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铸造烧结Fe-TiC表面复合材料的制备及其耐磨性研究 被引量：16
1
作者 李凤春 王一三 +4 位作者 杨屹 冯可琴 孙志平 李功伟 戴红星 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2001年第2期19-21,共3页
运用铸造烧结技术 ,在铸铁件表面合成了厚度为 3～ 4mm的 Fe- Ti C表面复合材料。该表面复合材料中同时含有铬的碳化物和大量的 Ti C颗粒 ,表面复合材料的硬度由表及里逐步降低。在重载干滑动磨损条件下 。
关键词 铸造烧结 表面复合材料 颗粒增强 耐磨性 制备
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热塑性复合材料磨削温度对表面质量影响研究
2
作者 张红哲 周顺 +3 位作者 鲍永杰 陈晨 贾煜鑫 殷国运 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1438-1445,共8页
热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模... 热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模型有效的预测了磨削温度,误差小于12.37%;磨削热主要沿纤维方向传导,导致不同铺层方向材料表面的磨削温度呈现明显的差异;当磨削温度超过80℃时,磨削表面树脂涂覆现象明显,并且随着温度的增加损伤加重。 展开更多
关键词 热塑性碳纤维复合材料 复合材料 磨削温度 温度场仿真 热传导 表面质量 热损伤 数值仿真
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C/C复合材料表面陶瓷涂层研究进展 被引量：1
3
作者 王硕博 刘可立 +6 位作者 宋运泽 王兵 杨超 董健 柳彦博 刘玲 王琴 《推进技术》 北大核心 2025年第2期1-15,共15页
在C/C复合材料表面制备抗氧化烧蚀的陶瓷涂层,将超高温、高冲刷、含氧的服役环境与基体隔离开来,是延长其在极端环境下使用寿命的有效方法之一。表面涂层技术种类丰富,工艺简单,耗时短,制备成本相对较低,既能赋予基体抗氧化和耐烧蚀性能... 在C/C复合材料表面制备抗氧化烧蚀的陶瓷涂层,将超高温、高冲刷、含氧的服役环境与基体隔离开来,是延长其在极端环境下使用寿命的有效方法之一。表面涂层技术种类丰富,工艺简单,耗时短,制备成本相对较低,既能赋予基体抗氧化和耐烧蚀性能,又不会显著影响基体的高温力学性能,有力地促进了C/C复合材料在航空航天领域的应用。本文从涂层的结构和成分出发,对现有涂层体系进行了梳理,再结合涂层的化学组成特点,系统综述了表面陶瓷涂层领域的最新研究进展,并对多种纳米结构增强涂层策略进行分析,最后展望了表面涂层技术面临的新挑战和发展方向。 展开更多
关键词 热防护 C/C复合材料 陶瓷涂层 表面涂层技术 抗氧化 耐高温 综述
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纤维增强复合材料表面防护涂层的研究进展 被引量：2
4
作者 陶旭 陈旭 +2 位作者 邹向 赵永林 杨忠 《涂料工业》 CAS 北大核心 2025年第1期82-88,共7页
在纤维增强复合材料表面涂覆一层防护涂层,可赋予其优异的综合性能,提高其使用效率并延长服役寿命。文中首先介绍了纤维增强复合材料的分类、应用和发展方向,轻量、环保、智能化是未来的发展趋势。随后,讨论了纤维增强复合材料表面防护... 在纤维增强复合材料表面涂覆一层防护涂层,可赋予其优异的综合性能,提高其使用效率并延长服役寿命。文中首先介绍了纤维增强复合材料的分类、应用和发展方向,轻量、环保、智能化是未来的发展趋势。随后,讨论了纤维增强复合材料表面防护涂层的分类,重点论述了其表面防护涂层的附着力增强策略和方法。进一步论述了交通运输、能源装备等领域中纤维增强复合材料表面防护涂层的开发策略和应用研究现状。最后,针对存在的问题进行总结与展望,明确表面防护涂层的水性化是大势所趋,且涂层的开发将紧密结合性能、成本及环保等指标。 展开更多
关键词 玻璃纤维 碳纤维 复合材料 涂层 表面防护
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表面处理对亚麻/聚乳酸复合材料性能的影响
5
作者 孙靖博 方春月 +2 位作者 王建刚 王春红 邹专勇 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第6期65-71,共7页
为改善亚麻纤维与聚乳酸基体之间的界面结合,分别采用碳酸氢钠和硬脂酸对亚麻织物进行表面处理(在碳酸氢钠处理的基础上进行硬脂酸处理),并通过热压工艺制备了表面处理前后的亚麻/聚乳酸复合材料。通过X射线衍射、水接触角和断面形貌表... 为改善亚麻纤维与聚乳酸基体之间的界面结合,分别采用碳酸氢钠和硬脂酸对亚麻织物进行表面处理(在碳酸氢钠处理的基础上进行硬脂酸处理),并通过热压工艺制备了表面处理前后的亚麻/聚乳酸复合材料。通过X射线衍射、水接触角和断面形貌表征手段,探究了表面处理前后亚麻织物性能及其复合材料的界面结合情况,并分析碳酸氢钠和硬脂酸处理对复合材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,经过碳酸氢钠处理的亚麻织物与聚乳酸之间的界面结合得到了改善,与未处理的复合材料相比,经过碳酸氢钠处理的复合材料拉伸强度提高了11.2%,弯曲强度提高了4.7%,但复合材料的热稳定性相较于纯聚乳酸有所下降,而热分解后的600℃质量残余率增加到6.31%。经过硬脂酸处理的亚麻织物表现出良好的疏水性,水接触角达到112.7°,通过观察复合材料断面形貌,发现纤维与基体的界面无明显间隙,界面结合得到了显著改善。与未处理的复合材料相比,经过硬脂酸处理的复合材料拉伸强度提高了18.2%,弯曲强度提高了17.6%;与经过碳酸氢钠处理的复合材料相比,经过硬脂酸处理的复合材料的初始分解温度有所下降,但质量损失50%时的温度和最大分解速率下的温度均有所提升,600℃时质量残余率有所降低。 展开更多
关键词 亚麻纤维 聚乳酸 硬脂酸 碳酸氢钠 复合材料 表面处理
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表面处理增强聚酰亚胺复合材料与硅橡胶粘接性能研究
6
作者 曹鹏宇 董宏刚 +2 位作者 李娜 李丽英 王国勇 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期153-156,共4页
为改善聚酰亚胺复合材料与硅橡胶粘接性能,采用打磨、喷砂以及硅烷偶联剂分别对复合材料进行表面处理,并对不同处理表面微观形貌、粗糙特性、室温及高温粘接强度进行对比分析。结果表明:喷砂处理表面粗糙度显著提高,粘接性能提升效果最... 为改善聚酰亚胺复合材料与硅橡胶粘接性能,采用打磨、喷砂以及硅烷偶联剂分别对复合材料进行表面处理,并对不同处理表面微观形貌、粗糙特性、室温及高温粘接强度进行对比分析。结果表明:喷砂处理表面粗糙度显著提高,粘接性能提升效果最为明显,室温粘接强度提高125.1%,300℃和400℃粘接强度对应提升206.8%和387.5%。最后利用扫描电镜分别观察了不同表面处理下对应粘接破坏界面的微观形貌特征,对粘接界面破坏行为和增强作用机理进行了分析探讨。 展开更多
关键词 表面处理 聚酰亚胺复合材料 硅橡胶 粘接性能
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偶联剂表面改性二维片状SrTiO_(3)粉体/聚偏氟乙烯复合材料介电储能特性研究
7
作者 陈铃 王娇 +3 位作者 刘少辉 高畅 刘辉 查道颖 《表面技术》 北大核心 2025年第20期228-237,251,共11页
目的开发高储能密度、高放电效率复合电介质材料对提升功率型器件设备小型化、微型化和轻量化具有重要意义。方法利用熔盐工艺结合混合碱法合成出大长径比二维片状SrTiO_(3)粉体作为无机填料,并利用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂对其进行... 目的开发高储能密度、高放电效率复合电介质材料对提升功率型器件设备小型化、微型化和轻量化具有重要意义。方法利用熔盐工艺结合混合碱法合成出大长径比二维片状SrTiO_(3)粉体作为无机填料,并利用3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂对其进行表面改性,随后将改性后的二维片状SrTiO_(3)粉体与聚偏氟乙烯(PVDF)进行复合,系统地研究了不同表面改性二维片状SrTiO_(3)粉体填料含量对PVDF复合材料介电储能特性的影响。结果实验测试表明:合成出的SrTiO_(3)粉体无机填料具有良好的二维片状形貌,其尺寸长为2~5μm,宽为2~5μm,厚度为0.3~0.7μm,表面改性后的二维片状SrTiO_(3)粉体填料均匀分布在PVDF复合材料中,随着二维片状SrTiO_(3)填料含量的增加,PVDF电介质复合材料的介电性能显著提升,二维片状SrTiO_(3)粉体填充量为7.5%(体积分数)时,复合材料的介电常数高达23.2,是纯PVDF介电常数的2.9倍。在较低的二维片状SrTiO_(3)粉体填充量下,PVDF复合材料均展现出较高的耐击穿场强。表面改性后二维片状SrTiO_(3)粉体填料填充量为2.5%(体积分数)时,PVDF复合材料的储能密度达6.9 J/cm^(3),是纯PVDF储能密度的2.46倍。结论采用表面偶联剂改性可以显著改善二维片状SrTiO_(3)填料表面性能,在较小的含量下显著提升复合材料的介电常数、耐击穿场强,从而显著提升复合材料的储能特性,为制备高性能电介质储能电容器提供了重要的实验参考。 展开更多
关键词 复合材料 钛酸锶 储能性能 二维片状填料 表面改性 介电性能
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高强中模碳纤维复合材料表面高速进给铣削材料去除机理研究
8
作者 陈亮子 唐珊珊 +4 位作者 王天立 程志强 宋万越 王一奇 高航 《表面技术》 北大核心 2025年第4期151-164,共14页
目的开展高强中模碳纤维复合材料表面高速进给铣削材料去除机理分析,提高高强中模碳纤维复合材料表面铣削质量。方法采用仿真模拟与实验相结合的方法,选用聚晶金刚石(PCD)双刃铣刀、硬质合金双刃/四刃/微刃铣刀开展高强中模碳纤维复合... 目的开展高强中模碳纤维复合材料表面高速进给铣削材料去除机理分析,提高高强中模碳纤维复合材料表面铣削质量。方法采用仿真模拟与实验相结合的方法,选用聚晶金刚石(PCD)双刃铣刀、硬质合金双刃/四刃/微刃铣刀开展高强中模碳纤维复合材料表面铣削仿真与实验,结合铣削过程切削刃加工轨迹分析结果,综合评价四种刀具铣削过程产生的切削力、切削热与材料表面铣削质量的关系。结果仿真发现铣削过程中纤维承受主要载荷,刀具切入处表面更容易出现损伤。进给速度提高,表面铣削质量会有所降低,刀具刃数增加,进给力与最高铣削温度显著提高,加工质量下降。采用PCD铣刀加工能获得更高的铣削表面质量。结论仿真分析与实验结果共同验证了不同刀具在高速进给条件下铣削高强中模碳纤维复合材料时材料的受力情况和表面质量。基于切削刃参与铣削过程开展材料去除机理分析,刀具刃数增加导致参与切削的切削刃数量增加,摩擦阻力增加,进给力增大。刀具刃数增加会压缩导屑槽空间,热量很难由切屑排出,导致铣削温度大幅上升,铣削质量下降。相较于硬质合金刀具,PCD刀具能以更小的进给力切入工件,并在加工过程中保持较低的进给力和铣削温度,获得更高的加工质量。 展开更多
关键词 高强中模碳纤维复合材料 高速进给 铣削质量 材料去除机理 表面粗糙度
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杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验
9
作者 邱俊宇 秦慧斌 +1 位作者 冯毅 贺牧 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期67-74,共8页
SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌... SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此,该文基于数值模拟方法,以杯形砂轮磨粒随机分布为原则,在MATLAB中建立了数值仿真模型,推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程,预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后,以SiCp/Al复合材料为磨削对象,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考,并实现高质量、高效率和低成本的磨削。 展开更多
关键词 旋转超声磨削 SICP/AL复合材料 仿真 表面形貌 表面粗糙度
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CNTs/Al复合材料磨削表面质量仿真及实验研究
10
作者 恽大可 高奇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期161-167,共7页
碳纳米管作为增强相的加入会使碳纳米管铝基复合材料(CNTs/Al)在磨削过程中产生不同的表面缺陷,为了探究其磨削机理和不同的去除方式,对CNTs/Al复合材料进行仿真和磨削实验研究。结果表明,磨削加工后铝基体表面会出现毛刺、凹坑、突起... 碳纳米管作为增强相的加入会使碳纳米管铝基复合材料(CNTs/Al)在磨削过程中产生不同的表面缺陷,为了探究其磨削机理和不同的去除方式,对CNTs/Al复合材料进行仿真和磨削实验研究。结果表明,磨削加工后铝基体表面会出现毛刺、凹坑、突起和沟壑等现象,碳纳米管的主要去除方式有压入基体、断裂和拔出等。通过正交实验分析可以得出影响加工表面粗糙度大小的磨削参数依次是砂轮线速度、进给速度和磨削深度。由单因素实验可知随着砂轮线速度增大,表面粗糙度变小;增大进给速度或磨削深度时,表面粗糙度会变大。选择砂轮线速度为30 m/s,进给速度为0.6 mm/min,磨削深度为10μm加工时,工件表面粗糙度最小。探究出CNTs/AL复合材料的磨削机理和磨削参数对表面质量的影响,在工业中对磨削加工时参数和方式的选择提供了依据,可以显著提高加工精度和生产率。 展开更多
关键词 CNTs/AL复合材料 有限元仿真 磨削机理 表面缺陷 表面粗糙度
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加载电阻膜超表面的低频宽带微波吸收复合材料的设计与性能
11
作者 李学山 李勇峰 鹿海军 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第8期39-48,67,共11页
为实现双组分层合结构微波吸收复合材料在1~18 GHz范围内的低频宽带微波吸收效果,拓展有效吸收带宽(EAB),分别设计了以环氧树脂(5224A)与芳纶机织物(100C170)复合的层合功能层作为阻抗匹配层(P1),内含磁性吸收剂的层合功能层作为损耗层(... 为实现双组分层合结构微波吸收复合材料在1~18 GHz范围内的低频宽带微波吸收效果,拓展有效吸收带宽(EAB),分别设计了以环氧树脂(5224A)与芳纶机织物(100C170)复合的层合功能层作为阻抗匹配层(P1),内含磁性吸收剂的层合功能层作为损耗层(P2),利用低介电与低磁导率特性的P1功能层提升4~18 GHz高频吸收,利用强电磁损耗特性的P2功能层实现1~4 GHz低频谐振吸收,引入电阻膜超表面进一步改善阻抗匹配,拓展高频EAB。结果显示,P1功能层具有良好阻抗匹配效果,与P2功能层复合设计成双组分层合结构微波吸收复合材料,在拓展高频EAB的同时不影响低频谐振吸收效果;电阻膜超表面的引入能够进一步改善阻抗匹配、提升电磁谐振损耗、拓展高频EAB、实现低频宽带吸收效果;设计的加载超表面的复合材料在TM极化模式下具备宽角域吸收特性,在60°入射角下仍具有优异低频宽带吸收效果;厚度为7.4 mm的复合材料在1~18 GHz范围内的实测EAB由4.49 GHz拓展到10.07 GHz,且实测反射率变化趋势与设计结果具有一致性;加载电阻膜超表面后复合材料的弯曲性能呈现轻微提升趋势。该工作表明传统磁性材料的低频谐振损耗协同作用结合电阻膜超表面的阻抗匹配改善与谐振损耗增强作用可以实现低频宽带微波吸收效果,可为后续设计薄层轻质低频宽带强吸收复合材料提供一定的设计参考。 展开更多
关键词 微波吸收复合材料 电阻膜超表面 低频宽带 有效吸收带宽 反射率
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铝合金表面活化及其与CF/PEEK复合材料电阻焊性能
12
作者 谌顺心 徐任信 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期75-84,共10页
通过对铝合金表面活化及与热塑层的结合,实现7075铝合金(7075AA)与碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)电阻焊接工艺的优化。利用激光处理在铝合金表面构建起微沟槽网络,显著增强与聚醚酰亚胺(PEI)热塑层的机械耦合作用;相比之下,喷砂处理和未... 通过对铝合金表面活化及与热塑层的结合,实现7075铝合金(7075AA)与碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)电阻焊接工艺的优化。利用激光处理在铝合金表面构建起微沟槽网络,显著增强与聚醚酰亚胺(PEI)热塑层的机械耦合作用;相比之下,喷砂处理和未处理样品的结合效果则较弱。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)与X射线光电子能谱(XPS)表面分析,结果表明Al—O—Si键和硅烷偶联膜过渡层的形成可强化界面。电阻焊接头中,喷砂/激光刻蚀铝与PEI层间结合的不完全,导致热塑层脱粘成为主要失效模式。喷砂接头的单搭接剪切强度LSS为10.47MPa,激光刻蚀接头的LSS达到15.35MPa。经过硅烷处理后,PEI热塑层结合显著增强,激光刻蚀和硅烷处理接头的LSS提高至19.03MPa,相较于单纯激光刻蚀提高了23.97%,此时接头断面呈加热元件断裂特征,失效模式转变为层间断裂。 展开更多
关键词 7075AA CF/PEEK复合材料 表面增塑改性 强化热塑层 电阻焊接
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芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削表面缺陷区域面积、切屑形态与切削力试验研究
13
作者 王林 李茹 +3 位作者 石文天 李娜 肖立强 步坤亭 《表面技术》 北大核心 2025年第10期185-198,共14页
目的探究芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削机理,提高螺旋铣削表面质量。方法设计并进行试验,利用响应曲面法、方差分析、t检验等方法对铣削表面形貌、缺陷区域面积、切屑形态、刀具磨损以及切削力等进行了分析,重点对螺旋铣削机理进行了探... 目的探究芳纶纤维增强复合材料螺旋铣削机理,提高螺旋铣削表面质量。方法设计并进行试验,利用响应曲面法、方差分析、t检验等方法对铣削表面形貌、缺陷区域面积、切屑形态、刀具磨损以及切削力等进行了分析,重点对螺旋铣削机理进行了探究,并给出了分析解释,尤其论述了节状切屑的演化过程。结果表面缺陷区域面积受进给速度的影响显著,随进给速度的增大逐渐减小;同时发现,在一定切削参数范围内,摩擦加剧,温升明显,树脂基体有融化趋势,被拉伸延展成长条带状,形成一种特殊的节状切屑,试验中观察到前刀面上由于切屑、工件硬质点的不断刮擦和冲击形成明显的亮白色区域;对于切削力,其随着进给速度的增大先增大后减小,趋势明显,并不是简单的线性关系,通过建立的切削力数学模型得到切削力F_(x)、F_(y)、F_(z)的平均误差率分别为3.53%、13.62%、14.75%,预测结果较为准确。结论刀具磨损形式主要分为黏结脱落与早期刀尖崩刃2种形式,节状切屑的出现加剧了刀具的磨损。增大进给速度可使刀-工件、刀-屑实际接触面积增大,对螺旋铣削表面挤压作用增强,有效抑制了表面毛刺,同时增大进给速度使刀刃锋利度增强,剪切作用越来越显著,节状切屑锯齿化明显加剧,当进一步增大进给速度时会使刀-工件接触面积远大于刀-屑接触面积,切屑对刀具的冲击作用减弱,切削力降低。 展开更多
关键词 芳纶纤维增强复合材料 螺旋铣削 表面缺陷区域面积 切屑形态 刀具磨损 切削力
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铣削参数对SiC_(p)/Al复合材料切削力及表面质量的影响
14
作者 王奔 刘国家 +2 位作者 张棋 徐仁杰 唐家杰 《工具技术》 北大核心 2025年第4期30-36,共7页
SiC p/Al复合材料作为一种典型的难加工材料,因颗粒失效导致的加工表面缺陷,是阻碍SiC p/Al复合材料广泛使用原因之一。本文通过铣削正交试验,以切削力、表面粗糙度、材料表面的凹坑、划痕等缺陷作为评价指标,探究铣削参数对SiC p/Al复... SiC p/Al复合材料作为一种典型的难加工材料,因颗粒失效导致的加工表面缺陷,是阻碍SiC p/Al复合材料广泛使用原因之一。本文通过铣削正交试验,以切削力、表面粗糙度、材料表面的凹坑、划痕等缺陷作为评价指标,探究铣削参数对SiC p/Al复合材料铣削质量的影响。试验结果表明,切削速度对轴向力的影响较大,切削深度和进给量次之;进给量对进给力的影响较大,切削深度和切削速度次之。在加工过程中,切削参数对表面粗糙度的影响依次为:进给量>切削深度>切削速度。随着切削速度和进给量的增加,SiC颗粒出现不同程度的破碎,产生凹坑、划痕等现象,导致表面缺陷增多,表面质量变差。在实际加工中应采用较小的切削速度和进给量加工SiC p/Al复合材料,通过优化铣削参数可以提升表面加工质量,对SiC p/Al复合材料高效加工有理论指导意义。 展开更多
关键词 SiC p/Al复合材料 铣削参数 表面粗糙度 表面质量 切削力
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基于飞秒激光技术的碳纤维增强复合材料(CFRP)表面微结构的制备及其对润湿性能的调控
15
作者 李金龙 关会英 +1 位作者 马晓旺 李玲玉 《表面技术》 北大核心 2025年第12期217-228,共12页
目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依... 目的分析不同激光参数对飞秒激光在碳纤维增强复合材料(CFRP)表面制备微结构的影响和不同微结构参数对CFRP表面疏水性的影响,为CFRP自清洁表面以及表面防腐蚀保护提供参考。方法使用飞秒激光微加工系统在CFRP表面制备出网格状微结构,依次调节不同的激光功率、标刻速度、标刻次数、激光频率,通过超景深显微镜对微结构形貌进行分析和表征,分析单个激光参数变化对微结构尺寸及形状的影响。通过四因素五水平的正交试验分析出激光参数对微结构影响的主次,确定了最优组合加工方案。最后对不同尺寸的微结构表面使用接触角测量仪进行材料表面润湿性分析。结果当激光功率为1.6W、标刻速度为250 mm/s、标刻次数为6次、激光频率为100 kHz、扫描间距为30μm时,可加工出高度为36.17μm、深宽比为3.56、周期间距为1.81的网格状微结构,此时CFRP表面接触角为161.21°达到超疏水状态。结论激光参数对微结构形貌及尺寸影响的主次顺序为:标刻速度影响最大,激光功率和扫描次数影响次之,激光频率影响最小。网格状微结构的周期间距临界值为1.95、微结构深宽比大于1.76,可使液滴在材料表面处于稳定的Cassie-Baxter状态。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 飞秒激光 润湿性 表面微结构 接触角 超疏水
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陶瓷基复合材料连接和修复技术研究进展与发展趋势
16
作者 刘永胜 刘明扬 +5 位作者 周喆 王羽熙 李旭勤 王雪 刘斌 张毅 《航空制造技术》 北大核心 2025年第19期24-40,共17页
陶瓷基复合材料是国际公认的新一代热结构材料,已建立完善材料牌号标准,并形成了系统化的积木式设计方法,在航空航天领域多个热端部件中实现了广泛应用和验证。随陶瓷基复合材料由实验室研制阶段进入工程化应用和批量化生产阶段,连接和... 陶瓷基复合材料是国际公认的新一代热结构材料,已建立完善材料牌号标准,并形成了系统化的积木式设计方法,在航空航天领域多个热端部件中实现了广泛应用和验证。随陶瓷基复合材料由实验室研制阶段进入工程化应用和批量化生产阶段,连接和修复技术成为推动该复材批量化应用的关键技术。鉴于连接和修复技术之间的关联性,本文对陶瓷基复合材料连接和修复技术的研究进展和发展趋势进行了系统总结。针对连接技术需要解决的化学相容性与物理匹配性问题,综述了活性钎焊连接、金属扩散连接、纳米渗透与瞬态共晶连接、反应渗硅焊接和胶粘剂连接的研究进展。针对陶瓷基复合材料表面损伤快速高效修复需求,梳理了自修复技术、化学气相沉积、浆料涂刷法和激光熔覆技术的应用进展。最后,展望了陶瓷基复合材料连接修复一体化设计的发展趋势。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 连接 表面修复 制备工艺 自愈合
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2.5D C_(f)/SiC复合材料与SiC陶瓷微磨削性能对比试验研究
17
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
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SiC_(p)/Al复合材料高效低损伤加工技术研究进展
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作者 赵重阳 韩基山 +2 位作者 王毅 赵波 唐进元 《工具技术》 北大核心 2025年第3期1-19,共19页
铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化... 铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化的角度出发,总结了传统机械加工的研究现状。从激光加工、电火花加工、超声辅助加工、磨料水射流加工、激光加热辅助加工以及电化学射流加工的研究现状出发,详述了各种加工方法的特点以及现阶段存在的突出问题。并从切削力、刀具磨损、材料去除形式、表面和亚表面损伤方面出发,论述了加工参数对表面完整性的影响规律。在总结现有加工方法研究现状的基础上,指出了多能场复合加工是改善SiC_(p)/Al切削性能、降低刀具磨损及表面损伤、提高加工精度和表面完整性的有效途径,也是未来的发展趋势。 展开更多
关键词 SiC_(p)/Al复合材料 表面完整性 材料去除形式 刀具磨损 多能场复合加工
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表面活性剂改性膨胀石墨复合相变材料制备及表征
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作者 钟金豹 王永鹏 +3 位作者 范浩熙 孟祥一 张剑 冯相龙 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期100-106,共7页
三水合醋酸钠(SAT)应用范围广,但存在热导率低、过冷度大及相分离问题,对其在太阳能蓄热系统中的应用有较大负面影响。通过添加阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对膨胀石墨(EG)改性,制备了亲水性良好的改性膨胀石墨(MEG),当SDS与EG... 三水合醋酸钠(SAT)应用范围广,但存在热导率低、过冷度大及相分离问题,对其在太阳能蓄热系统中的应用有较大负面影响。通过添加阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)对膨胀石墨(EG)改性,制备了亲水性良好的改性膨胀石墨(MEG),当SDS与EG添加量为1∶2和1∶1时,过冷度仅为1.7℃和2.8℃,此前并未报道,同时提高了EG对SAT的包封率,最高可达92.52%。相应制得SAT与MEG复合相变材料(CPCM)的熔化焓高达236.5J/g和236.9J/g,相变温度56.7℃和56.5℃,热导率较SAT提高了51.56%和34.47%,在100次蓄放热循环后仍保持较好的热循环稳定性,具备实际应用价值。 展开更多
关键词 三水合醋酸钠 表面活性剂 改性膨胀石墨 太阳能 复合材料 制备 过冷度
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增强体表面改性在高导热金属基复合材料中的应用 被引量：3
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作者 蔡志勇 文璟 +1 位作者 王日初 彭超群 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期237-255,共19页
随着电子技术的高速发展和电子器件的更新换代,电子封装材料的性能需求越来越高。金属基复合材料,尤其是铝基和铜基复合材料具有高导热、低膨胀、高稳定性等特点,是具有广阔应用前景的电子封装材料。然而,金刚石、石墨烯、硅等增强体与... 随着电子技术的高速发展和电子器件的更新换代,电子封装材料的性能需求越来越高。金属基复合材料,尤其是铝基和铜基复合材料具有高导热、低膨胀、高稳定性等特点,是具有广阔应用前景的电子封装材料。然而,金刚石、石墨烯、硅等增强体与基体的润湿性差,或者在高温下与基体发生有害的界面反应,限制了此类高导热金属基复合材料的开发和应用。本文简述了金属基复合材料的界面研究进展,结合影响金属基复合材料界面结合的因素,提出了几种改善界面结合的方法。增强体表面改性是改善金属基复合材料界面的重要途径之一,常用工艺有磁控溅射法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、化学镀法等;最后,对增强体表面改性在高热导金属基复合材料中的应用进行分析和展望。 展开更多
关键词 电子封装材料 金属基复合材料 铝基复合材料 铜基复合材料 增强体 界面反应 表面改性
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