铝金属空心球型泡沫材料的动态力学性能分析

采用有限元法分析铝金属空心球型闭孔泡沫材料的动态力学性能,研究了冲击速度、相对密度、基体材料的应变强化以及功能梯度对泡沫材料的平台应力和密实化应变能的影响。结果表明：泡沫材料的平台应力和密实化应变能均随着冲击速度、相对密度和应变强化的增加而增强;功能梯度模型在能量吸收方面表现出明显的优越性,即密度最大的一层作为冲击端、密度最小的一层作为固定端的梯度配置泡沫模型的能量吸收最大。     

氧化镁填充剂对PEMFC垫片材料力学性能的影响

选用甲基乙烯基硅橡胶为基体,以气相法白炭黑与纳米改性碳酸钙的混合物作为复合补强剂,氧化镁作为导热橡胶填料,研究氧化镁填料对质子交换膜燃料电池(PEMFC)弹性体垫片材料力学性能的影响.试验结果表明,垫片材料的拉伸强度和断裂伸长率都随着氧化镁用量的增加呈下降趋势;垫片材料的硬度也随着氧化镁用量的增加而下降,但高于未添加氧...     

陶瓷的热压烧结

采用由自蔓延高温还原技术合成的TiB2陶瓷粉料,在不同烧结温度下热压制取TiB2陶瓷材料,对该材料的力学性能和微观结构特征进行研究.结果表明:随着烧结温度的增加,TiB2陶瓷材料的相对密度、硬度和抗弯强度都呈现先快后慢的增加趋势,导电性能增强.     

温度对纤维增强塑料筋力学性能的影响

将直径8的玄武岩纤维增强塑料(BFRP)和玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋恒温30 min再冷却至室温,用钢套管固定BFRP和GFRP筋端头并对其进行拉伸力学性能试验。研究BFRP和GFRP筋受拉本构关系、拉伸弹性模量、极限抗拉强度、极限拉应变等力学性能,并拟合温度在20~120℃时BFRP和GFRP筋拉伸力学性能随温度作用后的变化规律。结果表明:随荷载增加到极限荷载65%~80%,BFRP和GFRP筋均发出清脆的声音,其表面纤维丝断裂而导致脆性破坏;随温度增加,BFRP和GFRP筋受拉本构关系呈线性变化;120℃与20℃相比,极限抗拉强度分别降低9.8%和10.6%;BFRP筋极限拉应变减少20.4%,而GFRP筋出现先减后稍增趋势;BFRP筋拉伸弹性模量提高5.4%和13.9%,而GFRP筋呈先增后减现象。     

温度对纤维增强塑料筋力学性能的影响北大核心

将直径8的玄武岩纤维增强塑料(BFRP)和玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋恒温30 min再冷却至室温,用钢套管固定BFRP和GFRP筋端头并对其进行拉伸力学性能试验。研究BFRP和GFRP筋受拉本构关系、拉伸弹性模量、极限抗拉强度、极限拉应变等力学性能,并拟合温度在20~120℃时BFRP和GFRP筋拉伸力学性能随温度作用后的变化规律。结果表明:随荷载增加到极限荷载65%~80%,BFRP和GFRP筋均发出清脆的声音,其表面纤维丝断裂而导致脆性破坏;随温度增加,BFRP和GFRP筋受拉本构关系呈线性变化;120℃与20℃相比,极限抗拉强度分别降低9.8%和10.6%;BFRP筋极限拉应变减少20.4%,而GFRP筋出现先减后稍增趋势;BFRP筋拉伸弹性模量提高5.4%和13.9%,而GFRP筋呈先增后减现象。     

含宏观孔泡沫铝阻尼行为研究

本文采用空气加压渗流技术制备了含宏观孔开孔泡沫铝材料。宏观孔的直径大小为0.8毫米和1.4毫米,宏观孔体积分数为69%和76%。通过多功能内耗仪采用内耗技术测试了泡沫铝在不同温度、不同频率和不同振幅下的内耗谱特征,利用内耗技术研究了宏观孔开孔泡沫铝的阻尼行为。泡沫铝的阻尼能力比致密工业纯铝的阻尼能力得到了很大的提高,泡沫铝的内耗随着测量频率的增加而增加。同时,内耗也随着应变振幅的增加而增大。运用透射电子显微镜对材料的微观结构进行了观察,发现在晶界附近存在有大量的位错亚结构。根据内耗测量和微观观察提出了泡沫铝中可能的阻尼机制：孔周围的应力集中和模式转换、孔洞/金属基体界面处由于动力学模量相差很大而使机械能转化为热能和孔洞发生不均匀的膨胀或畸变使外加应变能耗散为热能。     

自密实混凝土工作特性研究

通过试验研究胶凝材料用量、粉煤灰掺量、外加剂、粗骨料等对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明:在保持水胶比不变的情况下,随着胶凝材料的用量增加,混凝土拌和物的黏度和稠度均降低,稳定性下降,抗离析性能变差;自密实混凝土的强度随粉煤灰掺量的增大而减小;减水剂、缓凝剂、引气剂等均对工作性产生影响;粗骨料中小粒径颗粒越多,自密实混凝土流动性越高,早期强度略有下降。     

热处理对OCr13Ni5Mo钢组织和性能的影响

采用金相观察、冲击、拉伸和硬度测试的方法。研究了二次回火温度对0Cr13Ni5Mo钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同温度二次回火后。组织以较细的板条状回火马氏体为主;随着二次回火温度的升高,材料的冲击韧性呈上升趋势,强度及硬度近似直线降低。     

热处理对0Cr13Ni5Mo钢组织和性能的影响

采用金相观察、冲击、拉伸和硬度测试的方法,研究了二次回火温度对0Cr13Ni5Mo钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同温度二次回火后,组织以较细的板条状回火马氏体为主;随着二次回火温度的升高,材料的冲击韧性呈上升趋势,强度及硬度近似直线降低。     

影响炭纤维增强纸基摩擦材料孔隙率的因素研究

采用SEM和液体渗透法研究了炭纤维增强纸基摩擦材料孔隙的形成和影响孔隙率大小的因素,结果显示:炭纤维的架桥作用使摩擦材料形成孔隙,随着炭纤维含量增加,孔隙率增大,粘结剂树脂在摩擦材料中的弥漫和增大固化压力使材料孔隙率减小。试验结果对调节和控制炭纤维增强纸基摩擦材料的孔隙率有指导意义。     

刀辊和砧辊硬度匹配试验研究

提高刀辊材料硬度可减少磨损,延长其使用寿命,提高模切速度,但会导致与之配合的砧辊损伤更为严重。为了使刀辊和砧辊系统总磨损量达到最小,试验研究了刀辊和砧辊的硬度匹配问题。利用滚动磨损试验机研究了刀辊与砧辊的硬度匹配,分析了不同硬度刀辊与砧辊匹配时的摩擦磨损与表面损伤行为。结果表明:不同硬度刀辊和砧辊试样匹配对滚动摩擦系数基本无影响;随刀辊硬度增加,刀辊磨损量呈下降趋势,砧辊磨损量表现为线性增加,刀辊和砧辊总磨损量呈先降低后增加的趋势,当刀辊与砧辊硬度比为1.016时,刀辊和砧辊系统总磨损量达到最小。刀辊硬度对刀辊和砧辊试样表面损伤形貌没有影响,刀辊和砧辊试样表面损伤形貌均表现为表面剥落损伤机制。     

用多孔泡沫金属改进中学化学实验的若干案例

多孔泡沫金属是一种具有多孔网状结构的新型功能材料,具有孔隙率高、比表面积大等特征。设计了四个实验案例,介绍泡沫金属在中学化学实验中的应用。用泡沫镍作为氢氧燃料电池的电极,可以在其孔隙结构中储存更多气体,延长放电时间。用泡沫铜卷曲后催化氧化乙醇,可增大接触面积,提高催化效果。用泡沫镍负载TiO₂后,可用于紫外光催化分解甲醛。用泡沫锌与稀硫酸反应,可大大提高反应速率,证明反应物接触面积对速率的影响。     

温度对PTN石油沥青聚氨酯接缝材料表干时间和硬度的影响

对一种新型混凝土接缝材料(PTN)在不同温度下的表干时间和硬度进行了研究,发现甲料∶乙料=1∶2.5时为较好的配比,甲乙料配比从1∶2.0到1∶3.0随着乙料成分的增加,材料的表干时间呈递减趋势;同一配比的PTN在不同温度下的表干时间会随着温度的升高而缩短。不同温度下制成的PTN在相同温度下,随着比例从1∶2.0到1∶3.0逐渐增大,硬度逐渐呈下降趋势。     

微孔玻璃在鱼塘养殖中的应用研究

本实验以DM308玻璃粉作为原料制备微孔玻璃片,研究采用加入添加剂、改变玻璃粉目数以及改变热处理工艺来获取强度、孔径、孔隙率等综合性能较好的微孔玻璃片,然后将玻璃片运用到鱼塘中利用微孔来为养殖输送氧气。本实验主要分成两大部分:一是用烧结法制备硬度较好、孔隙率高、导气性优良的微孔玻璃片,二是设计并制作一个小型鱼缸,模拟微孔玻璃片为鱼塘增氧的过程。     

铜-铝-氧化铝复合多孔材料的制备及性能

以NaCl为造孔剂制作铜-铝-氧化铝复合多孔材料,制备过程不需要用真空或复杂的装置,是一种既廉价又高效的方法.对烧结后的样品进行SEM、XRD分析,同时,对添加造孔剂与未加造孔剂的样品的孔隙率、抗压强度以及硬度进行了计算和测试.结果表明,不同成分配比会影响复合材料的物相、孔隙率及力学性能.将造孔剂去除前、后的样品相比,两者孔隙率相差10%左右,力学性能相差很大,抗压强度从2.63 MPa变化到17.64 MPa.     

石墨含量对Ni-Al-G摩擦材料的摩擦性能影响研究

镍铝金属间化合物是一种新的高温材料,应用前景十分广泛^([1])。在镍铝金属间化合物中添加合适的高温润滑剂,可制备出性能良好的高温自润滑摩擦材料。本实验采用粉末冶金工艺,在镍铝粉末中添加不同含量的石墨(G),制备出Ni-Al-G摩擦材料,通过电子显微镜、X射线衍射仪、电子天平称、摩擦磨损实验机等仪器分析了试样的表面相貌、组织结构、孔隙率、摩擦性能。实验结果表明:当添加石墨含量逐渐增加时,Ni-Al-G摩擦材料孔隙率下降,硬度不断下降。石墨粒径较小,在与镍铝反应生成额外新的产物Ni_3AlC_(0.5),起到固溶强化和细晶强化的作用。随着石墨含量的升高,Ni_3Al基材料摩擦系数先缓慢下降,后逐渐升高,在石墨含量为3%时性能最佳。     

弱碱对三元复合体系/油界面扩张黏弹性影响

以正己烷为油相,以Na2CO3-重烷基苯石油磺酸盐-HPAM(相对分子量1.2×107¹.6×107)三元溶液为水相,用Tracker全自动液滴表面张力仪在45℃条件下测量不同浓度弱碱的三元复合体系/油界面扩张黏弹性。阐述了弱碱三元复合驱体系/油界面扩张黏弹性随扩张频率和碱浓度的变化规律。结果表明:随着碱质量分数的增加,三元复合体系/油界面扩张黏性模量、弹性模量都在弱碱质量分数为0.4%时出现极大值;随着扩张频率的增加,碱质量分数为0.4%的三元复合体系界面扩张弹性模量、黏性模量均呈下降趋势;其他碱含量的三元复合体系界面扩张弹性模量呈略微上升的趋势,界面扩张黏性模量基本不变且值非常小。     

冷冻干燥法制备多孔生物活性玻璃陶瓷

以纳米级45S5生物玻璃粉体为原料,采用冷冻干燥法,以丙三醇(甘油)、聚乙二醇为分散剂,制备多孔生物陶瓷材料。实验结果表明:通过冷冻铸造法制备的复合陶瓷呈薄层状结构,在950℃下烧结的材料能保持多孔形貌,但是孔隙分布不均匀,大多为2-10μm的微孔,由阿基米德排水法测得的孔隙率知道孔隙在60%以上,孔径内部连通性良好;1 050℃下生物玻璃粉体出现玻璃软化,冻干胚体经烧结出现塌陷,微孔消失,孔径的连通性较差,大多数孔隙为不连通的半开孔。高温烧结定向多孔结构陶瓷胚体,温度高于1 000℃生物玻璃发生软化难以保持材料的定向多孔结构。生物玻璃粉体烧结多孔陶瓷的温度为950℃。     

应用于承载骨的梯度多孔支架力学性能研究

基于三周期极小曲面(TPMS)设计5种不同孔隙率梯度分布的梯度多孔支架,利用选区激光熔化(SLM)技术制造Ti6Al4V梯度多孔支架。该支架具有类似于人骨梯度多孔结构的梯度孔隙率。压缩测试结果表明,5种梯度多孔支架的弹性模量为8.75~13.88 GPa,抗压强度为219.48~ 528.21 MPa,符合承载骨的弹性模量和抗压强度要求。弹性模量和抗压强度都随着平均孔隙率P- (或边缘孔隙率PB )的增大而减小,P-对弹性模量和抗压强度的影响大于PB。采用Gibson-Ashby的拟合结果可以为承载骨的设计提供参考。     

1215易切削钢切削性能仿真与实验研究

采用单因素实验法，保持进给量、刀具几何参数和背吃刀量等切削条件不变，改变切削速度，研究1215钢的切削力变化。对1215钢进行数值模拟切削试验，结果表明，在保持切削用量和刀具角度不变的情况下，随着切削速度提高，1215钢所受的切削力先减小后增大。为验证模拟仿真结果可靠性，对1215钢进行切削实验，并进行误差分析。