燕绍九
,
陈翔
,
洪起虎
,
王楠
,
李秀辉
,
赵双赞
,
南文争
,
杨程
,
张晓艳
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.3.007
石墨烯以其优异力学、物理性能以及独特二维结构成为铝基复合材料的理想纳米增强相.金属基纳米复合材料制备技术快速发展,促进了石墨烯增强铝基纳米复合材料在结构和功能材料领域中的广泛研究.石墨烯在铝基体中的分散以及石墨烯/铝的界面控制问题具有重要科学研究和工程应用价值.重点介绍石墨烯增强铝基纳米复合材料最新研究进展,主要包括石墨烯增强铝基纳米复合材料的分散和冶金成型技术及其结构表征和力学性能研究.实验表明石墨烯能够显著提高铝基体力学性能,但作者认为通过优化工艺参数、改善微观结构和控制结合界面能够进一步优化材料性能.此外,为实现工程应用,还需加强石墨烯增强铝基复合材料的腐蚀性能和热、电性等物理性能研究,并突破材料的低成本、大规模制备技术.本文还基于石墨烯独特二维结构和表面状态,对石墨烯的增强增韧机制进行了深入讨论.
关键词:
石墨烯
,
铝基纳米复合材料
,
制备工艺
,
力学性能
,
分散工艺
,
界面结合
,
增强机制
郭领军
,
李贺军
,
薛晖
,
李克智
,
付业伟
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.01.007
利用模压半炭化成型工艺在大气环境下制备出了短切炭纤维增强沥青基C/C复合材料(简称SCFRC).研究了短切炭纤维的体积分数对SCFRC材料的体积密度和力学性能的影响规律.借助光学显微镜和扫描电镜对其微观组织和断口形貌进行了观察,分析了短切炭纤维对SCFRC材料的增强机制.结果表明,当短切炭纤维的体积分数由0%增大到11.8%时,SCFRC材料的力学性能随之呈线性增加;短切炭纤维增强SCFRC材料的机制主要有裂纹偏转效应、桥联效应以及脱粘和拔出效应.
关键词:
沥青基C/C复合材料
,
短切炭纤维
,
模压半炭化成型工艺
,
力学性能
,
增强机制
宋桂明
,
白厚善
,
周玉
,
王玉金
稀有金属材料与工程
运用扫描电镜(SEM)研究了ZrC颗粒增强钨基复合材料(ZrCp/W,ZrC颗粒体积分数为30%)在1000℃高温的断裂行为.结果表明:高温下,复合材料断裂过程是"微裂纹萌生-裂纹连接长大-裂纹快速扩展-材料断裂";复合材料中的ZrCp为脆性断裂,W基体有韧性断裂迹象;随温度升高,W基体发生了脆塑转变,W基体的塑性在一定程度上延缓了裂纹的扩展速率,降低了材料对裂纹的敏感性,基体在断裂前发生一定塑性变形而使变形抗力提高,并且硬质ZrC颗粒阻碍了W基体的塑性变形,从而使基体的位错强化和颗粒的载荷传递作用得以充分发挥,导致复合材料的高温抗弯强度比室温抗弯强度还要高.
关键词:
ZrCp/W复合材料
,
断裂行为
,
脆塑转变
,
增强机制
吴惠箐
,
丁桂甫
,
王裕超
,
汪红
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.04.016
通过复合电沉积技术制备了锌基碳纳米管复合薄膜.其中,碳纳米管表面的锌沉积层平滑连续,无明显界面缺陷,与其它金属基碳纳米管复合材料相比,这种独特的界面形貌是值得注意的.在对材料变形区的观察中发现,在薄膜变形的过程中,适中的结合强度将允许碳纳米管与基体发生界面脱黏,碳纳米管被拔出基体后桥联在裂纹中.虽然界面结合受到损伤,但是仍然可以有效地传递应力.当裂纹继续扩展,碳纳米管石墨片层开裂,直至完全断裂.同时,这些桥连在裂纹中的碳纳米管趋向于向垂直于裂纹的方向滑移,它们在基体中移动时会对基体造成一定程度的损伤.这些过程都将消耗大量的破断能,从而起到对基体的增强效果.锌基碳纳米管复合薄膜的平均硬度由HV178.3上升至HV493.5.
关键词:
碳纳米管
,
纤维增强金属基复合材料
,
界面特性
,
增强机制
张水
,
李国忠
,
陈娟
,
宁超
,
李宝佳
复合材料学报
采用化学改性法对芳纶纤维进行表面处理,研究了改性前后芳纶纤维对水泥基复合材料强度及抗冲击性能的影响.结果表明:芳纶纤维的掺入可以提高水泥砂浆的抗折强度和抗冲击性能,经化学改性后的芳纶纤维增强效果更加明显.当掺杂纤维的体积分数为1.0%时,化学改性前后芳纶纤维增强水泥砂浆试样与基准砂浆试样相比,其28天抗折强度分别提高了15.18%和23.85%,抗冲击韧性分别提高了276.74%和294.54%.采用SEM对芳纶纤维表面微观形貌及试样断口形貌进行了观察,利用XPS对改性前后芳纶纤维表面元素变化进行了研究,探讨了芳纶纤维对水泥砂浆的增强机制.
关键词:
化学改性
,
芳纶纤维
,
水泥基复合材料
,
抗冲击性能
,
增强机制
赵焕起
,
李国忠
复合材料学报
研究了化学改性聚丙烯(PP)纤维以及掺加聚丙烯纤维和芳纶纤维混杂比例和混杂效应对水泥基复合材料力学性能的影响,并构建了纤维增强水泥砂浆界面层的物理模型,描述了纤维对水泥砂浆的增强机制.实验表明,聚丙烯纤维经改性后使水泥砂浆前期抗折强度明显提高,聚丙烯纤维和芳纶纤维的混杂使水泥砂浆的后期抗折强度显著提高.改性聚丙烯纤维掺加体积分数为0.56％,芳纶纤维的体积分数为0.24％时,混杂纤维增强水泥砂浆试样较空白试样,3天、28天抗折强度分别提高了18.48％、31.17％,3天、28天抗压强度分别提高了7.16％、5.19％.
关键词:
聚丙烯纤维
,
混杂纤维
,
力学性能
,
水泥砂浆
,
增强机制
李小龙
,
李国忠
复合材料学报
为了增强玻化微珠/水泥发泡保温复合材料的力学性能和保温性能,通过掺加改性物理泡沫降低发泡保温复合材料的密度和导热系数,采用改性纤维对发泡保温复合材料进行增强.研究了纤维增强发泡保温复合材料的力学性能和耐水性能,并利用扫描电镜对试样内部微观形貌进行观察,探讨了改性泡沫和改性纤维对发泡保温复合材料的增强机制.结果表明,掺加泡沫明显降低了发泡保温复合材料的密度和导热系数,当泡沫掺量为1.05 mL/g时,试样密度和导热系数分别为186 kg/m3和0.056 W/(m·K).泡沫改性可有效改善发泡保温复合材料的强度和软化系数,掺加改性泡沫试样的抗折强度、抗压强度和软化系数较掺加乳胶粉试样的分别提高了21.05％、21.43％和13.56％.改性纤维可显著提高发泡保温复合材料的强度和软化系数,掺加改性纤维试样的抗折强度、抗压强度和软化系数较掺加未改性纤维试样的分别提高了25.93％、13.51％和8.33％.
关键词:
发泡保温复合材料
,
泡沫改性
,
改性纤维
,
力学性能
,
耐水性能
,
增强机制
