

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基于试验和数值模拟的钛合金异种材料压印连接研究 被引量：3

10

作者 张越 何晓聪 +1 位作者 王医锋 卢毅 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第15期1-5,共5页

为了实现钛合金(TA1)和铜合金(H62)及铝合金(Al5052)压印连接的可行性,对其压印接头进行拉伸—剪切试验。运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口微观形貌进行了分析,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA软件建立了压印连接过程的二维轴对称模型。... 为了实现钛合金(TA1)和铜合金(H62)及铝合金(Al5052)压印连接的可行性,对其压印接头进行拉伸—剪切试验。运用扫描电子显微镜对接头拉伸断口微观形貌进行了分析,基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA软件建立了压印连接过程的二维轴对称模型。结果表明:压印连接技术可实现TA1-H62和Al5052-TA1钛合金异种板材的有效连接,压印连接试验和模拟结果具有良好的一致性;两接头的破坏模式均为颈部断裂。从微观分析可知,两种接头上板颈部断口不同受力点均出现剪切作用形成的韧窝特征,为典型的韧性断裂,且TA1-H62接头断口最后受力点具有准解理和韧窝等多种形貌特征。 展开更多

关键词 压印连接 钛合金 拉伸-剪切试验 数值模拟 断口分析

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英国罗-罗公司复合材料风扇叶片的开发

11

《中国材料进展》 CAS CSCD 2012年第6期48-48,共1页

英国罗-罗公司一直在生产遄达1000发动机上的宽弦空心钛合金风扇叶片。在新加坡实里达建立英国境外第一个大型喷气发动机制造厂，生产宽弦空心钛合金风扇叶片。公司的业务已涉足全球，扩大亚太市场。

关键词 罗-罗公司 风扇叶片 复合材料 英国 喷气发动机 开发 亚太市场 钛合金

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基于试验与数值模拟对比的钛合金压印接头研究 被引量：4

12

作者 雷蕾 何晓聪 +1 位作者 高爱凤 张越 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期125-130,共6页

选取TA1钛合金进行同种板材单搭压印连接,选用ANSYS/LS-DYNA模块模拟压印连接的成形过程,对数值模拟的接头截面与试验接头截面进行对比分析。同时,对试验所得压印试件进行拉伸-剪切试验,观察其失效过程和失效模式。建立三维模型模拟压... 选取TA1钛合金进行同种板材单搭压印连接,选用ANSYS/LS-DYNA模块模拟压印连接的成形过程,对数值模拟的接头截面与试验接头截面进行对比分析。同时,对试验所得压印试件进行拉伸-剪切试验,观察其失效过程和失效模式。建立三维模型模拟压印试件拉伸-剪切试验过程。试验与模拟对比研究的结果表明:ANSYS/LS-DYNA模型可以形象直观反映被连接薄板在压印过程中的材料流动与变形情况,能较好的模拟压印连接的成形过程。拉伸-剪切数值模拟准确反映了试验过程中接头应力集中及应力分布情况。 展开更多

关键词 钛合金 压印连接 拉伸-剪切试验 数值模拟

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TiAl-B合金凝固过程中初生TiB_2的固-液界面形态演变特征 被引量：2

13

作者 高文理 张虎 +2 位作者 张二林 金云学 曾松岩 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期19-22,共4页

用原位自生法制备了 Ti Al- B合金 ,并用 XRD、SEM对材料的相组成、微观组织和初生 Ti B2 晶体的界面结构特征进行了研究。结果表明 :该合金主要由 Ti Al和 Ti B2 两相组成 ;初生 Ti B2 呈六面棱柱状 ,在其 (0 0 0 1)面存在清晰的生长... 用原位自生法制备了 Ti Al- B合金 ,并用 XRD、SEM对材料的相组成、微观组织和初生 Ti B2 晶体的界面结构特征进行了研究。结果表明 :该合金主要由 Ti Al和 Ti B2 两相组成 ;初生 Ti B2 呈六面棱柱状 ,在其 (0 0 0 1)面存在清晰的生长台阶、凸台状或柱棒状分枝 ,它们的各晶面取向与母体的取向一致。分析表明 ,在 Ti Al- B合金凝固过程中初生 Ti B2 晶体的固 -液界面是不稳定的 ,使固 -液界面由一完整光滑的界面逐渐演变为由多个相互独立的次级界面构成的复杂界面 ,次级界面亦为小面结构。 展开更多

关键词 TIAL TIB2 钛基复合材料 晶体生长 TiAl-B合金 凝固 固-液界面 原位自生 形态演变 陶瓷

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基于铜中间层的钛合金与不锈钢的真空扩散焊研究 被引量：8

14

作者 刘彦峰 邱云云 +2 位作者 张美丽 刘佳 王献辉 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期10-14,共5页

采用纯Cu箔为中间层在真空钼丝烧结炉中进行TC4和304的扩散连接,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对接头组织和成分进行表征,并测试结合区的显微硬度。结果表明,Cu作为中间层有效抑制了Ti与Fe、Cr的互扩散,不同焊... 采用纯Cu箔为中间层在真空钼丝烧结炉中进行TC4和304的扩散连接,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对接头组织和成分进行表征,并测试结合区的显微硬度。结果表明,Cu作为中间层有效抑制了Ti与Fe、Cr的互扩散,不同焊接温度下均形成3个新相层。A层主要为富集Ti、Cu形成的混合Fe基固溶体;B层主要为TiCu金属间化合物、β-Ti(Fe)及Fe-Cu共析混合物;C层主要是β-Ti为基的混合固溶体和少量Ti-Cu化合物。过渡层生成Cu Ti2、Cu3Ti2,主要分布在B、C层。焊接温度为1 050℃、保温为60 min时,焊接缺陷较少,具有良好的焊接质量。结合区厚度适中,组织分布较均匀,显微硬度在A/B界面附近达到峰值,为667.2HV。 展开更多

关键词 TC4钛合金 304不锈钢 Cu中间层 复合材料 扩散连接

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反应复合钎焊C_f-SiC/Cu-Ti-C/TC4接头组织结构 被引量：1

15

作者 王志平 黄继华 +3 位作者 班永华 熊进辉 张华 赵兴科 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期36-39,共4页

研究用Cu粉、Ti粉、石墨粉组成的混合粉末真空钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对接头组织结构进行分析。结果表明:在Cu-25Ti(质量分数/%)粉末中加入适量石墨,经950℃,20min真空钎焊,获得了完整的原... 研究用Cu粉、Ti粉、石墨粉组成的混合粉末真空钎焊Cf/SiC陶瓷基复合材料和钛合金,采用X射线衍射、扫描电镜和能谱仪对接头组织结构进行分析。结果表明:在Cu-25Ti(质量分数/%)粉末中加入适量石墨,经950℃,20min真空钎焊,获得了完整的原位合成TiC增强的复合接头,连接层中原位合成的一定体积分数的TiC可以明显降低接头热应力。石墨颗粒中的C元素和连接层液相中Ti元素发生相互扩散,形成了残余石墨颗粒周围的TiC反应层和分布在连接层中的TiC颗粒,TiC反应速度主要受C元素由石墨颗粒向连接层液相的扩散速度所控制。 展开更多

关键词 CF/SIC陶瓷基复合材料 钛合金 原位合成TIC 反应-复合钎焊

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生物活性水凝胶通过调控细胞行为促进皮肤慢性创面愈合

16

作者 谢梦恬 马雨龙 +4 位作者 孙一榕 孙海 许维国 王国良 丁建勋 《材料导报》 北大核心 2025年第5期35-48,共14页

随着我国人口老龄化的加速,皮肤慢性创面的发病率持续上升。由于其愈合周期长且易复发,慢性创面不仅严重威胁患者的身心健康,也对我国医疗系统造成了沉重负担。慢性创面的愈合是一个涉及多种细胞和信号因子精密协作的复杂过程,因此单一... 随着我国人口老龄化的加速,皮肤慢性创面的发病率持续上升。由于其愈合周期长且易复发,慢性创面不仅严重威胁患者的身心健康,也对我国医疗系统造成了沉重负担。慢性创面的愈合是一个涉及多种细胞和信号因子精密协作的复杂过程,因此单一的治疗手段,如抗炎治疗,难以有效应对这一多维生理过程。近年来,生物活性水凝胶凭借其优异的生物相容性、精准调控细胞行为以及调节信号因子释放的能力,在改善创面微环境、促进细胞增殖等方面表现出显著优势。本文系统阐述了生物活性水凝胶在皮肤创面修复过程中的作用机制,涵盖止血、抗炎、细胞增殖促进、胶原沉积及细胞外基质重塑等关键阶段。最后,本文展望了生物活性水凝胶在临床应用中的广阔前景,并针对当前在临床转化过程中面临的主要挑战和亟需解决的问题进行了深入探讨,为未来慢性创面修复相关的研究和技术开发提供参考。 展开更多

关键词 钛合金-羟基磷灰石复合材料 制备工艺 羟基磷灰石 粉末冶金 搅拌摩擦焊接

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