2.5D C_(f)/SiC复合材料与SiC陶瓷微磨削性能对比试验研究

1

作者 巩亚东 李远峰 +1 位作者 温泉 任启震 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期52-60,共9页

为探究2.5D C_(f)/SiC复合材料与SiC陶瓷的微尺度磨削过程,对比2种材料在同一工艺参数下表面显微形貌、表面粗糙度与磨削力的差异,并分析工艺参数变化对磨削性能评价参数的影响;采用直径为0.9 mm的500#电镀金刚石微磨具对2种材料分别进... 为探究2.5D C_(f)/SiC复合材料与SiC陶瓷的微尺度磨削过程,对比2种材料在同一工艺参数下表面显微形貌、表面粗糙度与磨削力的差异,并分析工艺参数变化对磨削性能评价参数的影响;采用直径为0.9 mm的500#电镀金刚石微磨具对2种材料分别进行单因素微磨削试验.结果表明,2.5D C_(f)/SiC复合材料去除过程不同于SiC陶瓷,这是因为复合材料增强纤维的存在,有效抑制了微磨削过程中裂纹的扩展;在同一工艺参数下,2.5D C_(f)/SiC复合材料表面微观形貌较好、缺陷少、表面粗糙度小,而无纤维增强的SiC陶瓷表面微观形貌较差、缺陷多、表面粗糙度大;SiC陶瓷的平均磨削力大于2.5D C_(f)/SiC,并且在微磨削过程中,2.5D C_(f)/SiC的实时磨削力信号较平稳,而SiC陶瓷的实时磨削力信号存在尖刺. 展开更多

关键词 2.5D c_(f)/Sic复合材料 SIc陶瓷 微磨削过程 表面微观形貌 表面粗糙度 磨削力

在线阅读 下载PDF 职称材料

C_(f)/SiC复合材料超声振动辅助小孔钻削试验研究 被引量：1

2

作者 孙婷 解丽静 +3 位作者 姜佳明 刘桐语 吴嘉祺 王西彬 《工具技术》 北大核心 2025年第6期28-33,共6页

碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC)是典型的难加工材料。在其上钻削小孔时极易出现制孔缺陷,影响零部件性能及可靠性。因此以ϕ2 mm小孔为研究对象,使用清水作为切削液,研究在常规和超声振动辅助条件下,干钻削、浸水钻削和喷水... 碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(C_(f)/SiC)是典型的难加工材料。在其上钻削小孔时极易出现制孔缺陷,影响零部件性能及可靠性。因此以ϕ2 mm小孔为研究对象,使用清水作为切削液,研究在常规和超声振动辅助条件下,干钻削、浸水钻削和喷水钻削6种不同钻削加工条件对切削力以及孔加工表面质量的影响规律。研究结果表明,在相同切削参数条件下,常规干钻削的轴向切削力较小,湿式钻削会因水填充材料而使材料综合强度和切削抗力增加。超声振动能够有效降低C_(f)/SiC复合材料钻削中的轴向力和扭矩,对孔出口棱边及孔壁缺陷有一定的抑制作用,超声振动辅助干钻削、喷水钻削以及浸水钻削的平均轴向力分别减小28%,42%和63%,最大扭矩分别减小48%,62%和61%。超声浸水钻削和常规干钻削有较小的切削力和较好的孔加工质量,适合钻削加工C_(f)/SiC复合材料。 展开更多

关键词 c_(f)/Sic复合材料 超声振动辅助钻削 切削力 孔加工质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

C_(f)/SiC复合材料微小孔的钻削加工特性

3

作者 杨昊天 何文博 +3 位作者 赵国龙 年智文 杨吟飞 李亮 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1600-1610,共11页

采用金刚石钻头在垂直和平行于C_(f)/SiC复合材料编织面方向上加工了直径0.5 mm的孔,探讨了钻削方式和工艺参数对钻削力、孔质量和刀具磨损的影响,研究了材料的去除机理和刀具的磨损机理。研究结果表明,与平行钻削相比,垂直钻削的轴向力... 采用金刚石钻头在垂直和平行于C_(f)/SiC复合材料编织面方向上加工了直径0.5 mm的孔,探讨了钻削方式和工艺参数对钻削力、孔质量和刀具磨损的影响,研究了材料的去除机理和刀具的磨损机理。研究结果表明,与平行钻削相比,垂直钻削的轴向力大30%、孔口损伤因子小8%、圆度误差大20%且刀具磨损速率小。分层缺陷导致平行钻削的孔壁表面粗糙度小于垂直钻削。纤维方向角对材料去除机理有较大影响,纤维方向角为0°~90°时,碳纤维发生剪切断裂,表面质量较好;纤维方向角为90°~180°时,碳纤维发生弯曲断裂,表面质量较差。 展开更多

关键词 c_(f)/Sic复合材料 钻削 孔质量 纤维方向角 材料去除机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

高孔隙率C_(f)/SiC复合材料铣削试验和仿真研究 被引量：1

4

作者 程飞 赵文祥 +4 位作者 姜佳明 高飞农 孙婷 解丽静 周凯 《工具技术》 北大核心 2024年第10期14-19,共6页

C_(f)/SiC复合材料是一种碳纤维增强的SiC基复合材料,具有优异的高温热力学性能和组织稳定性,被广泛用于制造航空航天领域中热防护系统和动力系统的关键零部件。C_(f)/SiC复合材料兼有SiC基体的硬脆性、碳纤维的强韧性以及两相结合的非... C_(f)/SiC复合材料是一种碳纤维增强的SiC基复合材料,具有优异的高温热力学性能和组织稳定性,被广泛用于制造航空航天领域中热防护系统和动力系统的关键零部件。C_(f)/SiC复合材料兼有SiC基体的硬脆性、碳纤维的强韧性以及两相结合的非连续特性,给切削加工带来极大挑战。为此,针对一种高孔隙率C_(f)/SiC复合材料的高效加工开展基础试验研究,采用TiCrN+Al 2O 3+TiN涂层硬质合金立铣刀铣削C_(f)/SiC复合材料表面,研究铣削参数对加工表面质量和刀具磨损的影响规律,结合仿真分析研究加工表面形成机理,为C_(f)/SiC复合材料的低损伤切削工艺研究提供基础试验数据和指导。 展开更多

关键词 c_(f)/Sic复合材料 铣削缺陷 表面质量 刀具磨损 高孔隙率

在线阅读 下载PDF 职称材料

压力−速度因素对C_(f)/PF-Cu复合材料载流摩擦磨损性能的影响 被引量：4

5

作者 邓朝勇 张红波 +5 位作者 尹健 熊翔 王培 孙淼 吴晓光 李万千 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期682-690,共9页

采用模压法制备了一种新型的炭纤维混杂铜网增强树脂基复合材料(C_(f)/PF-Cu复合材料),并在销盘式载流摩擦磨损试验机上进行了试验。在电流分别为0 A和50 A条件下,研究压力(p)−速度(v)因素(简称pv因素,数值分别为5、10、15、20、25、30... 采用模压法制备了一种新型的炭纤维混杂铜网增强树脂基复合材料(C_(f)/PF-Cu复合材料),并在销盘式载流摩擦磨损试验机上进行了试验。在电流分别为0 A和50 A条件下,研究压力(p)−速度(v)因素(简称pv因素,数值分别为5、10、15、20、25、30和35 MPa∙m/s)对C_(f)/PF-Cu复合材料载流摩擦磨损性能的影响。结果表明:在非载流条件下,摩擦因数随pv值的增加呈逐渐下降趋势,质量磨损率则呈缓慢增加趋势,变化均非常小。在载流条件下,摩擦因数随pv值的增加变化不大,而质量磨损率则变化剧烈;当pv值在15~35 MPa∙m/s范围时,质量磨损率随pv值的增加而急剧增加。在载流摩擦磨损过程中,随着pv值的增加,摩擦磨损机制逐渐由磨粒磨损转变为黏着磨损,在pv值达到35 MPa∙m/s时则表现为显著的氧化磨损和熔融喷溅。 展开更多

关键词 c_(f)/pf-cu复合材料 摩擦 磨损 磨损机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

2.5D C_(f)/SiC复合材料微尺度磨削试验研究

6

作者 李远峰 温泉 +1 位作者 巩亚东 唐本甲 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1143-1149,共7页

为提高2.5D C_(f)/SiC复合材料在微磨削加工中的表面质量,使用500#金刚石磨粒、直径为0.9 mm的电镀微磨具对其进行3个因素5个水平的微磨削正交试验.通过极差与方差分析微磨削速度v_(s)、磨削深度a_(p)和进给速度v_(w)对磨削性能评价参数... 为提高2.5D C_(f)/SiC复合材料在微磨削加工中的表面质量,使用500#金刚石磨粒、直径为0.9 mm的电镀微磨具对其进行3个因素5个水平的微磨削正交试验.通过极差与方差分析微磨削速度v_(s)、磨削深度a_(p)和进给速度v_(w)对磨削性能评价参数(磨削力、表面粗糙度、表面形貌)影响的主次顺序;通过不同水平下的试验结果分析磨削性能评价参数随工艺参数的变化规律.结果表明,磨削深度对磨削性能影响最大,进给速度影响最小;当增大磨削深度与进给速度时,表面粗糙度及磨削力逐渐增大,表面缺陷较多;当增大微磨削速度时,表面粗糙度及磨削力逐渐减小,表面形貌平整均匀,缺陷较少. 展开更多

关键词 2.5D c_(f)/Sic复合材料 微磨削 磨削力 表面粗糙度 表面形貌

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于单颗金刚石划擦的单向C_(f)/SiC复合材料去除机理

7

作者 温家宙 王庆霞 +1 位作者 余爱武 吴重军 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期327-334,共8页

为研究单向C_(f)/SiC复合材料划擦去除机理,采用单颗金刚石磨粒开展准静态划擦试验,分析不同压痕载荷下划擦材料的声发射信号变化,结合SEM形貌分析材料的去除行为和划擦去除机理。试验结果表明:声发射信号强度随着压痕载荷增加而增强,... 为研究单向C_(f)/SiC复合材料划擦去除机理,采用单颗金刚石磨粒开展准静态划擦试验,分析不同压痕载荷下划擦材料的声发射信号变化,结合SEM形貌分析材料的去除行为和划擦去除机理。试验结果表明:声发射信号强度随着压痕载荷增加而增强,相同参数下SB方向信号值更大,信号波动更剧烈。结合声发射信号与SEM形貌分析,得出材料在不同方向的划擦去除行为,材料以脆性去除为主,SA方向纤维以拉伸断裂和纤维拔出为主,SB方向纤维主要断裂方式为弯曲断裂和剪切断裂。根据SEM形貌分析,阐述去除行为的形成过程,即解释材料划擦去除机理。 展开更多

关键词 单向c_(f)/Sic复合材料 单颗磨粒划擦试验 声发射信号 材料去除机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

200NC_(f)/SiC复合材料推力器研制 被引量：3

8

作者 葛明和 姚世强 安鹏 《火箭推进》 CAS 2016年第3期15-20,共6页

为了研制C_f/SiC复合材料推力器,对C_f/SiC复合材料物理性能进行了试验研究,测试了C_f/SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能;采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层;采用自动缠绕成型工艺制备C_f/SiC复合材料喷管;采用Ti-Ni复合... 为了研制C_f/SiC复合材料推力器,对C_f/SiC复合材料物理性能进行了试验研究,测试了C_f/SiC复合材料在空间复杂环境下的适应性及力学性能;采用化学气象沉积法制备抗氧化涂层;采用自动缠绕成型工艺制备C_f/SiC复合材料喷管;采用Ti-Ni复合钎料进行了高温钎焊试验,获得了最优的钎焊工艺参数,完成了C_f/SiC复合材料与金属铌的钎焊连接;制备了试验样机并进行了热试车考核。结果表明,C_f/SiC复合材料在经历各种空间环境后,仍可保持良好的力学性能,涂层具有较好的抗氧化能力。热试车过程中,稳态试车室压平稳,脉冲工作时,推力器响应迅速,脉冲一致性好;燃烧效率达到设计要求,钎焊缝结构完好,C_f/SiC复合材料喷管无明显烧蚀,热试车圆满成功。 展开更多

关键词 推力器 c_(f)/Sic复合材料 抗氧化涂层 钎焊

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于深度学习的平纹C_(f)/SiC复合材料原位拉伸损伤演化与断裂分析 被引量：8

9

作者 杜永龙 张毅 +3 位作者 王龙 郭纬愉 程相伟 张大旭 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第1期249-257,共9页

为揭示平纹C_(f)/SiC复合材料的拉伸损伤演化及失效机理,开展了X射线CT原位拉伸试验,获得材料的三维重构图像,利用深度学习的图像分割方法,准确识别出拉伸裂纹并实现其三维可视化。分析了平纹C_(f)/SiC复合材料损伤演化与失效机理,基于... 为揭示平纹C_(f)/SiC复合材料的拉伸损伤演化及失效机理,开展了X射线CT原位拉伸试验,获得材料的三维重构图像,利用深度学习的图像分割方法,准确识别出拉伸裂纹并实现其三维可视化。分析了平纹C_(f)/SiC复合材料损伤演化与失效机理,基于裂纹的三维可视化结果对材料损伤进行了定量表征。结果表明:平纹C_(f)/SiC复合材料的拉伸力学行为呈现非线性,拉伸过程中主要出现基体开裂、界面脱黏、纤维断裂及纤维拔出等损伤;初始缺陷易引起材料损伤,孔隙多的部位裂纹数量也多;纤维束外基体裂纹可扩展至纤维束内部,并发生裂纹偏转。基于深度学习的智能图像分割方法为定量评估陶瓷基复合材料损伤演化与失效机理提供了有效分析手段。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 c_(f)/Sic复合材料 损伤 断裂 原位试验 人工智能

在线阅读 下载PDF 职称材料

2.5D机织C_(f)/Al复合材料热残余应力与热变形细观力学分析 被引量：1

10

作者 童德 蔡长春 +4 位作者 王振军 刘燕武 张益豪 余欢 徐志锋 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期73-82,共10页

采用细观力学数值模拟与热性能实验结合的方法,研究2.5D机织C_(f)/Al复合材料降温热变形行为和热残余应力分布。根据解析法计算的纱线轴/横向热膨胀性能和纱线空间分布结构,建立复合材料细观力学有限元模型,计算得到的宏观热应变-温度... 采用细观力学数值模拟与热性能实验结合的方法,研究2.5D机织C_(f)/Al复合材料降温热变形行为和热残余应力分布。根据解析法计算的纱线轴/横向热膨胀性能和纱线空间分布结构,建立复合材料细观力学有限元模型,计算得到的宏观热应变-温度曲线与热变形实验曲线吻合较好。复合材料制备后经纱和纬纱主要处于残余压应力状态,且纬纱表现出较高的残余应力水平;基体合金则主要处于残余拉应力状态,最大拉应力出现在经纱界面处并导致经纱与纬纱之间的区域出现局部界面脱粘,降低热残余应力是改善复合材料力学性能的重要技术手段。 展开更多

关键词 2.5D机织 c_(f)/Al复合材料 残余应力 细观力学 有限元分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维编织C_(f)/Al复合材料T型件振动疲劳性能 被引量：1

11

作者 苏新宇 蔡长春 +3 位作者 余欢 陈新 彭辉权 徐志锋 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期90-97,共8页

采用真空压力浸渗法制备的三维编织C_(f)/Al复合材料具有良好的力学性能,在航空航天等领域的应用上具有较大潜力。本工作以三维编织C_(f)/Al复合材料为研究对象,对其在不同加载应力下进行振动疲劳实验,并观察疲劳实验后其断口处的微观... 采用真空压力浸渗法制备的三维编织C_(f)/Al复合材料具有良好的力学性能,在航空航天等领域的应用上具有较大潜力。本工作以三维编织C_(f)/Al复合材料为研究对象,对其在不同加载应力下进行振动疲劳实验,并观察疲劳实验后其断口处的微观结构。结果表明:加载应力越大,达到疲劳稳定阶段时T型件的固有频率降幅百分比也越大,即对T型件内部结构的破坏也越显著;对不同加载应力下的疲劳数据进行拟合,绘制S-N曲线,得到T型件振动疲劳损伤演变规律的数学模型,可用于预测三维编织C_(f)/Al复合材料的疲劳寿命;对实验后T型件进行断口处的宏观和微观分析,发现实验后的T型件呈现典型的脆性断裂特征。 展开更多

关键词 三维编织c_(f)/Al复合材料 T型件 振动疲劳 S-N曲线 脆性断裂

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光辅助高速微车削C_(f)/SiC陶瓷基复合材料切削力影响因素试验研究 被引量：1

12

作者 田纪文 许金凯 +3 位作者 翟昌太 聂小雨 孙贵斌 于化东 《机床与液压》 北大核心 2022年第8期14-19,共6页

C_(f)/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料,在航空航天领域具有广泛的应用前景,但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在C_(f)/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工,以主切削力F_(z)为目标,优化C_(f)/SiC陶瓷... C_(f)/SiC陶瓷基复合材料作为一种新型耐高温材料,在航空航天领域具有广泛的应用前景,但难加工特性带来了新的挑战。采用激光辅助高速微车削机床在C_(f)/SiC陶瓷基复合材料上进行外圆切削加工,以主切削力F_(z)为目标,优化C_(f)/SiC陶瓷基复合材料的切削参数。分别采用单因素试验与多因素正交试验研究工件转速n、切削深度a_(p)、进给速度v_(f)与功率密度q对x、y和z 3个方向切削力的影响规律,通过方差分析法指出各加工参数对F_(z)影响的主次顺序及最优参数组合。试验结果表明:与常规高速微车削相比,激光辅助高速车削技术能够改善各个方向切削力大小,切削力最大降低81.436%;各试验因素对F_(z)的影响从大到小依次为q>n>a_(p)>v_(f);最优加工参数组合为:q=400 W/mm^(2),n=4 000 r/min,a_(p)=20μm,v_(f)=20 mm/min时,F_(z)最佳为1.831 N。 展开更多

关键词 c_(f)/Sic陶瓷基复合材料 激光辅助高速微车削 切削力 方差分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

树脂基多孔碳孔结构对C_(f)/SiC复合材料连接性能的影响

13

作者 吴西士 朱云洲 +1 位作者 黄庆 黄政仁 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1275-1280,共6页

连接技术是实现大尺寸以及复杂构型C_(f)/SiC复合材料制备及工程化应用的关键技术。本工作使用酚醛树脂作为碳源,通过反应连接法实现了C_(f)/SiC复合材料的稳定连接,研究了多孔碳坯的体积密度和孔径对接头连接性能和微观结构的影响,讨... 连接技术是实现大尺寸以及复杂构型C_(f)/SiC复合材料制备及工程化应用的关键技术。本工作使用酚醛树脂作为碳源,通过反应连接法实现了C_(f)/SiC复合材料的稳定连接,研究了多孔碳坯的体积密度和孔径对接头连接性能和微观结构的影响,讨论了惰性填料含量对接头连接性能和显微组织的影响。研究表明:树脂基多孔碳素坯的体积密度和孔径分别选定在0.71~0.90 g·cm^(-3)和200~600 nm比较合适,随着多孔碳素坯孔径增加,游离硅尺寸逐渐增大;当孔径为190nm时,连接件强度最大为(125±12)MPa。添加SiC惰性填料可以明显减小多孔碳素坯的体积收缩,当SiC惰性填料质量分数为50%时,连接件强度最高达到(216±44) MPa,基本与基体材料强度相当。总体而言,本研究为实现C_(f)/SiC复合材料稳定连接提供了理论指导,对实现复杂形状或大型C_(f)/SiC复合材料的制备和工程应用具有重要意义。 展开更多

关键词 多孔碳 反应连接 c_(f)/Sic复合材料 力学性能 微观结构

在线阅读 下载PDF 职称材料

3D-C_(f)/Al复合材料的微观组织与剪切性能 被引量：2

14

作者 冯景鹏 余欢 +4 位作者 徐志锋 蔡长春 王振军 帅亮 单嘉立 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期673-679,706,共8页

研究了真空压力浸渗法制备的两种3D-C_(f)/Al复合材料的微观组织,测试了在25、350及400℃时的剪切性能并分析了剪切失效机制。结果表明,三维五向与三维正交C_(f)/Al复合材料的致密度分别为97.8%和99.2%,两种复合材料都存在少量微孔缺陷... 研究了真空压力浸渗法制备的两种3D-C_(f)/Al复合材料的微观组织,测试了在25、350及400℃时的剪切性能并分析了剪切失效机制。结果表明,三维五向与三维正交C_(f)/Al复合材料的致密度分别为97.8%和99.2%,两种复合材料都存在少量微孔缺陷,由于三维五向较三维正交结构而言,纤维束间的交织点数量多、纤维丝间的间隙小以及浸渗过程中铝液受到多个方向纤维束作用而导致的微孔缺陷要多;三维五向C_(f)/Al复合材料25、350和400℃的剪切强度分别为90.8、55.1和43.6 MPa,三维正交C_(f)/Al复合材料的则为27.3、33.7和25.2 MPa。造成两者复合材料剪切强度差异的原因主要是由于两者预制体中纤维承载方式不一样。其中,两种复合材料剪切破坏产生于“V”型口铝合金与碳纤维界面损伤处,剪切断口呈近似45°破坏,纤维束的受力变形导致两种复合材料剪切行为失效。 展开更多

关键词 c_(f)/Al复合材料 三维正交 三维五向 微观组织 剪切性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

起始温度对C_(f)/C-陶瓷摩擦副摩擦性能影响

15

作者 魏金花 胡志远 +2 位作者 康鹏飞 王凯 李军平 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第2期77-84,共8页

目前,针对C_(f)/C-ZrO_(2)和C_(f)/C-Si_(3)N_(4)组成的摩擦副的摩擦性能研究较少,尤其是温度对其摩擦性能的影响,因此,本文进行了起始温度对这两种摩擦副摩擦性能的研究,开展了C_(f)/C复合材料分别与氧化锆(ZrO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(... 目前,针对C_(f)/C-ZrO_(2)和C_(f)/C-Si_(3)N_(4)组成的摩擦副的摩擦性能研究较少,尤其是温度对其摩擦性能的影响,因此,本文进行了起始温度对这两种摩擦副摩擦性能的研究,开展了C_(f)/C复合材料分别与氧化锆(ZrO_(2))和氮化硅(Si_(3)N_(4))组成的销盘摩擦副的摩擦试验,研究了摩擦因数、磨损量、摩擦界面在200~700℃起始温度条件下的变化趋势。结果表明,低于400℃,C_(f)/C-ZrO_(2)的平均摩擦因数小于C_(f)/C-Si_(3)N_(4),两种摩擦副的磨损形式为磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损;高于400℃,C_(f)/C-ZrO_(2)的平均摩擦因数大于C_(f)/C-Si_(3)N_(4),磨损形式转变为磨粒磨损和氧化磨损的混合磨损。在各个起始温度下ZrO_(2)盘的磨损率均小于Si_(3)N_(4);随着起始温度的升高,因C_(f)/C销的氧化磨损加剧,因此磨损率也逐渐增大。当起始温度高于800℃,C_(f)/C复合材料无法保持稳定的宏观编织结构,受热氧化,发生破坏。 展开更多

关键词 c_(f)/c复合材料 氧化锆 氮化硅 摩擦因数 磨损形式

在线阅读 下载PDF 职称材料

TiB_(2)纳米涂层改性碳纤维增强Mg基复合材料的微观结构及力学性能 被引量：2

16

作者 吴佳洪 王文广 +5 位作者 倪丁瑞 肖伯律 李荣德 林楠 武秋生 夏津 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第14期122-127,共6页

采用新颖的溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方法,对M55J连续碳纤维(Cf)表面进行TiB_(2)纳米涂层改性。首先,制备了掺杂五硼酸铵(NH_(4)B_(5)_(O8)的)TiO_(2)溶胶(0.2 mol/L)(Ti与B的物质的量比为1∶2),然后将其均匀涂覆到C_(f)表面。XPS分... 采用新颖的溶胶-凝胶与碳热还原相结合的方法,对M55J连续碳纤维(Cf)表面进行TiB_(2)纳米涂层改性。首先,制备了掺杂五硼酸铵(NH_(4)B_(5)_(O8)的)TiO_(2)溶胶(0.2 mol/L)(Ti与B的物质的量比为1∶2),然后将其均匀涂覆到C_(f)表面。XPS分析表明,经1350℃烧结120 min后,C_(f)表面涂层发生原位反应并生成了TiB_(2)。采用压力浸渗法分别制备了体积分数为40%和50%的Cf增强镁基(C_(f)/Mg)复合材料,其抗弯强度分别达到720 MPa和870 MPa。然而,对比实验表明Mg基体不能浸渗到无涂层的C_(f)预制体中。HRTEM分析表明,厚度为20~30 nm的界面层由TiB_(2)和少量的TiC、TiO_(2)纳米颗粒组成。C_(f)表面的TiB_(2)纳米涂层可以改善C_(f)与Mg基体之间的润湿性,提高C_(f)/Mg复合材料的力学性能。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶 碳热还原 TiB_(2)纳米涂层 c_(f)/Mg复合材料 力学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

国产M50J级碳纤维/铝基复合材料的微观特征及拉伸性能研究 被引量：3

17

作者 李阳 蔡长春 +5 位作者 余欢 徐志锋 王振军 张永刚 钱鑫 钟俊俊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期126-131,共6页

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维因具有高强高模的特性而在众多领域被广泛使用。近年来,我国高性能碳纤维的制备技术取得了较大突破,为促进国产高性能碳纤维在铝基复合材料领域的实际工程应用,本工作以国内研制的M50J碳纤维为增强体材料,选用ZL30... 聚丙烯腈(PAN)基碳纤维因具有高强高模的特性而在众多领域被广泛使用。近年来,我国高性能碳纤维的制备技术取得了较大突破,为促进国产高性能碳纤维在铝基复合材料领域的实际工程应用,本工作以国内研制的M50J碳纤维为增强体材料,选用ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备了纤维体积分数为45%的单向连续M50J/Al复合材料。研究了该工艺条件下M50J/Al复合材料的微观组织和界面反应程度及其在室温、350℃下的拉伸性能。结果表明:M50J/Al复合材料的平均致密度为98.86%,碳纤维在复合材料中的分布较为均匀,在基体合金中未发现明显的缩孔缩松现象,复合材料主要由C、Al以及少量Al_(3)Mg_(2)和Al_(4)C_(3)相组成,M50J与ZL301基体在界面处出现反应产物,应为脆性离子碳化物Al_(4)C_(3),其尺寸较小,呈细杆状;复合材料在室温及350℃下的平均拉伸强度分别为856 MPa和774.7 MPa,平均拉伸模量分别为204.3 GPa和197.3 GPa,从复合材料中萃取出的M50J碳纤维单丝的平均拉伸强度和模量分别为3280 MPa、447 GPa,与铝合金复合后纤维丝强度发生一定程度的下降,界面结合和微观缺陷是影响复合材料拉伸性能的主要因素。 展开更多

关键词 国产碳纤维 c_(f)/Al复合材料 拉伸性能 微观组织 真空压力浸渗

在线阅读 下载PDF 职称材料

叠层缝合碳纤维增强铝基复合材料低速冲击及冲击后剩余压缩力学性能 被引量：2

18

作者 顾姝 蔡长春 +2 位作者 余欢 徐志锋 王振军 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期80-88,共9页

以铝合金ZL301为基体,碳纤维叠层缝合织物为增强体,采用真空压力浸渗工艺制备叠层缝合碳纤维增强铝基(叠层缝合C_(f)/Al)复合材料。通过室温落锤冲击实验,研究冲击载荷及能量随时间的变化行为规律,采用光学显微镜和工业数字X射线成像系... 以铝合金ZL301为基体,碳纤维叠层缝合织物为增强体,采用真空压力浸渗工艺制备叠层缝合碳纤维增强铝基(叠层缝合C_(f)/Al)复合材料。通过室温落锤冲击实验,研究冲击载荷及能量随时间的变化行为规律,采用光学显微镜和工业数字X射线成像系统观测其冲击损伤形貌,分析冲击损伤机理。通过冲击后压缩(CAI)实验,研究复合材料在不同冲击能量下沿经纱方向的剩余强度,观察压缩试样宏观与微观断口形貌,分析压缩失效机制。结果表明:冲击载荷作用下叠层缝合C_(f)/Al复合材料发生了显著的局部损伤,正面损伤区域出现了较明显的凹坑,而其背面出现明显的沿经向的裂纹,裂纹长度随冲击能量增加而增大,损伤模式主要表现为基体开裂和纤维断裂拔出;冲击后的经向压缩强度随冲击能量的增大而下降,压缩后的复合材料出现了从冲击裂纹端部沿纬纱方向扩展到试样边缘的横向裂纹,压缩宏观断口中纱线结构破坏严重程度随冲击能量的增加而加重,而压缩后的微观断口均呈现出纤维剪切断裂后参差不齐的形貌。 展开更多

关键词 叠层缝合 c_(f)/Al复合材料 低速冲击 冲击后压缩 失效机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

Na_(2)MnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)-CQDs对Li/Na储能性能的密度泛函理论研究 被引量：1

19

作者 王绍聪 李伟 +1 位作者 周烽海 刘峥 《电池》 CAS 北大核心 2023年第6期624-628,共5页

Na_(2)MnPO_(4)F作为锂/钠混合离子电池的电极材料,具有低成本、无毒、高电压和价态丰富等特点,但电子电导率低、离子扩散速率慢、锰的溶解及Jahn-Teller效应,限制了其应用。基于密度泛函理论下的第一性原理,以Na_(2)MnPO_(4)F/Ti_(3)C_... Na_(2)MnPO_(4)F作为锂/钠混合离子电池的电极材料,具有低成本、无毒、高电压和价态丰富等特点,但电子电导率低、离子扩散速率慢、锰的溶解及Jahn-Teller效应,限制了其应用。基于密度泛函理论下的第一性原理,以Na_(2)MnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)和Na_(2)MnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)-碳量子点(CQDs)复合材料为研究对象,构建Na2MnPO4F、NaLiMnPO_(4)F、Na_(2)MnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)、NaLiMnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)、Na_(2)MnPO4F/Ti_(3)C_(2)-CQDs和NaLiMnPO_(4)F/Ti_(3)C_(2)-CQDs等6种结构模型,计算能带结构、结合能、态密度及电荷局域密度,分析复合前后材料的电子结构和性能变化。Li原子的引入,使Na_(2)MnPO_(4)F与Ti_(3)C_(2)和Ti_(3)C_(2)-CQDs的结合能分别增大1.1397 J/m^(2)和0.7866 J/m^(2),复合Ti_(3)C_(2)和Ti_(3)C_(2)-CQDs能改善Na_(2)MnPO_(4)F的导电性,且Ti_(3)C_(2)-CQDs改善效果更佳。 展开更多

关键词 Na_(2)MnPO_(4)f Ti_(3)c_(2)-碳量子点(cQDs)复合材料 第一性原理 密度泛函理论(DfT)

在线阅读 下载PDF 职称材料