《工程科学学报》：石墨烯含量对石墨烯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响

对采用半固态搅拌法制备的SiCP/ZA22复合材料的组织和常温、高温力学性能进行了研究,并和ZA22基体合金作了对比.研究发现:SiC颗粒大多分布于晶界,部分SiC颗粒和基体界面上有反应物生成,SiC可以充当合金初生相形核衬底,分布于晶内并细化枝晶.力学性能与颗粒分布均匀性、界面结合强度密切相关.和ZA22合金相比,该复合材料弹性模量上升,冲击韧性下降,高温条件下表现出较好的力学稳定性

上海交通大学：《工程力学实验》课程教学资源（实验讲义）5.13 单层复合材料弹性常数的测定

分析了介孔复合材料的原材料、中间产品及最终产品的傅里叶变换红外光谱图和X射线衍射图,得出材料制备过程中有机及无机组分定性及定量变化.结合透射电镜观测结果提出了介孔复合材料制备过程中组分变化机理,从作用力和热力学角度分析了有机离子载入反应的驱动力种类及作用机制

研究无压烧结条件下原位合成工艺对ZrB2/B4C陶瓷复合材料的烧结致密化、力学性能、显微组织的影响.结果表明材料的密度随着烧结温度的增加和保温时间的延长先增加后降低,在烧结温度2060℃,保温30min时,ZrB2/B4C复合材料的相对密度可达93.2%;材料的硬度随着温度的升高而增大,在2070℃时达到最大值;材料的断裂韧性则随着温度的升高呈现下降趋势,从2000℃时的4.04MPa·m1/2下降到2060℃时的2.36MPa·m1/2

对空芯蜂窝铝(六边形孔)、聚氨酯、聚氨酯/蜂窝铝复合材料进行压缩试验,分析蜂窝铝和聚氨酯复合后的压缩力学行为及缓冲吸能特性.结果表明:复合材料的应力-应变曲线表现出弹性、屈服和密实三个阶段,初始刚度和屈服应力较空芯蜂窝铝有很大提高;蜂窝铝的加入使聚氨酯的变形回复降低25%;复合材料的最大吸能效率是单纯聚氨酯的1.47倍,且较大应力下复合材料具有比单纯聚氨酯更好的吸能效率;聚氨酯填充1 mm孔径蜂窝铝复合材料的最大吸能效率是聚氨酯填充2 mm孔径蜂窝铝复合材料的1.37倍;加载速率越大,吸能效率的峰值越大,且在达到最大吸能效率时的应力越大

低温球磨分散结合真空热压烧结工艺制备了石墨烯增强的Al-15Si-4Cu-Mg基复合材料.采用扫描电镜、X射线衍射、能谱分析和透射电镜表征了复合材料微观结构，通过抗拉强度和硬度测试，研究了石墨烯添加量对石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料微观组织和力学性能的影响.结果表明：当石墨烯质量分数分别为0.4%和0.8%，石墨烯沿基体晶界均匀分布，钉扎晶界，石墨烯与Al-15Si-4Cu-Mg基体界面结合良好，初晶β-Si、Mg2Si和Al2Cu相弥散分布于基体中.当石墨烯质量分数上升至1%，石墨烯分散困难，过量石墨烯富集于晶粒边界处，诱发脆性鱼骨状Al4Cu2Mg8Si7相沿晶界析出.当石墨烯质量分数为0.8%时，石墨烯/Al-15Si-4Cu-Mg复合材料的拉伸强度和硬度分别达到321 MPa和HV 98，相比纯Al-15Si-4Cu-Mg复合材料分别提高了19.3%和46.2%；当石墨烯质量分数为0.4%时，复合材料的屈服强度高达221 MPa，硬度和塑性亦获得明显改善

以聚丙烯腈预氧化纤维为先驱纤维,使其在真空烧结过程中原位转化生成碳纤维来增韧氧化铝陶瓷材料.利用热重–差热分析和X射线衍射研究了聚丙烯腈预氧化纤维的相结构和化学结构以确定制备复合材料的升温烧结工艺,并探讨了加压方式和聚丙烯腈预氧化纤维含量对复合材料组织结构和性能的影响.研究发现聚丙烯腈预氧化纤维在差热曲线上444℃左右的放热峰和X射线衍射图谱中17左右的衍射峰是由预氧化阶段残留的未充分氧化的聚丙烯腈分子引起的;而1073℃左右的吸热峰和25.5左右的衍射峰说明预氧化纤维在加热烧结过程中已开始向碳纤维转变.热压烧结制备的复合材料的力学性能明显优于无压烧结.随着聚丙烯腈预氧化纤维含量的增加,复合材料的密度和显微硬度降低,而断裂韧性则先升高后降低,当聚丙烯腈预氧化纤维体积分数为20%时,复合材料的断裂韧性最大,达9.39MPa·m1/2,说明原位碳纤维的生成提高了复合材料的断裂韧性,其增韧机制主要为纤维拔出和脱黏

9.1陶瓷基复合材料概述 特种陶瓷具有优秀的力学性能、耐磨性好、 硬度高及耐腐蚀性好等特点,但其脆性大,耐热 震性能差,而且陶瓷材料对裂纹、气孔和夹杂等 细微的缺陷很敏感。 陶瓷基复合材料使材料的韧性大大改善,同 时其强度、模量有了提高

6.4 界面力学性能的分析表征 6.4.2 复合材料界面的动态力学分析 6.4.3 微量冲击分析 6.4.5 层间剪切强度 6.5 界面形态的微观分析表征 6.5.2 界面优化模型 6.5.2 界面优化模型-热固性复合材料单 6.5.3 优化界面结合的方法