介绍了近年来北京科技大学在该领域的部分研究结果,重点介绍典型喷射沉积材料(Ni3Al金属间化合物为基的合金和2618Al+SiC颗粒增强金属基复合材料的显微组织和力学性能

1、复合材料的结构和性能 复合材料的结构通常是一个相为连续相,成为基体; 而另外一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相, 它显著增强材料的性能,故常称为增强体。 多数情况下,分散相较基体硬,刚度和强度较基体大。 分散相可以是纤维及其编织物,也可以是颗粒状或弥散的 填料。 在基体和增强体之间存在着界面

• 非金属材料指工程材料中除金属材料以外的其他一切材料。 • 非金属材料的原料来源广泛，自然资源丰富，成形工艺简单，具有一些特殊性能，应用日益广泛，已成为机械工程材料中不可缺少的重要组成部分。 • 在机械工程中常用的非金属材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料； 学习要点： • 1．高分子材料（高聚物）是通过聚合反应以低分子化合物结合形成的。聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。 • 2．塑料主要由合成树脂和添加剂组成。 • 3．常用塑料及其在生产中的用途。 • 4．工业陶瓷的特点及用途。 • 5．复合材料的特点及分类

对碳化硅陶瓷注射喂料进行流变性能分析后得到合适的注射喂料.通过注射工艺和后续的脱脂-预烧结工艺成功制备出压渗用SiCp封装盒体的预成形坯.结果表明:SiCp装载量为65%,粘结剂成分为70%PW(石蜡)+29%HPDE(高密度聚乙烯)+1%SA(硬脂酸)的喂料在较宽的剪切速率和温度范围内均具有良好的注射性能;在合适的注射参数下可以制得完整无缺陷的注射坯;采用溶剂脱脂与热脱脂两步脱脂工艺,可以成功脱除注射坯体中的粘结剂,在1150℃进行预烧结,制备出了具有良好外观形貌、足够强度以及适中连通孔隙的预成形坯,可以满足后续加压渗铝制备SiCp/Al复合材料的封装盒体实验的要求

采用机械合金化方法制备SiCp/Al复合材料粉末,以喷涂方式成形,对不同喷涂方式得到的涂层的显微结构进行对比,并着重对爆炸喷涂所获得的独特组织结构-Al2O3非晶相和弥散分布的SiCp,进行了观察和分析

采用单轴压缩试验分别对空心玻璃微珠(HGB)和丁腈橡胶粉末(PNBR)填充的聚丙烯(PP)复合材料进行压缩性能和吸能特性研究,通过测定基于摆锤冲击试验的冲击韧性对材料的吸能能力进行验证,并采用扫描电子显微镜观察材料的微观形貌.结果表明:空心玻璃微珠增加聚丙烯的刚度并降低延展性,粉末丁腈橡胶减小聚丙烯的刚度并提高延展性;吸收相同能量时,粉末丁腈橡胶/聚丙烯体系产生的应力响应最小;根据吸能效率,空心玻璃微珠/聚丙烯体系的设计应力应高于粉末丁腈橡胶/聚丙烯体系;理想吸能效率的最大值出现在相对平缓的屈服阶段;冲击试验结果证明空心玻璃微珠和粉末丁腈橡胶都能改善聚丙烯的吸能特性

选择Ti-C-Al和Ti-C-Al-CuO两种体系，采用原位反应近液相线铸造技术，制备铝基复合材料.通过金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪研究了复合材料的微观组织.对上述两种体系的反应进行了热力学与动力学分析.进一步研究了CuO对Ti-C-Al体系的自蔓延反应过程的作用机理，建立了其反应过程的动力学模型.结果表明：在Ti-C-Al体系自蔓延反应过程中，CuO和Al的反应可以提高其反应体系的绝热温度，能为该体系反应持续提供热量，使其自蔓延效果更为显著，反应更加彻底，大大减少条块状的中间产物Al3Ti，优化了材料组织

通过分析银铜颗粒表面铜与氧的反应,计算银铜合金中铜的沉淀析出量、铜在银基体中的扩散速率以及CuO颗粒大小,研究了反应合成AgCuO复合材料中CuO的长大动力学行为.结果表明:在反应合成制备过程中,氧化铜颗粒长大动力学行为满足抛物线规律;银铜合金表面铜与氧的反应是一种铜扩散控制型反应,该氧化铜颗粒的长大与铜在银铜合金中的含量、扩散速率和所处位置(晶内、晶界)有关.计算得到的CuO颗粒大小与实际获得的氧化铜颗粒大小相吻合

对神经网络和传统模式识别技术的基本原理和应用特点进行比较.根据已有烧结合成O'-Sialon的实验数据,利用改进后的人工神经网络,构筑了材料相组成及性能的预测模块,并与模式识别技术处理得到的结果进行了比较.在此基础上,探索了合成O'-Sialon-BN复合材料的工艺条件,并通过实验结果进行了验证

研究了Ti50Al50混合粉末在氮气氛的机械合金化过程。球磨30h后Ti50Al50混合粉末已形成非晶合金;经适当的热处理,可原位形成纳米复合材料γ-TiAl+Ti2AlN