燃烧合成原位增韧氧化铝基复合陶瓷的显微结构与力学性能

通过燃烧合成技术制备出了氧化铝棒晶为基的Al2O3/ZrO2复合陶瓷棒材,研究了大体积Al2O3/ZrO2复合陶瓷的显微结构及力学性能.经对其性能测试发现,陶瓷的硬度和断裂韧性最高可达22.1 GPa和9.16 MPa·m0.5;通过对裂纹扩展路径观察,发现材料增韧是通过以氧化铝棒晶桥接与拔出增韧为主并伴有α-Al2O3片晶桥接多重增韧机制予以实现;经实验分析,可进一步认为以增大燃烧放热量来提高实际熔体温度,并在离心力作用下,进行材料高温高压合成,可显著提升材料的强韧性.     

超重力下燃烧合成Al2O3-ZrO2（4Y）共晶陶瓷的自挤压工艺研究

引入自挤压工艺辅助超重力下燃烧合成制备Al2O3-ZrO2（4Y）共晶复合陶瓷,可有效地消除陶瓷制品的缩孔、缩松组织等缺陷,陶瓷致密性得到明显提高,同时又有效地抑制陶瓷裂纹萌生。XRD分析显示共晶陶瓷由α-Al2O3,t-ZrO2及少量的m-ZrO2三相组成,且随自挤压力增大,陶瓷中可相变的t-ZrO2的体积分数增加。SEM观察发现陶瓷的显微组织中的棒状共晶团随自挤压力的增大而细化,体积分数增加,且分布其上的t-ZrO2纤维直径变小,共晶团组织边缘处的ZrO2枝晶逐渐转变为细小的球晶,共晶团边界组织厚度逐渐减小,从而使陶瓷力学性能得以提升。     

氧化锆陶瓷Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹的综合相变增韧作用

采用综合相变准则和应变能释放率判据对氧化锆陶瓷Ⅱ-Ⅲ复合型裂纹的增韧结果进行了理论计算。分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变增韧的理论表达式。结果表明:综合相变对静止裂纹有微小的负屏蔽效应,对扩展裂纹的增初结果与材料的剪切模量、相变尾区高度和相变体积分数成正比,并且增韧值随着K_Ⅲ/K_Ⅱ比值的增大而减小,表明相变对Ⅱ型裂纹的增韧效果相对Ⅲ型裂纹更显著。     

高温空气下C/SiC复合材料力学性能测试

测试了C/SiC复合材料在高温空气下的压缩、弯曲和拉伸性能,利用扫描电子显微镜分析复合材料在室温与高温条件下的断口微观形貌。结果表明:从室温升温到1 000 ℃测试温度时,C/SiC复合材料的压缩强度由247 MPa降低至78 MPa,性能降低68%;弯曲强度由480 MPa降低至277 MPa,性能降低42%;拉伸强度由247 MPa降低至152 MPa,性能降低38%。高温氧化导致界面退化,损伤材料基体与碳纤维结构,加剧了纤维断裂程度,改变了纤维与基体的结合状态,纤维增韧机制逐渐消失,导致复合材料性能下降。     

以应变能释放率判据为基础的Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹相变增韧计算

以应变能释放率判据为基础 ,采用压力敏感准则和权函数法对相变增韧陶瓷Ⅰ -Ⅱ混合型裂纹的增韧效应进行了理论计算 ,分别给出了静止裂纹和定常扩展裂纹相变塑性屏蔽的理论表达式。结果表明 :相变对静止裂纹有负屏蔽效应 ,并随KⅡ/KⅠ 的比值增大而增大 ;对定常扩展裂纹的增韧结果除与材料弹性模量、相变尾区高度和相变体积分数有关外 ,还随KⅡ/KⅠ的比值增大而减小。     

SiO2气凝胶复合短切莫来石纤维多孔骨架复合材料的制备及性能

将短切莫来石纤维、硅溶胶、B4C粉,经过1260℃烧结制备多孔骨架,以正硅酸乙酯、去离子水和乙醇配制SiO2溶胶,并将多孔骨架与SiO2溶胶浸渍,经过超临界干燥制备SiO2气凝胶复合的莫来石隔热瓦.通过热重和差热分析、X射线能谱分析,表明B4C在700℃～900℃时发生氧化,生成B2O3将短切纤维粘接到一起,莫来石多孔骨架在1500℃以下稳定存在.具有纳米级孔洞结构的SiO2气凝胶填充了多孔骨架的微米级孔洞,隔热瓦的热导率在200℃、500℃、800℃、1000℃分别下降了44.3%、33.8%、34.6%、29.5%.此外,SiO2气凝胶的复合使得抗弯和抗压强度分别提高了50%和40%.     

纳米SiO_2增韧改性环氧乙烯基酯树脂的性能研究

为了对环氧乙烯基酯树脂(EVER)进行增韧改性,采用KH570硅烷偶联剂对纳米SiO2进行表面处理,考察了纳米SiO2表面改性及其质量分数对EVER力学性能的影响。经过偶联剂处理的纳米SiO2复合材料在树脂基体中具备更好的分散性和相容性,力学性能明显优于纯EVER材料和未经偶联剂处理的复合材料。纳米SiO2质量分数为3%时,纳米SiO2复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别比纯EVER材料提高了42.10%,43.38%和91.91%;纳米SiO2质量分数为4%时,纳米SiO2复合材料的拉伸模量比纯EVER材料提高了34.57%。通过观察冲击断面的SEM照片,分析了纳米SiO2增韧改性的作用机理。结果表明:纳米SiO2增韧改性的关键在于诱发基体产生银纹,使其对裂纹扩展起到钝化、阻碍的作用。     

不同裂解温度对制备SiCf/Si-O-C复合材料性能研究

以聚硅氧烷为先驱体,研究先驱体转化过程中在不同的裂解温度下对制备SiCf/Si-O-C复合材料性能影响.结果表明,当裂解温度在700℃、800℃时,陶瓷基复合材料的弯曲强度分别为255.2 MPa、309.0 MPa;当裂解温度在1000℃时,陶瓷基复合材料的弯曲强度为45.3 MPa.对SiCf/Si-O-C复合材料的微观结构及载荷-位移曲线进行分析,发现界面结构是影响SiCf/Si-O-C复合材料性能的主要因素.     

纳米颗粒和非晶相复合刷镀层n-Al2O3／Ni-P的制备

采用纳米电刷镀技术在钢基体表面制备了n-Al2O3/Ni-P复合刷镀层,研究了复合刷镀液中纳米颗粒含量、刷镀电压和刷镀笔移动速度对复合刷镀层中P和Al2O3含量的影响.优化后的工艺参数范围为刷镀液中n-Al2O3颗粒含量20～30 g/L、刷镀电压8～12 V、刷镀笔移动速度5～10 m/min.制备的n-Al2O3/Ni-P复合刷镀层组织致密,含有纳米颗粒和非晶相.     

陶瓷基复合装甲防12.7mm穿甲燃烧弹的靶试研究（Ⅰ）

基于对材料特性和防弹机理的认识,设计了由Al2O3陶瓷、616装甲钢和高强PE材料构成的陶瓷基复合装甲板,并用现役127.mm穿甲燃烧弹进行靶试考核,检验靶板设计思路,结果表明：防护面密度为128 kg/m2的靶板可防住该弹。     

超细粒子对环氧树脂的增韧改性研究

用NW-2辛酯偶联剂改性过的复合氧化锌(ZnO)超细粒子对环氧树脂进行增韧,借助于SEM和力学性能测试手段研究了ZnO粒子的形貌以及NW-2辛酯偶联剂改性复合ZnO粒子在环氧树脂体系中的增韧情况及其机理.结果表明:经过NW-2辛酯偶联剂改性的复合超细ZnO粒子对环氧树脂具备良好的增韧效果.     

Gas metal arc welding of high nitrogen stainless steel with Ar-N2-O2 ternary shielding gas

High nitrogen stainless steel with nitrogen content of 0.75％was welded by gas metal arc welding with Ar—N2-O2 ternary shielding gas. The effect of the ternary shielding gas on the retention and improvement of nitrogen content in the weld was identified. Surfacing test was conducted first to compare the ability of O2 and CO2 in prompting nitrogen dissolution. The nitrogen content of the surfacing metal with O2 is slightly higher than CO2. And then Ar—N2-O2 shielding gas was applied to weld high nitrogen stainless steel. After using N2-containing shielding gas, the nitrogen content of the weld was improved by 0.1 wt％. As N2 continued to increase, the increment of nitrogen content was not obvious, but the ferrite decreased from the top to the bottom. When the proportion of N2 reached 20％, a full austenitic weld was obtained and the tensile strength was improved by 8.7％. Combined with the results of surfacing test and welding test, it is concluded that the main effect of N2 is to inhibit the escape of nitrogen and suppress the ni-trogen diffusion from bottom to the top in the molten pool.     

浅谈Y2K

Ｙ２Ｋ（计算机２０００年问题）的解决现在已迫在眉睫,文章在讲述 Ｙ２Ｋ的产生及其危害的前提下,提出了Ｙ２Ｋ的测试及解决办法,并阐述了我国目前在Ｙ２Ｋ问题上的工作及成果。     

Fabrication and analysis of TIG welding-brazing butt joints of in-situ TiB2/7050 composite and TA2

Lightweight hybrid structures of Al MMCs and titanium alloy dissimilar materials have great prospect in the defence industry application. So, it is necessary to join Al MMCs with Ti metal to achieve this structural design. In this work, in-situ TiB2/7050 composite and TA2 were firstly attempted to join by TIG welding-brazing technique. The result was that the intact welding-brazing butt joint was successfully fabricated. The joint presents dual characteristics, being a brazing on TA2 side and a welding on TiB2/7050 side. At brazing joint side, ER4043 filler metal effectively wets on TA2 under TIG heating condition, and a continuous interfacial reaction layer with 1—3μm is formed at welded metal/TA2 interface. The whole interfacial reaction layers are composed of Ti(AlSi)3 intermetallic compounds (IMCs), but their morphologies at the different regions present obvious distinguishes. The microhardness of the reaction layers is as much as 141—190 HV. At welding joints side, the fusion zone appears the equixaed crystal structure, and the grain sizes are much smaller than those of welded metal, which is attributed to the effect of TiB2 particulates from the melted TiB2/7050 on acceleration formation and inhibiting growth for the new crystal nucleus. The tensile test results show that average tensile strength of the optimal welding-brazing joint is able to achieve 138 MPa. The failure of the tensile joint occurs by quasi-cleavage pattern, and the cracks initiate from the IMCs layer at the groove surface of TA2 and propagate into the welded metal.     

纳米SiO_2在润滑油中的高温摩擦学性能

采用多功能SRV试验机考察了纳米SiO2在菜籽油中的高温摩擦学性能,利用表面轮廓仪观察磨损表面形貌。结果表明,在恒定负荷试验中,纳米SiO2能明显改善菜籽油的高温减摩抗磨性能,在500℃时,摩擦因数仅为0.16,磨损量降低了80%以上。在连续加载的高温试验中,当试验温度为200℃时,纳米SiO2对菜籽油的减摩抗磨性能没有明显的改善;而当试验温度达到500℃时,纳米SiO2能明显地改善菜籽油的减摩抗磨性能,在大负荷(500N)的情况下更为突出。     

一种低黏度环氧树脂的制备及性能研究

采用一种新型增韧剂CC对环氧树脂进行增韧改性,获得一种低黏度中温固化环氧树脂体系。测试了树脂的力学性能,并通过红外光谱和动态热机械能分析等方法,对树脂的组织和性能进行了研究。结果表明：当CC的质量分数为19%时,环氧树脂的剪切强度和拉伸强度最大,分别为25.1 MPa和55.88 MPa;该环氧树脂具有较低的黏度;固化过程中各组分反应完全,树脂刚度较大,玻璃温度Tg达110.36℃。     

用溶胶-凝胶法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝基复合材料的研究

本文研究了溶胶－凝胶（Ｓｏｌ－ｇｅｌ）法制备碳纤维三维编织物增强氧化铝（Ａｌ２Ｏ３）基复合材料的成型工艺及其力学性能，研究了两种主要起始物Ａｌ（ＮＯ３）３、ＡｌＣｌ３配制的氧化铝溶胶对复合材料成型工艺和力学性能的影响。分别以Ａｌ（ＮＯ３）３和ＡｌＣｌ３为起始物，制备得到Ⅰ＃、Ｉ＃复合材料。研究表明，以Ａｌ（ＮＯ３）３为起始物配制的溶胶粘度较小，利于材料的致密化。经过溶胶浸渍、凝胶、裂解１３个周期后，Ⅰ＃材料的密度和室温三点弯曲强度分别为１．８６ｇ／ｃｍ３和１４５．２ＭＰａ，而ＩＩ＃材料的密度和室温三点弯曲强度分别为１．６３ｇ／ｃｍ３和１０４．１ＭＰａ，材料均呈典型的韧性断裂模式。用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察试样的断口形貌，发现断口表面有大量的纤维拔出，纤维表现了较好的增韧效果。     

光学晶体K2Al2B2O7相位匹配参量放大研究

对K2Al2B2O7（KABO）晶体的相位匹配飞秒激光参量放大（OPA）特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了Ⅰ型、Ⅱ型参量放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于一定波长的抽运光，存在一定的非共线入射角对应一定波长的信号光。在KABOⅠ型参变条件下，非共线角的引入使相位匹配角增大。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。     

FBCB2的现状及未来发展

FBCB2是一个新型战场指挥控制/态势感知系统,在阿富汗、伊拉克战争中投入应用后,极大地增强了作战单元的战场态势感知能力、友军相互识别能力、通信和导航能力,使友军误伤大为减少,得到了官兵的广泛好评,产生了巨大影响。但是,FBCB2是一个新型装备,在实际应用中也暴露出了一些问题,为了克服老版本存在的缺陷,美军利用新的技术,并结合实际应用中的经验教训,对其主要系统进行重新设计。主要介绍美国改进FBCB2的两个方案。