陶永强
,
矫桂琼
,
王波
,
常岩军
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.06.020
对Z-pins增强2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头在单向载荷作用下的连接性能进行了试验研究.试验结果表明Z-pins的加入能够改善2-D编织陶瓷基复合材料搭接接头的连接件能,反映在载荷-位移曲线的后半段,载荷变化出现了波动不大的起伏区域.产生此区域的原因为Z-pins从搭接接头拔出的过程中,与复合材料形成桥联,消耗了部分本该作用在开裂尖端的能量.利用有限元的方法模拟了有、无Z-pins,Z-pins在不同直径和间距下搭接接头的失效过程,并与试验结果相比较,吻合较好.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
搭接接头
,
Z-pins
,
直径
,
间距
常岩军
,
矫桂琼
,
陶永强
,
王波
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00509
通过2.5D-C/SiC陶瓷基复合材料的面内拉伸试验, 研究了材料在拉伸载荷作用下的力学性能和损伤演化过程, 建立了2.5D-C/SiC复合材料的应力型和应变型拉伸损伤演化模型. 结果表明, 材料沿纵向和横向的拉伸应力－应变曲线相似, 损伤过程基本相同. 对应于拉伸应力应变曲线的三个特征切线模量, 面内拉伸的损伤演化过程可以分为三个阶段: 初始损伤阶段、损伤加速阶段和损伤减缓阶段. 由应力型损伤演化模型可以推导出三个损伤阶段的两个特征应力, 其中第一特征应力可以作为工程比例极限的参考值.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
2.5D-C/SiC
,
damage evolution model
,
tensile property
陶永强
,
矫桂琼
,
王波
,
常岩军
材料科学与工程学报
本文对搭接长度分别为15mm,20mm,23mm,37ram,60mm的Z-pins增强陶瓷基复合材料接头在单向载荷作用下的连接性能进行了试验研究和数值模拟.试验结果表明接头的最终失效形式有两种:(1)搭接长度大于、等于20mm的接头由搭接板断裂而失效;(2)搭接长度等于15mm的接头由搭接面的脱胶而失效.在搭接长度为20mm～60mm之间,接头的最大破坏载荷与搭接长度之间呈线性关系变化.采用有限元的方法对搭接接头的破坏过程进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,进而得到了介于上述两种破坏模式之间的搭接接头的搭接长度.
关键词:
陶瓷基复合材料(CMC)
,
接头
,
Z-pins
,
搭接长度
,
连接性能
陶永强
,
矫桂琼
,
王波
,
常岩军
材料科学与工程学报
对A、B、C三种工艺制备的2D和2.5D编织陶瓷基复合材料进行了准静态拉伸试验,试验采用的加载速率分别为0.02mm/min、0.2mm/min、1mm/min、5mm/min、25mm/min、125mm/min.获得了不同加载速率下,2D和2.5D编织陶瓷基复合材料的应力-应变曲线.基于所获得试验结果,讨论了加载速率对2D和2.5D编织陶瓷基复合材料力学性能产生影响的原因.试验结果表明:A、B工艺的2.5D编织陶瓷基复合材料对加载速率的变化不敏感;C工艺的2D编织陶瓷基复合材料对加载速率变化不敏感,而A工艺的2D编织陶瓷基复合材料对加载速率变化较为敏感,随着加载速率的增加,材料的初始弹性模量有较大程度的增大,破坏应变有所减小.基于基体强度分布理论,模拟了对加载速率不敏感的2D编织陶瓷基复合材料在拉伸载荷下的应力一应变行为.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
加载速率
,
2D
,
2.5D
,
应力-应变行为
常岩军
,
矫桂琼
,
陶永强
,
王波
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2008.03.018
通过2.5D-C/SiC陶瓷基复合材料的面内拉伸试验,研究了材料在拉伸载荷作用下的力学性能和损伤演化过程,建立了2.5D-C/SiC复合材料的应力型和应变型拉伸损伤演化模型.结果表明,材料沿纵向和横向的拉伸应力-应变曲线相似,损伤过程基本相同.对应于拉伸应力应变曲线的三个特征切线模量,面内拉伸的损伤演化过程可以分为三个阶段:初始损伤阶段、损伤加速阶段和损伤减缓阶段.由应力型损伤演化模型可以推导出三个损伤阶段的两个特征应力,其中第一特征应力可以作为工程比例极限的参考值.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
2.5D-C/SiC
,
损伤演化模型
,
拉伸性能
陶永强
,
李晶
,
矫桂琼
,
王波
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.014
将二维编织结构简化为(0°/90°)s正交铺层结构.采用含损伤变量的剪滞分析理论,解得双向等轴拉伸载荷下,0°层和90°层开裂后各层的应力分布;基于随机基体裂纹演化理论,随机纤维损伤和最终失效理论,确定了0°层和90°层沿纤维方向的应力-应变关系,以及切线拉伸模量与施加载荷之间的关系;然后,将切线拉伸模量代入正交铺层结构的剪滞分析中,进而预测出二维编织陶瓷基复合材料在双向等轴拉伸载荷下的应力-应变关系.预测结果表明:在双向等轴拉伸载荷下,二维编织陶瓷基复合材料的横向和纵向应力-应变曲线基本相同,与单向加载时的应力-应变曲线相近.
关键词:
陶瓷基复合材料
,
二维
,
双向拉伸
,
应力-应变行为
,
剪滞分析
王俊
,
王平
,
简觉非
,
邓义群
,
漆小鹏
,
李之锋
,
刘斌
材料热处理学报
采用水冷-强度法测试表征了锂辉石/SiCp紫砂陶试样抗热震性能,结合SEM、XRD等测试分析手段进行物相、微观组织形貌方面分析,在SiCp含量为9％条件下,重点研究锂辉石含量(0 ～32％)对紫砂陶试样力学和热学性质的影响.结果表明,锂辉石含量为16％时,紫砂陶试样抗折强度达到最大值83.37 MPa;含量为24％时,平均热膨胀系数最低,强度保持率达到53.07％最高值,抗热震性能最好;莫来石和β-锂辉石固溶体晶相含量随锂辉石含量增大而增多;试样热震后断口出现裂纹,沿晶断裂是试样断裂的主要方式.
关键词:
紫砂陶
,
锂辉石
,
抗折强度
,
抗热震性
魏炜
,
夏金童
,
李劲
,
赵敬利
,
赵庆才
,
李允柱
,
刘奉来
功能材料
选取膨润土作为陶瓷基体,以鳞片石墨、预处理石墨及炭黑作为导电原料,碳化硅作为增强原料,经球磨混合、50MPa模压成型和1000℃热处理3h后制备出炭/陶复合电热材料。采用XRD和SEM对其物相组成和微观形貌进行表征,并对其通电发热性能、力学性能和抗氧化性能进行了测试和分析。所制备的炭/陶复合材料具有优异的电热性能,在交流低电压（10V）下即可迅速升温,并在较高温度下保持相对稳定,研制的样品中最高发热温度可达643℃。通过调整碳化硅含量,复合材料抗弯强度可达14.3MPa。通过将炭材料和陶瓷材料复合,可有效改善炭材料的抗氧化性,使其明显氧化失重温度升高200℃左右。
关键词:
炭/陶复合电热材料
,
电热性能
,
力学性能
,
抗氧化性能
李焰
,
夏金童
,
邵浩明
,
卢学峰
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.02.014
通过在陶瓷基体原料(高岭土)中添加炭系导电原料(石墨、炭黑),经球磨混合、模压成形和烧结工艺制得炭/陶复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、数字测温仪等分析和测试了所研制试样的相组成、显微结构以及电热性能.结果表明,本实验的烧结条件下,炭系导电原料不会和陶瓷基体发生反应,其导电性不会受到影响.单一石墨和炭黑含量超过30和25wt%或石墨加炭黑混合(m石墨: m炭黑=1: 1)导电原料含量超过30wt%时,可在炭/陶复合材料内部形成良好的连续导电通道,且该材料具有优良的电发热性能.
关键词:
炭/陶复合材料
,
石墨
,
炭黑
,
电热性能
倪卓
,
李丹
,
钟玉莲
,
刘丽双
,
陈展明
材料导报
采用十八胺对永固红F5R进行化学修饰,以Span-80为稳定剂,四氯乙烯为分散介质,制备了分散性和稳定性良好的电泳液.以此电泳液为囊芯,脲甲醛树脂为壁材,制备了一种红色电子墨水微胶囊,研究了投料比、合成温度、酸化时间和搅拌速度等对合成微胶囊的影响.结果表明,合成的微胶囊形貌呈规则球形,表面光滑,囊壁结构致密,强度较好,包覆率达到82%,囊芯含量达到76%.永固红F5R电泳液微胶囊具有明显的电场响应行为,可以作为柔板显示器的功能材料.
关键词:
电子墨水
,
微胶囊
,
永固红F5R
,
电场响应
