简介：复合环形气瓶爆破压力58MPa,未满足60MPa设计指标。气瓶水压爆破试验前依次经强度试验、气密性检查和疲劳试验。气瓶外层缠绕芳纶纤维,内衬为TC4钛合金超塑成形后激光焊接。运用多种分析手段开展内衬裂纹及断口的宏微观形貌分析、特征微区化学成分测定、焊缝金相组织检查。结果发现:在内衬内焊缝收弧焊趾部位存在裂纹源,裂纹源由数个微氧化脆性准解理小平面组成,源区与瞬断过渡区有疲劳条带特征。分析表明,裂纹源形成于焊接过程,在疲劳试验中发生疲劳扩展,而后爆破试验因裂纹前端应力强度因子达到临界值而发生失稳爆裂,裂纹性质为氢脆裂纹,属焊接气体保护不充分引起的环境吸氢。

简介：对直升机旋翼前缘的镍-玻璃纤维复合层进行超声检测方法研究。分析镍-玻璃纤维复合层缺陷特征及缺陷识别方法;针对薄壁曲面构件的检测需求,采用便携式超声特征扫描成像方法和接触式聚焦方法,完成曲面旋翼前缘的扫描成像检测;利用超声特征扫描成像系统对检测信号进行全波列采集,并用幅值特征和频谱分析等方法对复合层脱粘缺陷进行分析和处理,实现高精度的缺陷显示和评价。

简介：基于热锻冷整工艺，利用DEFORM-3D对直齿锥齿轮冷整工序成形进行有限元数值模拟。通过对直齿锥齿轮冷整成形过程中的行程载荷、材料流动速度场、应力应变进行分析，提出优化方案，并进行成形试验对比，结果表明，较大的齿厚和较小的齿高直齿锥齿轮的材料流动速度场分布更优，应力应变分布更合理。模具所受载荷更低，成形件齿面符合产品精度要求。

简介：针对直升机在海上战训任务遂行中出现的严重复合材料老化现象,筛选复合材料的境敏感因素,老化参量包括温度、湿度和紫外光照等,提出直升机复合材料结构使用环境谱编制方法,并编制相应环境谱;以湿热效应和光氧老化对CFRP板材损伤相等为原则,编制适用于CFRP的实验室加速老化环境谱,缩短了直升机复合材料环境适应性试验周期,为复合材料的研发和工程应用提供一定参考。

简介：汽车轻量化是汽车产业的核心技术和重要发展方向，已经成为国家制造业的发展战略，《中国制造2025》中多次提到汽车轻量化，涉及了轻量化材料、优化设计、整车轻量化技术等多个方面，《节能与新能源汽车轻量化技术路线图》也将汽车轻量化作为发展战略重点之一。

简介：连续碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（Cf/SiC）因其具有高比强、高比模、耐磨损、良好热稳定性以及耐高温等突出性能,成为航空、航天、高性能武器装备等高尖端领域极具潜力的热结构材料。但高温氧化是其工程应用上的弱点,会造成Cf/SiC复合材料性能的下降,直接影响到材料的使用寿命和安全性。分析Cf/SiC复合材料的氧化影响因素,从界面相、基体和表面涂层3个方面综述Cf/SiC复合材料高温抗氧化技术的研究进展,结果表明：不同的温度区间内Cf/SiC复合材料的氧化行为不同,而界面改性、涂层抗氧化和基体改性相结合是实现材料抗氧化的关键。

简介：基于传统双辊铸轧工艺将固态因瓦合金(Invar)带材与熔融态铜液同时喂入铸轧机辊缝,在铸轧区高温、强压和塑性变形共同作用下,成功制备Invar/Cu层状复合带材。通过拉伸、弯曲、T型剥离及SEM、EDS测试,分析Invar/Cu复合带材的力学性能及拉伸断口和结合界面显微形貌。结果表明,折弯中覆层与基层协调变形,未出现分层现象;当界面结合强度较高时,拉伸应力-应变曲线只有一个应力平台;相反,由于Invar和Cu的力学性能差异,在等轴拉伸过程中出现界面分层现象,在两组元发生缩颈时,应力-应变曲线相应地出现两个应力平台;经800℃热处理1h,平均剥离强度由铸轧态的13.85N/mm提升至42.31N/mm;并且,退火处理后Cu侧剥离界面SEM和EDS结果证明,Cu侧黏连有更多的Fe,这说明退火处理可以增强Invar/Cu复合带材的界面结合强度。

简介：在60MPa压力，5个不同的烧结温度下将ZnO?聚苯胺?聚乙烯混合粉末压制成复合陶瓷圆片，研究烧结温度的变化对其电物理性能和显微组织的影响。结果显示，烧结温度从30°C升高至120°C，击穿电压从830V降低至610V；继续提高烧结温度，击穿电压反而升高。随着烧结温度的升高，界面电压势垒的变化与击穿电压的变化相反。样品的泄露电流很低，说明材料具有低的降解速率。烧结温度越高，非线性系数变得越小。此外，各样品均有迟滞现象，随烧结温度升高至120°C，电滞回线降低；当温度继续升高时，电滞回线变宽。紫外光谱的结果显示，有3个杂质能级，且随烧结温度的升高而降低。扫描电镜的结果显示，复合材料显微组织中含有晶粒和晶界，晶界的电阻率是影响材料的压敏特性随烧结温度变化的主要因素。

简介：由于纳米材料特殊的结构，使材料自身具有小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、表面和界面效应等，从而使其具有许多与传统材料不同物理、化学性质。

简介：采用等离子转移弧堆焊技术制备高碳化钨含量的镍基复合材料(Stelcar65合金),并通过正交试验优化Stelcar65合金的堆焊参数。堆焊电流、送粉率和堆焊速度等参数均对碳化钨的分解有显著影响。正交试验优化后的最佳堆焊电流、最佳送粉率和最佳堆焊速度分别为100A、25g/min和40mm/min,堆焊层无裂纹、无分解。并对优化后的堆焊层显微组织和显微硬度进行分析。

简介：由于纳米材料特殊的结构,使材料自身具有小尺寸效应、量子效应、宏观量子隧道效应、表面和界面效应等,从而使其具有许多与传统材料不同物理、化学性质。从20世纪80年代以来,纳米科技研究在世界范围内收到高度重视,很多技术已实用化。目前,纳米科技已经渗透到多个传统产业中,如染料、涂料、建筑材料、食品等。“十二五”期间,863计划重点支持了纳米改性胶凝及涂层复合材料的制备与应用技术开发,针对水泥基胶凝和椎间融合器两种典型材料,进行纳米改性技术研发,实现建筑工程耐久性关键指标、综合耐久性能提升和椎间融合器力学、生物学性能提升。前不久,“纳米改性胶凝及涂层复合材料的制备与应用技术”项目在北京通过验收。

简介：以固相含量为20%（质量分数）、Al2O3/SiO2质量比为2：1的Al2O3-SiO2溶胶为原料,制备三维编织碳纤维增强莫来石（3DC/mullite）复合材料.分析溶胶的特性与莫来石化行为,发现溶胶经1300℃热处理基本实现完全莫来石化,凝胶粉呈现出较好的烧结收缩特性.通过溶胶“真空浸渍-干燥-热处理”路线制备出3DC/mullite复合材料,即使总孔隙率为26.0%,复合材料仍获得良好的力学性能,弯曲强度和断裂韧性分别为241.2MPa和10.9MPa·m1/2.表征复合材料在1200、1400和1600℃下的抗氧化性能.由于基体的进一步致密化,3DC/mullite复合材料在1600℃下氧化30min后,仅有微小的质量损失,力学性能几乎没有变化.

简介：针对真空压力浸渗制备的碳纤维增强铝合金复合材料(CF/Al复合材料),分别采用延性损伤本构和内聚力界面本构定义基体合金和界面的损伤演化与失效行为。建立其细观力学单胞有限元模型,数值模拟获得了复合材料横向拉伸变形中基体合金和界面的细观损伤演化和失效过程,通过复合材料横向拉伸应力–应变试验曲线与数值模拟曲线对比,验证所建立细观力学有限元模型的可靠性。结合力学试验和拉伸断口分析,探索CF/Al复合材料横向拉伸变形时断裂力学行为规律及其失效机理。

简介：钛及其合金常被用作牙科和骨植入材料。钛表面的仿生涂层可以改善其成骨性能。本文作者开发一种新型的、具有成骨作用的钛合金表面纳米复合涂层,为骨髓间充质干细胞(MSCs)的粘附、增殖和成骨分化提供自然环境。用静电纺丝法制备基于聚己内脂(PCL)、纳米羟基磷灰石(nHAp)和雷尼酸锶(SrRan)的纳米复合涂层。因此,涂覆在钛合金表面的涂层有4种,分别为PCL、PCL/nHAp、PCL/SrRan和PCL/nHAp/SrRan。采用EDS、FTIR、XRD、XRF、SEM、AFM、体外细胞毒性和血液相容性测试等技术评估涂层的化学性能、形貌和生物学性能。结果表明,纳米复合涂层具有细胞相容性和血液相容性,PCL/HAp/SrRan纳米复合纤维涂层具有最高的细胞活性。MSCs在纳米涂层上的成骨培养显示干细胞向成骨分化,碱性磷酸酶活性和矿化测试结果证实了这一点。研究结果表明,所制备的复合纳米涂层具有促进新骨形成和增强骨-植入体整合的潜力。

简介：采用纯Mg、Zn、Ca粉末和纳米羟基磷灰石(nHA)粉末,通过粉末冶金方法制备Mg-5Zn-0.3Ca/nHA生物复合材料,研究不同nHA增强相含量(1%、2.5%和5%,质量分数)对Mg-5Zn-0.3Ca合金腐蚀性能的影响。通过模拟体液浸泡试验和电化学技术测试其耐腐蚀性。结果显示,添加1%和2.5%的nHA提高镁合金的耐腐蚀性,这是因为生物活性nHA促进稳定的磷酸盐和碳酸盐表面沉积层的形成,从而提高纳米复合材料的耐蚀性。然而,在镁合金中添加更高含量的nHA作为增强相时,表面沉积层的密度增加,导致局部腐蚀产生的气体无法及时排出而聚集在沉积层下,减小层与基体的粘着力,导致耐腐蚀性能下降。对镁合金及其纳米复合材料的间接细胞毒性评价表明其浸提液无细胞毒性,添加1%nHA的纳米复合材料的测试结果与阴性对照组几乎相似。

简介：基于化学镀Ni工艺,研究Sn-3.5Ag-0.5Cu合金在Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al基体上的润湿行为,分析镀层的显微结构和Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P(-SiC)镀层/SiCp/Al体系的润湿和界面行为。结果表明,SiC颗粒均匀地分布在镀层中,且Ni-P(-SiC)镀层与SiCp/Al复合材料之间没有界面反应。Sn-3.5Ag-0.5Cu对Ni-P、Ni-P-3SiC、Ni-P-6SiC和Ni-P-9SiC镀层/SiCp/Al基体对应的最终接触角分别为~19°、29°、43°和113°。在Sn-3.5Ag-0.5Cu/Ni-P-(0,3,6)SiC镀层/SiCp/Al界面处形成含有Cu、Ni、Sn和P的反应层,其主要包含Cu-Ni-Sn和Ni-Sn-P相。此外,熔融的Sn-Ag-Cu合金可以通过Ni-P/SiC界面渗入Ni-P(-SiC)复合镀层与SiCp/Al基体接触。

简介：不久前,湖北省工会第十三次代表大会在武汉隆重召开,来自全省各条战线的800余名职工代表出席会议。在这次大会上,机械科学研究总院武汉材料保护研究所有限公司黄业荣研究员当选为湖北省总工会第十三届委员会委员、常委。据悉,黄业荣研究员长期致力于换热设备的腐蚀与缓蚀技术的研究、开发及应用并取得了骄人的成就,曾获机械科学研究总院杰出复合型专家等系列荣誉称号。为此,本期本刊对黄业荣研究员进行了专访。