材料工程

2008年, 第0卷, 第1期　刊出日期：2008-01-20

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论文

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制氟用炭/炭复合材料电解板的实验与性能研究

肖志超, 金志浩, 邵海成, 苏君明, 彭志刚, 李永军

2008, 0 (1): 1-5.

摘要 ( 323 )

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PDF (1366KB) ( 461 )

引文文本

采用针刺无纬布预制体,沥青浸渍-炭化和树脂浸渍-炭化相结合的致密工艺,并经过高温处理后制得制氟用炭/炭复合材料电解板.进行了力学、电阻率、热学性能检测;同时,经过了在电解槽中的上槽运行实验.研究表明:炭/炭复合材料电解板与炭电解板相比具有很高的力学性能,其拉伸强度、弯曲强度、压缩强度都有很大的突破,在电解槽中具有很强的抗腐蚀能力,并且具有良好的热学性能和较低的电阻率,延长了电解板在电解槽中的使用寿命,减少了电解板的更换率.同时,利用扫描电镜对断口进行微观结构的观察分析,表明拉伸断口为脆性断裂.

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SiC泡沫陶瓷/SiC_p/Al混杂复合材料的导热性能

赵龙志, 何向明, 赵明娟, 曹小明, 张劲松

2008, 0 (1): 6-10.

摘要 ( 388 )

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PDF (1051KB) ( 579 )

引文文本

运用挤压铸造法制备了SiC泡沫陶瓷/SiC颗粒/Al混杂复合材料,研究了温度和SiC泡沫陶瓷体积分数对复合材料热膨胀的影响.结果表明:随着温度的升高,复合材料的热容逐渐增大,热扩散系数、导热系数逐渐减小.随着增强体SiC体积分数的增大,复合材料的热容线性下降,热扩散系数和导热系数均非线性减小.由于混杂复合材料具有独特的复式双连续结构,复合材料的导热系数大于130W/(m·℃).

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三层雷达吸波涂层的吸波性能研究

马成勇, 程海峰, 唐耿平, 楚增勇, 谢炜

2008, 0 (1): 11-13.

摘要 ( 384 )

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PDF (631KB) ( 755 )

引文文本

依据阻抗匹配原理制备出一种三层雷达吸波涂层,并研究了其吸波性能.结果表明:多层结构设计对提高涂层的吸波性能起着重要作用.所制备的吸波涂层在8～18GHz频段范围内反射率小于-10dB的带宽达6.0GHz,涂层厚度为1.20mm,面密度为2.80kg/m².

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PEG400存在下聚乙烯膜的光氧化降解特性研究

梁兴泉, 李克文, 卢发燕, 郑安雄, 宋江选

2008, 0 (1): 14-17.

摘要 ( 375 )

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PDF (729KB) ( 808 )

引文文本

通过对聚乙烯的特性黏度、凝胶含量、羧基含量和红外光谱特征吸收的测定,研究了PEG00含量为8%(质量分数,下同),5%,1%,0.1%,0%的五种聚乙烯膜样品在人工加速老化实验下的光氧化降解特性,并利用扫描电镜对PEG00含量为1%的聚乙烯膜进行了表面形貌分析.结果表明:在实验条件下,PEG00明显加速了聚乙烯膜中的自由基反应,致使聚乙烯分子交联和断链,并在聚乙烯分子链中引入了羰基和羧基;当PEG00含量为1%时,聚乙烯膜的降解效果最为明显,光照60d后基体聚乙烯的特性黏度由67.6Pa·s下降为3.9Pa·s,凝胶含量为5.8%,羧基含量为1.29%.

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颗粒填充高分子复合材料拉伸断口的分形模型

梁基照, 吴成宝

2008, 0 (1): 18-20.

摘要 ( 299 )

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PDF (242KB) ( 241 )

引文文本

基于分形理论构建了颗粒填充高分子复合材料拉伸断口的分形模型,进而提出了分形维数计算公式.应用公式计算了体积分数为2%～0%颗粒填充高分子材料拉伸断口的分形维数,并分别与相关文献报道的碳酸钙和二氧化钛填充的ABS复合材料(CaCO₃/ABS和TiO₂/ABS)实测值进行了对比分析.结果表明理论值与实测值较为符合.

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汽车制造用苎麻纤维增强聚丙烯的力学性能研究

田永, 何莉萍, 王璐琳, 屈伟平

2008, 0 (1): 21-24,33.

摘要 ( 288 )

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PDF (1152KB) ( 315 )

引文文本

分析测定了不同长度、不同含量、不同处理方法的苎麻纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能(包括拉伸、压缩、弯曲、冲击性能),并与纯聚丙烯的性能进行了对比,通过典型的拉伸应力-应变曲线、弯曲应力-应变曲线、压缩应力-应变曲线、伸长率等的分析,并用电镜观察断口形貌,可以找到最佳的配比方案.

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几种高温钎料对C/C复合材料的润湿性研究

陈波, 熊华平, 毛唯, 李晓红

2008, 0 (1): 25-29,37.

摘要 ( 331 )

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PDF (1025KB) ( 306 )

引文文本

采用座滴法测试了10种钎料对C/C母材的润湿性.实验结果表明:随着活性元素Ti,Cr,V含量的提高,钎料润湿性逐渐改善.在Co-Ti和Ni-Ti钎料体系中,Ti元素的存在形式对钎料润湿性影响很大,Ti以固溶体形式存在,易于向C/C母材偏聚发生反应,从而提高润湿性,且润湿界面附近的Ti和C主要以TiC形式存在.采用PdNi-Cr-V-Si-B钎料的润湿界面中,活性元素Cr和V存在于扩散反应层中,推断Cr主要以Cr₂₃C₆形式存在,而V以V₂C形式存在.当Cr和V同时加入钎料中,Cr向界面反应层扩散的倾向更明显.

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测试与表征

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铸造方法对ZL210A铸造铝合金力学性能和断口形貌的影响

贾泮江, 唐辉, 陈邦峰

2008, 0 (1): 30-33.

摘要 ( 309 )

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PDF (794KB) ( 401 )

引文文本

采用砂型和金属型两种不同铸造方法对铸态、固溶态和时效态ZL210A合金性能及断口形貌的影响进行研究.结果表明:对ZL210A铸造合金而言,金属型铸造方法优于砂型铸造方法,其常规力学性能σ_b,σ_0.2和δ₅均高于砂型铸造,从断口形貌上看,试样断口形貌均呈现典型的穿晶断裂,且韧窝较深.其中,金属型固溶态试样的断口韧窝最为明显,呈现出较好的韧性.

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基于小波分析的焊接裂纹金属磁记忆信号特征提取

严春妍, 李午申, 邸新杰, 薛振奎, 白世武, 刘方明

2008, 0 (1): 34-37.

摘要 ( 350 )

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PDF (782KB) ( 261 )

引文文本

采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换,对焊接裂纹金属磁记忆信号进行了处理,找出了焊接裂纹存在的磁记忆信号的判据特征,并建立了该特征的阈值.现场检测结果表明:采用小波多分辨分析和快速傅里叶变换得出的特征,可以准确判断出裂纹等缺陷是否存在.

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TWIP钢拉伸变形过程中微观组织的原位观察

江海涛, 米振莉, 唐荻, 王海全, 代永娟

2008, 0 (1): 38-41.

摘要 ( 317 )

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PDF (1282KB) ( 560 )

引文文本

采用扫描电镜对TWIP钢的拉伸过程进行了原位观察,研究结果表明:在TWIP钢的拉伸过程中,具有孪晶界的晶粒内部首先发生变形,并产生一定程度的加工硬化;随后其余部分晶粒发生转变,形成对变形有利的取向,从而变形得到扩展,最终得到非常大的无颈缩延伸.拉伸过程中,微裂纹首先在夹杂物和晶界处萌生,并在应力集中的作用下发生扩展连接,最终完成断裂过程.TWIP钢在变形过程中产生了大量的应变条痕,其大部分为滑移线,小部分为形变孪晶.由于孪晶诱导塑性效应,孪晶晶粒发生扭折并形成了台阶状结构,从而导致了试样表面的"褶皱"现象.

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平头压痕试验确定铝合金2A12的蠕变剩余寿命研究

赵彬, 许宝星, 岳珠峰

2008, 0 (1): 42-44.

摘要 ( 341 )

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PDF (624KB) ( 185 )

引文文本

基于平头压痕理论和蠕变损伤理论,提出了采用平头压痕试验和拉伸蠕变试验相结合的方法来确定铝合金2A12的蠕变剩余寿命.具体思路为:(1)由拉伸蠕变试验(通过控制试验时间)获得不同损伤的试样;(2)针对受损试样,由压痕加卸载试验确定不同损伤所对应的卸载曲线顶部斜率;()通过计算获得拉伸蠕变试样的损伤量;(4)得到卸载曲线顶部斜率与损伤的关系曲线,并以此为标定曲线推断出铝合金拉伸蠕变损伤试样的剩余寿命.

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酮酐型热塑性聚酰亚胺的合成与应用研究

王文俊, 郭涛, 李小刚, 邵自强

2008, 0 (1): 45-48,53.

摘要 ( 397 )

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PDF (534KB) ( 526 )

引文文本

以3,3',4,4'-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)为原料,采用化学环化法合成了酮酐型热塑性聚酰亚胺(TPI).通过DSC测得TPI的玻璃化转变温度为275℃.TGA结果显示TPI的5%质量损失温度为560℃,具有很好的热稳定性;将TPI用于LP-15的增韧发现,在所研究的TPI用量范围内,TPI与LP-15具有很好的相容性,两者间形成了均匀的半互穿网络结构.当TPI的用量为20%(质量分数)时,树脂的T_g比纯LP-15的高13.5℃,简支梁冲击强度提高256%,即同时改善了树脂的韧性和耐热性,取得了传统增韧方法难以实现的效果.

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工艺

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Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结工艺研究

严永林, 郑勇, 刘文俊, 承新, 赵能伟

2008, 0 (1): 49-53.

摘要 ( 345 )

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PDF (1316KB) ( 345 )

引文文本

采用真空烧结工艺制备了Ti(C,N)基金属陶瓷,研究了烧结温度和保温时间对Ti(C,N)基金属陶瓷显微组织和力学性能的影响,并用SEM观察其断口形貌.结果表明:随着烧结温度的升高,金属陶瓷的组织逐渐变得均匀,硬质颗粒逐渐球化,且其环形相逐渐变得完整;温度过高,保温时间过长,晶粒都会明显长大,环形相变厚,导致材料性能下降.经1440℃烧结,保温60min,可获得较佳的性能,其抗弯强度达1914.2MPa,硬度HRA达90.1.

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自动化n-SiC/Ni复合电刷镀层的高温摩擦性能研究

张斌, 徐滨士, 董世运, 吴斌

2008, 0 (1): 54-57.

摘要 ( 327 )

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PDF (631KB) ( 353 )

引文文本

采用自主研制的自动化电刷镀技术制得n-SiC/Ni复合电刷镀镀层.对比研究了手动与自动复合电刷镀镀层的组织与摩擦磨损性能.相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层表面形貌更加均匀细化,组织更加致密,显微硬度更高.高温滑动摩擦磨损实验表明:相对于手动电刷镀镀层,自动化镀层拥有更好的耐磨性能.

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微纳结构叶状铜的水热制备条件研究

陈庆春, 刘晓东, 邓慧宇

2008, 0 (1): 58-60.

摘要 ( 360 )

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PDF (867KB) ( 297 )

引文文本

借助X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,利用CuSO₄·5H₂O和NaOH为主要原料,考察了作为还原剂的多元醇种类、多元醇的量、水热反应温度、NaOH的量等条件对产物铜的形貌的影响.结果表明:在所研究范围内,要得到具有微纳结构的叶状铜的水热制备条件是:D-山梨醇作还原剂,醇与Cu²⁺的摩尔比不超过1/2,水热温度为180℃,NaOH的量不影响叶状铜的形成.

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热处理对喷射成形GH742y合金组织与性能的影响

袁华, 李周, 张国庆, 许文勇, 姚瑞平, 田世藩

2008, 0 (1): 61-63,67.

摘要 ( 317 )

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PDF (1785KB) ( 251 )

引文文本

研究不同的固溶温度热处理对变形喷射成形GH742y合金组织与性能的影响.结果表明:喷射成形GH742y合金晶粒细小、成分均匀、无宏观偏析,晶粒尺寸约5μm左右,固溶温度对其影响不大,具有明显的晶粒抗长大性.γ'相的固溶温度为110℃,不同固溶温度的热处理下,主要强化相γ'相析出的形状和大小不同,对合金的力学性能影响不大,不同热处理状态合金的屈服强度都在1150MPa左右,而持久性能也普遍在200h.

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镁合金液除气工艺参数的优化

许四祥, 吴树森, 毛有武, 肖毅

2008, 0 (1): 64-67.

摘要 ( 372 )

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PDF (874KB) ( 177 )

引文文本

利用镁合金快速定量测氢仪研究了通Ar除气对AZ91镁合金熔体除气处理的效果,以及通Ar流量、通Ar时间及精炼温度三因子对精炼效果的影响.运用正交试验方法找到了通Ar除气工艺的最佳工艺参数匹配,即通Ar流量为1～1.5L/min,通Ar时间为20～25min,镁液温度为725～750℃.揭示了主要工艺参数对镁合金熔体净化的影响规律.

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焊后热处理工艺对TD3合金钨极氩弧焊接头显微结构与力学性能影响

刘卫红, 曹春晓, 李艳, 毛唯, 李晓红

2008, 0 (1): 68-72.

摘要 ( 356 )

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PDF (1006KB) ( 293 )

引文文本

用高Nb的Ti-Al-Nb基合金作填充金属钨极氩弧焊TD3合金,探讨了焊后时效处理和焊后固溶+时效处理状态下母材及其接头显微结构和力学性能特点.结果表明:接头进行焊后固溶+时效处理相对较合理,热影响区、焊缝区分别为其室温、高温力学性能的薄弱区域;与焊后时效处理相比,焊后固溶+时效处理状态下母材力学性能较低,这主要归因于热处理过程中片状相粗化.

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表面工程

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阳极喷嘴口径对射流电沉积的影响

杜楠, 卢雄威, 赵晴, 王梅丰, 郑高

2008, 0 (1): 73-75.

摘要 ( 296 )

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PDF (822KB) ( 375 )

引文文本

利用自行设计的实验装置,研究了瓦特镍射流电沉积不同阳极喷嘴口径下电压与电流、电流密度、电流效率关系,以及阳极喷嘴口径对沉积层的金属分布的影响.研究发现:可用电流密度高达800A/dm²,沉积物呈圆柱形分布,沉积物直径几乎与相应的0.8,1.2,1.6mm阳极喷嘴口径一致.当喷嘴口径为1.6mm时电流效率为89.8%,而喷嘴口径为0.8mm时只有64.%.

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综述

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TiO₂基纳米材料第一性原理计算模拟的研究进展

张向超, 杨华明, 陶秋芬

2008, 0 (1): 76-80.

摘要 ( 511 )

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PDF (946KB) ( 1952 )

引文文本

本文在简要介绍了纳米TiO₂的基本物理化学性质及实验研究现状的基础上,着重论述了基于密度泛函理论的第一性原理算法对TiO₂基纳米材料的微观结构、光催化、掺杂改性等方面进行材料计算、模拟的研究进展,并指出该领域当前研究存在的问题,同时展望了其发展趋势.

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