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2D-C_f/SiC复合材料蠕变断裂及损伤机理研究
被引量:
2
1
作者
张程煜
李丽华
+3 位作者
张晓
董宁
李玫
韩栋
《航空制造技术》
2017年第22期78-82,共5页
研究了2D-C_f/Si C复合材料在空气中,温度分别为700℃和900℃,蠕变应力分别为50MPa、75MPa和100MPa条件下的蠕变断裂及损伤机理。运用拉森-米勒参数法拟合材料的蠕变断裂时间,使用扫描电子显微镜分析其微观组织和断口形貌以进一步揭示...
研究了2D-C_f/Si C复合材料在空气中,温度分别为700℃和900℃,蠕变应力分别为50MPa、75MPa和100MPa条件下的蠕变断裂及损伤机理。运用拉森-米勒参数法拟合材料的蠕变断裂时间,使用扫描电子显微镜分析其微观组织和断口形貌以进一步揭示其蠕变断裂机理。结果表明:2D-C_f/Si C复合材料的蠕变断裂寿命与温度和应力密切相关,较高温度或应力会降低材料的蠕变断裂寿命;在蠕变过程中,材料除发生应力损伤外,还会发生氧化损伤;2D-C_f/Si C复合材料的氧化损伤比应力损伤对蠕变断裂时间有更显著的影响。
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关键词
2D-C_f/SiC
蠕变断裂时间
蠕变损伤
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职称材料
先驱体制备典型陶瓷(C,SiC和B_xC)的化学反应机理研究
被引量:
1
2
作者
张瑾
苏克和
+3 位作者
马咏梅
曾庆丰
成来飞
张立同
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期102-112,共11页
以C3H6(丙烯)+H2,MTS+H2,CH4+BCl3+H2,C3H6(丙烯)+BCl3+H2为先驱体,采用量子力学结合统计热力学、变分过渡态理论和反应动力学等方法,研究制备典型陶瓷(C,SiC和BxC)的化学反应机理。重点阐述用精确量子化学方法获取可能中间体、过渡态...
以C3H6(丙烯)+H2,MTS+H2,CH4+BCl3+H2,C3H6(丙烯)+BCl3+H2为先驱体,采用量子力学结合统计热力学、变分过渡态理论和反应动力学等方法,研究制备典型陶瓷(C,SiC和BxC)的化学反应机理。重点阐述用精确量子化学方法获取可能中间体、过渡态的结构与热化学数据、用化学势极小原理确定复杂体系化学平衡规律,以及确定化学反应通道、最佳反应途径、速率常数和反应动力学规律等。为这些陶瓷材料应用于层状碳、抗氧化SiC以及自愈合BxC陶瓷的成分控制和工艺优化提供科学基础的同时,本文也指出理论方法中的不足和改进方向。
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关键词
先驱体
陶瓷
化学反应机理
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职称材料
开孔氧化铝薄膜/铝合金基体热屈曲变形和应力分析
被引量:
1
3
作者
弓满锋
乔生儒
+1 位作者
梅芳
袁月清
《材料导报》
CSCD
北大核心
2009年第14期1-4,共4页
假设薄膜和基体界面处于理想结合状态,基于应变协调理论,采用有限元软件(ANSYS8.0)分析了不同膜基比(hc/hs)和开孔对氧化铝薄膜/铝合金基体系统热屈曲变形、热应力的影响。结果表明,当矩形薄板发生热屈曲时,曲率和热应力均随膜基比非线...
假设薄膜和基体界面处于理想结合状态,基于应变协调理论,采用有限元软件(ANSYS8.0)分析了不同膜基比(hc/hs)和开孔对氧化铝薄膜/铝合金基体系统热屈曲变形、热应力的影响。结果表明,当矩形薄板发生热屈曲时,曲率和热应力均随膜基比非线性变化。随着膜基比的增加,曲率不断减小,而薄膜和基体中的热应力表现出不同的变化趋势,基体中的热应力随膜基比的增加而增加,薄膜中的热应力随膜基比的增加而减小。当hc/hs<0.005时,曲率受膜基比的影响非常大且曲线较陡;当hc/hs>0.005时,曲率随膜基比的增加而缓慢减小。开孔能在一定程度上缓解系统的热屈曲变形,但是这种缓解程度相对较小。无孔时系统中的热残余应力在面内基本上都是均匀分布的,而开孔时系统中的热残余应力分布不再均匀,特别是在小孔附近产生了严重的应力集中现象,膜基比越小则应力集中现象越严重。
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关键词
氧化铝薄膜
铝合金
热屈曲
变形
应力
有限元
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职称材料
铝合金圆板上碳化硅涂层热应力有限元分析
4
作者
梅芳
弓满锋
李玲
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第12期125-128,共4页
假设涂层和基体界面处于理想结合状态下,且不考虑涂层中缺陷的影响,采用有限元软件(ANSYS 8.0)分析了5~30μm厚碳化硅涂层中的热变形和热应力。结果表明,在平面法线方向(z方向)上,涂层/基体系统在热应力作用下发生热屈曲,圆心处z方向...
假设涂层和基体界面处于理想结合状态下,且不考虑涂层中缺陷的影响,采用有限元软件(ANSYS 8.0)分析了5~30μm厚碳化硅涂层中的热变形和热应力。结果表明,在平面法线方向(z方向)上,涂层/基体系统在热应力作用下发生热屈曲,圆心处z方向热变形为0.05mm,而在边缘处z方向热变形为-0.08mm;热变形呈现轴对称的特点,其危险区域在上下表面的圆心部位,该处的热变形最大,也最容易造成该处涂层胀裂失效;对于不同直径的圆板,发生热屈曲时均存在一个类似的z方向零位移环,并且该z方向零位移环的位置与圆盘半径有关,而与涂层厚度无关;计算得出5~30μm厚碳化硅涂层中的热应力约为2.45~11.00GPa,该值远高于1mm厚4043铝合金基体中产生的热应力(24.68MPa);圆板热屈曲后拱起高度和热应力均随涂层厚度的增加而增加。
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关键词
热应力
有限元
碳化硅
铝合金
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职称材料
超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的研究现状
被引量:
13
5
作者
李萌
弓满锋
+4 位作者
张程煜
莫德云
李玫
韩栋
张洪军
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15138-15144,共7页
WC-Co硬质合金因高硬、耐磨而在切削、采矿和耐磨零件等领域广泛应用。研究发现,当WC晶粒尺寸小于0.5μm时(即超细、纳米晶WC-Co硬质合金),与普通硬质合金相比,材料的硬度和强度显著提高,其韧性也同样会有所提升。因此,晶粒细化有助于...
WC-Co硬质合金因高硬、耐磨而在切削、采矿和耐磨零件等领域广泛应用。研究发现,当WC晶粒尺寸小于0.5μm时(即超细、纳米晶WC-Co硬质合金),与普通硬质合金相比,材料的硬度和强度显著提高,其韧性也同样会有所提升。因此,晶粒细化有助于改善硬质合金的力学性能,从而延长其使用寿命。长期以来,有关硬质合金性能改善方面的研究多关注于从粉体出发,即通过采用超细纳米粉体和合理烧结工艺来实现超细晶和纳米结构硬质合金的制备。然而,在合金制备过程中其致密性与晶粒长大之间往往存在较为复杂的交互作用,如何保证在烧结过程中致密化的同时抑制WC晶粒长大是提高合金性能以及保证合金质量稳定性的关键技术问题之一。本文主要阐述了高温液相烧结制备超细、纳米晶WC-Co硬质合金过程中有关致密化和晶粒长大机制之间的关联性,从烧结工艺与添加剂两方面介绍了近年来国内外的研究现状。烧结工艺具体分为常规烧结工艺(主要包括氢气烧结、真空烧结和热等静压烧结等)和快速烧结工艺(主要包括微波烧结、放电等离子烧结、高频感应热烧结等),对比了上述烧结工艺之间的不同以及总结了不同烧结工艺的优缺点。在添加剂方面,重点介绍了过渡族碳化物和稀土元素对硬质合金烧结过程中晶粒生长的抑制作用,并在此基础上阐述了超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的未来发展趋势。
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关键词
超细、纳米晶
WC-CO硬质合金
烧结技术
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职称材料
3D打印陶瓷铸型研究与应用进展
被引量:
10
6
作者
刘岩松
李文博
+1 位作者
刘永胜
曾庆丰
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期18-29,共12页
陶瓷铸型是一类应用于熔模精密铸造领域、用于成型铸件内外部结构的复杂部件。随着铸件复杂度的提升,需要更加精细、复杂的铸型来满足铸造需求,然而传统的陶瓷铸型成型手段如注射成型等存在成本高、研发周期长等问题,难以满足复杂精细...
陶瓷铸型是一类应用于熔模精密铸造领域、用于成型铸件内外部结构的复杂部件。随着铸件复杂度的提升,需要更加精细、复杂的铸型来满足铸造需求,然而传统的陶瓷铸型成型手段如注射成型等存在成本高、研发周期长等问题,难以满足复杂精细结构的成型要求。3D打印技术作为一种快速成型手段能够精准成型复杂精细结构,将其应用于铸型生产,不仅能够解决复杂结构的成型问题,同时也能降低生产成本、缩短生产周期。本文主要阐述了3D打印技术在陶瓷铸型生产中的应用,从应用于铸型3D打印陶瓷材料的种类及特性、典型铸型3D打印技术及铸型打印后处理手段三个方面对3D打印技术陶瓷铸型的研究与应用进行介绍,并对该技术未来的发展进行展望,指出3D打印技术能够有效解决复杂陶瓷铸型的成型问题,从而满足复杂空心结构金属件的铸造需求。
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关键词
陶瓷铸型
立体光刻
选区激光烧结
三维打印
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职称材料
题名
2D-C_f/SiC复合材料蠕变断裂及损伤机理研究
被引量:
2
1
作者
张程煜
李丽华
张晓
董宁
李玫
韩栋
机构
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
出处
《航空制造技术》
2017年第22期78-82,共5页
基金
国家自然科学基金(51572224)
超高温结构复合材料重点实验室创新基金(6142911050115)
+1 种基金
陕西省科学技术研究发展计划项目(2017KW-019)
高等学校学科创新引智计划资助项目(B08040)
文摘
研究了2D-C_f/Si C复合材料在空气中,温度分别为700℃和900℃,蠕变应力分别为50MPa、75MPa和100MPa条件下的蠕变断裂及损伤机理。运用拉森-米勒参数法拟合材料的蠕变断裂时间,使用扫描电子显微镜分析其微观组织和断口形貌以进一步揭示其蠕变断裂机理。结果表明:2D-C_f/Si C复合材料的蠕变断裂寿命与温度和应力密切相关,较高温度或应力会降低材料的蠕变断裂寿命;在蠕变过程中,材料除发生应力损伤外,还会发生氧化损伤;2D-C_f/Si C复合材料的氧化损伤比应力损伤对蠕变断裂时间有更显著的影响。
关键词
2D-C_f/SiC
蠕变断裂时间
蠕变损伤
Keywords
2D-Cf/Si C
Creep rupture time
Creep damage
分类号
V258.3 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
先驱体制备典型陶瓷(C,SiC和B_xC)的化学反应机理研究
被引量:
1
2
作者
张瑾
苏克和
马咏梅
曾庆丰
成来飞
张立同
机构
西北工业大学
教育部空间应用物理与化学
重点
实验室
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期102-112,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(50572089
50802076)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(61348)
文摘
以C3H6(丙烯)+H2,MTS+H2,CH4+BCl3+H2,C3H6(丙烯)+BCl3+H2为先驱体,采用量子力学结合统计热力学、变分过渡态理论和反应动力学等方法,研究制备典型陶瓷(C,SiC和BxC)的化学反应机理。重点阐述用精确量子化学方法获取可能中间体、过渡态的结构与热化学数据、用化学势极小原理确定复杂体系化学平衡规律,以及确定化学反应通道、最佳反应途径、速率常数和反应动力学规律等。为这些陶瓷材料应用于层状碳、抗氧化SiC以及自愈合BxC陶瓷的成分控制和工艺优化提供科学基础的同时,本文也指出理论方法中的不足和改进方向。
关键词
先驱体
陶瓷
化学反应机理
Keywords
precusor
ceramic
chemical reaction mechanism
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
O641.12 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
开孔氧化铝薄膜/铝合金基体热屈曲变形和应力分析
被引量:
1
3
作者
弓满锋
乔生儒
梅芳
袁月清
机构
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
湛江师范学院机电工程系
[
出处
《材料导报》
CSCD
北大核心
2009年第14期1-4,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50772089)
高等学校学科创新引智计划资助(B08040)
湛江师范学院科研资助项目(L0807)
文摘
假设薄膜和基体界面处于理想结合状态,基于应变协调理论,采用有限元软件(ANSYS8.0)分析了不同膜基比(hc/hs)和开孔对氧化铝薄膜/铝合金基体系统热屈曲变形、热应力的影响。结果表明,当矩形薄板发生热屈曲时,曲率和热应力均随膜基比非线性变化。随着膜基比的增加,曲率不断减小,而薄膜和基体中的热应力表现出不同的变化趋势,基体中的热应力随膜基比的增加而增加,薄膜中的热应力随膜基比的增加而减小。当hc/hs<0.005时,曲率受膜基比的影响非常大且曲线较陡;当hc/hs>0.005时,曲率随膜基比的增加而缓慢减小。开孔能在一定程度上缓解系统的热屈曲变形,但是这种缓解程度相对较小。无孔时系统中的热残余应力在面内基本上都是均匀分布的,而开孔时系统中的热残余应力分布不再均匀,特别是在小孔附近产生了严重的应力集中现象,膜基比越小则应力集中现象越严重。
关键词
氧化铝薄膜
铝合金
热屈曲
变形
应力
有限元
Keywords
alumina film, Al-alloy, thermal flexion, distortion, stress, FEM
分类号
TB125 [理学—工程力学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
铝合金圆板上碳化硅涂层热应力有限元分析
4
作者
梅芳
弓满锋
李玲
机构
湛江师范学院物理系
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第12期125-128,共4页
基金
湛江师范学院科研资助项目(L0507,L0505)
文摘
假设涂层和基体界面处于理想结合状态下,且不考虑涂层中缺陷的影响,采用有限元软件(ANSYS 8.0)分析了5~30μm厚碳化硅涂层中的热变形和热应力。结果表明,在平面法线方向(z方向)上,涂层/基体系统在热应力作用下发生热屈曲,圆心处z方向热变形为0.05mm,而在边缘处z方向热变形为-0.08mm;热变形呈现轴对称的特点,其危险区域在上下表面的圆心部位,该处的热变形最大,也最容易造成该处涂层胀裂失效;对于不同直径的圆板,发生热屈曲时均存在一个类似的z方向零位移环,并且该z方向零位移环的位置与圆盘半径有关,而与涂层厚度无关;计算得出5~30μm厚碳化硅涂层中的热应力约为2.45~11.00GPa,该值远高于1mm厚4043铝合金基体中产生的热应力(24.68MPa);圆板热屈曲后拱起高度和热应力均随涂层厚度的增加而增加。
关键词
热应力
有限元
碳化硅
铝合金
Keywords
thermal stress, FEM, SiC, Al-alloy
分类号
TB125 [理学—工程力学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的研究现状
被引量:
13
5
作者
李萌
弓满锋
张程煜
莫德云
李玫
韩栋
张洪军
机构
岭南师范学院机电工程学院
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第15期15138-15144,共7页
基金
国家自然科学基金(51705228)
广东省自然科学项目(2018A030307017,2016KTSCX079,2016KQNCX097)
+1 种基金
广东省扬帆计划引进创新创业团队专项资助项目(2014YT02C049)
湛江市财政科技专项竞争性分配项目(2017A02021)。
文摘
WC-Co硬质合金因高硬、耐磨而在切削、采矿和耐磨零件等领域广泛应用。研究发现,当WC晶粒尺寸小于0.5μm时(即超细、纳米晶WC-Co硬质合金),与普通硬质合金相比,材料的硬度和强度显著提高,其韧性也同样会有所提升。因此,晶粒细化有助于改善硬质合金的力学性能,从而延长其使用寿命。长期以来,有关硬质合金性能改善方面的研究多关注于从粉体出发,即通过采用超细纳米粉体和合理烧结工艺来实现超细晶和纳米结构硬质合金的制备。然而,在合金制备过程中其致密性与晶粒长大之间往往存在较为复杂的交互作用,如何保证在烧结过程中致密化的同时抑制WC晶粒长大是提高合金性能以及保证合金质量稳定性的关键技术问题之一。本文主要阐述了高温液相烧结制备超细、纳米晶WC-Co硬质合金过程中有关致密化和晶粒长大机制之间的关联性,从烧结工艺与添加剂两方面介绍了近年来国内外的研究现状。烧结工艺具体分为常规烧结工艺(主要包括氢气烧结、真空烧结和热等静压烧结等)和快速烧结工艺(主要包括微波烧结、放电等离子烧结、高频感应热烧结等),对比了上述烧结工艺之间的不同以及总结了不同烧结工艺的优缺点。在添加剂方面,重点介绍了过渡族碳化物和稀土元素对硬质合金烧结过程中晶粒生长的抑制作用,并在此基础上阐述了超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的未来发展趋势。
关键词
超细、纳米晶
WC-CO硬质合金
烧结技术
Keywords
ultrafine and nano crystal
WC-Co cemented carbides
sintering technique
分类号
TG125.3 [金属学及工艺—金属学]
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职称材料
题名
3D打印陶瓷铸型研究与应用进展
被引量:
10
6
作者
刘岩松
李文博
刘永胜
曾庆丰
机构
西北工业大学超高温结构复合材料国家级重点实验室
出处
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期18-29,共12页
基金
国家重点研发计划重点专项(2018YFB1106600)
国家自然科学基金项目(92060202)。
文摘
陶瓷铸型是一类应用于熔模精密铸造领域、用于成型铸件内外部结构的复杂部件。随着铸件复杂度的提升,需要更加精细、复杂的铸型来满足铸造需求,然而传统的陶瓷铸型成型手段如注射成型等存在成本高、研发周期长等问题,难以满足复杂精细结构的成型要求。3D打印技术作为一种快速成型手段能够精准成型复杂精细结构,将其应用于铸型生产,不仅能够解决复杂结构的成型问题,同时也能降低生产成本、缩短生产周期。本文主要阐述了3D打印技术在陶瓷铸型生产中的应用,从应用于铸型3D打印陶瓷材料的种类及特性、典型铸型3D打印技术及铸型打印后处理手段三个方面对3D打印技术陶瓷铸型的研究与应用进行介绍,并对该技术未来的发展进行展望,指出3D打印技术能够有效解决复杂陶瓷铸型的成型问题,从而满足复杂空心结构金属件的铸造需求。
关键词
陶瓷铸型
立体光刻
选区激光烧结
三维打印
Keywords
ceramic casting mould
stereolithography
selective laser sintering
three-dimensional printing
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
2D-C_f/SiC复合材料蠕变断裂及损伤机理研究
张程煜
李丽华
张晓
董宁
李玫
韩栋
《航空制造技术》
2017
2
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职称材料
2
先驱体制备典型陶瓷(C,SiC和B_xC)的化学反应机理研究
张瑾
苏克和
马咏梅
曾庆丰
成来飞
张立同
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
3
开孔氧化铝薄膜/铝合金基体热屈曲变形和应力分析
弓满锋
乔生儒
梅芳
袁月清
《材料导报》
CSCD
北大核心
2009
1
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职称材料
4
铝合金圆板上碳化硅涂层热应力有限元分析
梅芳
弓满锋
李玲
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
0
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职称材料
5
超细、纳米晶WC-Co硬质合金烧结技术的研究现状
李萌
弓满锋
张程煜
莫德云
李玫
韩栋
张洪军
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
13
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职称材料
6
3D打印陶瓷铸型研究与应用进展
刘岩松
李文博
刘永胜
曾庆丰
《材料工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
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职称材料
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