一、金属基复合材料国家重点实验室(论文文献综述)
金启豪,陈娟,彭立明,李子言,阎熙,李春曦,侯城成,袁铭扬[1](2022)在《碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展》文中指出运载工具的轻量化是解决当前能源危机和环境问题的重要手段之一,得到国内外学者的高度重视。碳纤维增强树脂基(carbon fiber-reinforced polymer, CFRP)复合材料和以铝镁为代表的轻合金具有一系列优异的力学性能与加工特性,是极具应用前景的轻量化材料,实现这两种材料之间的有效连接,成为当下研究的热点。然而由于异种材料之间理化性能差异较大,在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文通过对胶接、机械紧固、搅拌摩擦及其变种工艺连接技术的研究进展、优缺点、发展趋势进行汇总分析,考察不同连接方式下获得接头的微观形貌,总结了CFRP与铝镁轻合金搅拌摩擦连接的三种机理包括宏观锚定、微观机械嵌合与化学键连接。最后,基于以上三种连接机理,指出进一步提升混合接头性能的关键在于增大金属母材表面粗糙度,增加熔融高分子面积和采用混合连接工艺。
李银华,凃杰松,宗立君,贾丹,詹胜鹏,杨田,刘炼,段海涛[2](2021)在《高强高导耐磨铝基材料的研究进展》文中研究指明铝基材料以其伸长率高、质轻、导电性好等特点越来越得到重视,但其强度较低、耐磨性较差限制了其应用。综述了提高铝基材料强度、耐磨性与导电性的方法及研究进展,并对不同方法进行了比较;介绍了国内外铝基复合材料的研究使用情况,并对铝基材料的发展趋势进行了展望。
杨清,陈哲,李险峰,吴一,王浩伟[3](2021)在《原位自生TiB2/Al基复合材料的制备及性能》文中研究说明在合金的基础上进一步引入纳米陶瓷颗粒,从而制备出颗粒增强金属基复合材料,是提高金属材料综合性能的重要手段。本文从原位自生TiB2/Al基复合材料的制备方法、不同加工工艺下复合材料的微观组织、复合材料的力学性能三个方面总结了其研究现状,同时展望了原位自生TiB2/Al基复合材料的发展方向。通过原位自生方法制备出的TiB2颗粒增强铝基复合材料具有颗粒尺寸小、与基体界面结合良好等优点。通过合金化设计、热加工塑性变形、快速凝固工艺可进一步改善纳米陶瓷颗粒的分散性。相对于外加法制备的金属基复合材料,原位自生TiB2/Al基复合材料具有更加优异的力学性能,如弹性模量、强度、抗疲劳性能、抗蠕变性能等。
祝志祥,丁一,徐若愚,庞震,周明瑜,陈保安,张强,郝文魁,陈国伟,张成炜[4](2021)在《碳纤维增强铜基复合材料制备方法研究进展》文中研究指明综述了碳纤维增强铜基复合材料的主要制备方法及其发展现状,重点讨论了粉末冶金法、热压扩散烧结法、熔渗法、PVD法、CVD法及电镀法等常用制备工艺的原理及特性,分析了不同制备方法的优缺点及适用领域,提出了现有方法中存在的问题,并展望了碳纤维增强铜基复合材料的发展趋势及在输变电领域的应用前景。
韩远飞,乐建温,方旻翰,王立强,吕维洁[5](2020)在《高性能原位自生钛基复合材料制备加工与航天应用探索》文中研究说明传统钛合金备受航空工业的青睐,而新型超高速、大运力航天器对钛合金的比强度、比模量、耐热性等性能提出了更高的要求。复合化是钛合金实现高性能化的有效途径之一。通过向轻质高强钛合金基体中引入反应剂,生成异质增强相(微/纳米颗粒和晶须),从而制备得到一种崭新材料——原位自生钛基复合材料(in-situ TMCs),与钛合金相比,该复合材料具有更高的强度和模量、优异的抗蠕变性能等,已成为航天领域一种不可替代的共性关键材料。近年来,TMCs的相关研究逐渐从制备工艺、均匀化控制、形变加工对组织性能的调控作用等转为耐更高温度TMCs的研制、复合构型的设计制备、近净成形加工(如等温锻造、精密铸造和增材制造等)以及构件应用的探索等。因此将围绕航天用高性能TMCs的研制,综述其在制备技术、形变加工工艺以及耐热TMCs力学性能等方面的研究进展,总结in-situ TMCs未来的研究方向以及在各类航天器上的潜在应用方向。
来晓君,李劭鹏,韩远飞,邱培坤,方旻翰,吕维洁[6](2020)在《多元多尺度增强钛基复合材料复合设计与先进加工技术研究进展》文中研究指明多元多尺度钛基复合材料以其轻质、高强、耐热等优异的性能在航空航天等高新技术领域具有广阔的应用前景。从多元多尺度强化设计思路、先进加工技术、工程应用等方面综述了原位自生钛基复合材料的研究现状。指出了研究中的关键突破点与存在的问题,并提出了新的研究方向,进一步优化复合材料多元多尺度设计体系,挖掘材料内部结构设计,提高材料的综合性能;另一方面完善先进热加工技术与理论,改善钛基复合材料的加工性,推动轻质高强钛基复合材料在重大装备等领域的应用。
张荻,熊定邦,李志强[7](2020)在《铜基复合材料的构型多功能化》文中研究表明金属基复合材料(MMCs)由于其优异的性能,在空天、交通、电子、能源等领域的应用中具有不可替代的作用。随着科学技术的发展,单一高性能的金属基复合材料常不能满足越来越复杂的使役条件,亟需发展综合性能优异、多功能协同的新型金属基复合材料。然而,不同性能之间由于多种增强机制耦合,其解耦调控困难,使得它们呈现倒置关系。近年来,通过调控增强体在金属基体中的空间分布,即对复合构型开展研究,充分发挥复合材料的可设计性,最终实现金属基复合材料的多性能之间的协同,已成为该领域发展的重要趋势。本文在本研究团队前期关于金属材料构型化复合的研究基础上,以纳米碳/铜基复合材料为典型范例,对我们在该类新型材料研究中通过复合构型设计实现结构-功能一体化的最新进展,即"微纳砖砌"构型对强度-塑韧性-导电性能的协同进行了总结和介绍,并对该领域的发展趋势进行了展望。
褚栋梁[8](2020)在《cBN基复合材料的高温高压制备与表征》文中提出本论文利用高温高压(HPHT)实验技术,以Al2O3为结合剂在NaCl环境下制备了cBN-Al2O3复合材料、cBN(Al)-Al2O3复合材料,对所制得的cBN基复合材料的相组成、微观结构、气孔率、硬度、热重等性能进行了表征。研究了不同Al2O3含量对cBN-Al2O3复合材料性能的影响,以及对cBN颗粒镀Al处理之后,Al2O3含量对cBN(Al)-Al2O3复合材料性能的影响。研究了NaCl在HPHT条件下合成cBN基复合材料的作用。画出了cBN的氧化物B2O3经HPHT处理后的HPHT相图,研究了相图中低温区B2O3的硬化机理,以及硼氧六元环的形成机制。获得以下研究成果:1.在HPHT条件下、NaCl环境中,我们合成了cBN-Al2O3复合材料并对其热重与维氏硬度进行了表征。结果显示,随着Al2O3量的升高,cBN-Al2O3复合材料的气孔率逐渐减小。由于Al2O3的存在,抑制了cBN颗粒间隙中低压高温区的出现,并且Al2O3作为支撑材料使得cBN颗粒尖端有可能形成化学键。cBN-Al2O3复合材料的抗氧化能力达到了1300℃,相比于cBN原始粉末提高了200℃,相比于cBN+0 vol%Al2O3提高了100℃。在压力5.0 GPa、温度1200℃条件下合成的cBN+30 vol%Al2O3复合材料的维氏硬度达到了21.6 GPa。提出了通过调控样品中NaCl的含量可以间接调控样品中气孔率的新方法。2.在对cBN颗粒进行镀Al处理之后,我们在压力5.0 GPa、温度1200-1500℃的高温高压实验条件下合成了一系列的cBN(Al)-Al2O3复合材料样品。cBN颗粒表面的Al膜与cBN颗粒在HPHT实验条件下发生了化学反应,生成了Al N,Al N作为桥相连接着cBN和结合剂Al2O3。cBN(Al)-Al2O3复合材料样品的硬度相对于cBN-Al2O3复合材料样品的硬度提高了37.5%。cBN(Al)-Al2O3复合材料样品中微量的NaCl有助于提高cBN(Al)-Al2O3复合材料样品的密度。通过控制cBN(Al)-Al2O3复合材料样品中的NaCl含量可以间接调控cBN(Al)-Al2O3复合材料样品中的气孔率。3.原始材料为玻璃态的B2O3经过HPHT实验处理,我们得到了B2O3的HPHT相图。B2O3的HPHT相图主要分为低压α-B2O3相、高压β-B2O3相、以及高温玻璃相三部分。在B2O3的HPHT相图中的低温区部分,由于B2O3晶粒变小甚至达到纳米级,致使B2O3的颜色、韧性、以及硬度都发生了明显的变化。相图中高压低温区(压力5.5 GPa、温度450℃)的β-B2O3相的显微硬度达到了13.9GPa。我们发现只有从α-B2O3相转变过来的玻璃态B2O3中含有硼氧六元环结构,而从β-B2O3相转变过来的玻璃态B2O3中则不会出现硼氧六元环结构。综上,本论文采用HPHT实验技术成功合成了cBN-Al2O3复合材料、cBN(Al)-Al2O3复合材料。研究了HPHT条件下,Al2O3对cBN颗粒之间孔隙的填充以及支撑作用。利用XRD、SEM、显微硬度、热重分析等表征手段对cBN-Al2O3复合材料、cBN(Al)-Al2O3复合材料的性能进行了充分的分析与讨论。最后进一步研究了cBN的氧化物B2O3的HPHT相图、B2O3高压低温区的硬化机理、以及玻璃态B2O3内部硼氧六元环的形成机制。
郭强,赵蕾,李赞,李志强,熊定邦,张荻[9](2019)在《金属材料的石墨烯强韧化》文中研究说明石墨烯材料以其优异的本征力学性能,被认为是新一代金属基复合材料中理想的增强体。特别是,由于调控石墨烯内禀缺陷的种类和含量可以较为简便地实现对其本征力学性能的精确"剪裁",使得石墨烯增强金属基复合材料具有广阔的发展空间。综述了近年来石墨烯增强金属基复合材料制备工艺与结构-性能关系的研究进展,并聚焦于石墨烯/金属之间界面的结构与性能。这不仅是因为在复合材料使役时,外加载荷是通过复合界面传递到石墨烯增强体的(即"承载效应"),也因为随着石墨烯的加入,在复合材料变形过程中石墨烯和金属基体内的位错发生复杂的相互作用,改变或影响了基体的变形机制,导致了额外的强韧化效果。最后,展望了石墨烯增强金属基复合材料的发展趋势,指出需要发展可放大的制备工艺,并深入研究实际使役条件下复合材料的力学行为和性能响应机制。
俞洋,苏益士,BERTHELOT Yann,欧阳求保,郭强,张荻[10](2020)在《颗粒增强金属基复合材料的结构建模与力学模拟研究进展》文中提出颗粒增强金属基复合材料具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能,其材料体系庞杂、复合结构繁复,力学性能指标众多。通过结构建模与力学模拟的系统研究,能够有效揭示复合材料的构效关系与组织演变规律,进而指导其设计、制备、加工与应用全流程研究。开展多尺度建模计算,并与宏、微观实验相融合,以及利用以数据库技术、高通量计算与大数据挖掘为主要特征的材料信息学研究,可实现金属基复合材料的"组分-工艺-结构-性能"内禀关系的科学内涵描述。首先回顾了颗粒增强金属基复合材料建模计算的主要研究方法,然后对其结构建模研究现状进行了介绍,进而围绕界面特性与力学模拟进行了综合述评,最后对建模拟实结合材料基因工程技术的未来发展进行了展望。
二、金属基复合材料国家重点实验室(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属基复合材料国家重点实验室(论文提纲范文)
(1)碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展(论文提纲范文)
1 铝镁轻合金和CFRP异种材料连接所面临的挑战 |
2 铝/镁轻合金和CFRP异种材料连接技术 |
2.1 胶接(adhesive bonding) |
2.2 机械紧固(mechanical fastening) |
2.3 搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW) |
2.4 连接技术改进 |
2.4.1 胶接技术改进 |
2.4.2 铆接技术改进 |
2.4.3 摩擦搭接焊(friction lap welding, FLW) |
2.4.4 摩擦点连接(friction spot joining, FSpJ) |
3 结束语 |
(2)高强高导耐磨铝基材料的研究进展(论文提纲范文)
1 高强高导耐磨铝合金制备 |
1.1 合金化法 |
1.2 复合材料法 |
2 提高纯铝的强度、耐磨性、导电性 |
2.1 合金化法 |
2.2 复合材料法 |
3 铝基复合材料国内外应用情况 |
3.1 国外研究与应用现状 |
3.1.1 航空航天领域 |
3.1.2 兵器工业领域 |
3.1.3 民用工业领域 |
3.2 国内研究与应用现状 |
4 铝基材料发展趋势 |
(3)原位自生TiB2/Al基复合材料的制备及性能(论文提纲范文)
0 引言 |
1 原位自生Ti B2/Al基复合材料的制备 |
1.1 固/液反应 |
1.1.1 自蔓延燃烧反应(SHS) |
1.1.2 放热弥散法 |
1.1.3 混合盐法 |
1.2 固/固反应 |
2 原位自生Ti B2/Al基复合材料微观组织 |
2.1 铸态组织 |
2.2 热加工微观组织 |
2.2.1 热挤压微观组织 |
2.2.2 搅拌摩擦加工微观组织 |
2.3 快速凝固/粉末冶金微观组织 |
2.4 增材制造微观组织 |
3 原位自生Ti B2/Al基复合材料的力学性能 |
3.1 静态室温力学性能 |
3.1.1 弹性模量 |
3.1.2 强化机制 |
3.1.2. 1 Al-Si-Mg合金 |
3.1.2. 2 Al-Cu-Mg合金 |
3.2 疲劳性能 |
3.2.1 金属基复合材料的疲劳寿命 |
3.2.2 Ti B2颗粒对疲劳裂纹萌生、扩展的影响 |
4 结语 |
(4)碳纤维增强铜基复合材料制备方法研究进展(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 复合材料结构及制备工艺选用原则 |
2 碳纤维增强铜基复合材料制备方法研究进展 |
2.1 粉末冶金法 |
2.2 热压扩散烧结 |
2.3 熔渗法 |
2.4 物理气相沉积法 |
(1)真空蒸镀法 |
(2)溅射镀膜法 |
(3)离子镀法 |
2.5 化学气相沉积法 |
2.6 电镀法 |
3 总 结 |
(5)高性能原位自生钛基复合材料制备加工与航天应用探索(论文提纲范文)
1 前 言 |
2 原位自生钛基复合材料制备技术 |
2.1 制备技术和方法 |
2.2 结构设计 |
3 原位自生钛基复合材料形变加工技术 |
3.1 传统热加工 |
3.2 精密加工 |
4 原位自生钛基复合材料的力学性能 |
4.1 拉伸性能 |
4.2 蠕变性能 |
4.3 断裂韧性 |
5 原位自生钛基复合材料的航天应用 |
(1)战术导弹零部件(图7)[51]。 |
(2)火箭发动机零部件。 |
(3)卫星、载人航天器、空间站等空间飞行器部件。 |
(4)航天飞行器防热系统部件。 |
6 结 语 |
(6)多元多尺度增强钛基复合材料复合设计与先进加工技术研究进展(论文提纲范文)
1 复合强化设计思想 |
1.1 多元多尺度增强体的选择 |
1.2 多元多尺度增强体的微观形貌及强化机理 |
1.3 多元多尺度复合设计思想 |
2 先进成形技术及应用 |
2.1 等温精密锻造成形 |
2.1.1 材料的热加工成形性 |
2.1.2 材料的超塑性变形机理 |
2.2 精密铸造成形 |
2.3 激光增材制造智能加工成形 |
3 工程应用实例 |
4 结语 |
(7)铜基复合材料的构型多功能化(论文提纲范文)
1 金属材料的构型化复合 |
2 纳米碳/铜的构型复合多功能化 |
2.1 仿生构型强韧化 |
2.2 超高电导石墨烯/铜复合材料与界面 |
2.3 导热与耐腐蚀等功能特性探索 |
3 结 语 |
(8)cBN基复合材料的高温高压制备与表征(论文提纲范文)
论文提要 |
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.2 cBN基复合材料的研究现状 |
1.2.1 cBN基本介绍 |
1.2.2 cBN基复合材料 |
1.2.3 国内外研究现状 |
1.3 B_2O_3的研究现状 |
1.4 本文的研究意义和主要研究内容 |
第二章 高温高压设备及高温高压实验技术 |
2.1 引言 |
2.2 高温高压设备简介 |
2.3 我国高温高压设备 |
2.3.1 国产六面顶压机简介 |
2.3.2 国产六面顶压机高精度的压力控制系统 |
2.3.3 国产六面顶压机的温度控制系统 |
2.4 实验材料的选择和实验组装的确定 |
2.5 高温高压腔体温度及压力的标定 |
2.5.1 高温高压合成腔体温度的标定 |
2.5.2 高温高压合成腔体压力的标定 |
第三章 NaCl环境下cBN-Al_2O_3复合材料的高温高压合成与表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验设计思路 |
3.3 cBN-Al_2O_3复合材料的高温高压合成 |
3.4 cBN-Al_2O_3复合材料的性能表征 |
3.4.1 cBN-Al_2O_3复合材料的XRD表征 |
3.4.2 cBN-Al_2O_3复合材料的热重分析表征 |
3.4.3 cBN-Al_2O_3复合材料的扫描电子显微镜表征 |
3.4.4 cBN-Al_2O_3复合材料的维氏硬度表征 |
3.5 本章小结 |
第四章 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的高温高压合成与表征 |
4.1 引言 |
4.2 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的高温高压合成 |
4.3 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的性能表征 |
4.3.1 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的密度表征 |
4.3.2 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的XRD表征 |
4.3.3 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的SEM表征 |
4.3.4 cBN(Al)-Al_2O_3复合材料的热重与硬度表征 |
4.4 本章小结 |
第五章 B_2O_3的高温高压相图及B_2O_3高温高压条件下内部结构的演变 |
5.1 引言 |
5.2 B_2O_3的高温高压实验 |
5.3 HPHT处理后的B_2O_3样品的XRD表征及B_2O_3的高温高压相图 |
5.4 HPHT处理后的B_2O_3样品的SEM、显微硬度表征以及拉曼表征 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(9)金属材料的石墨烯强韧化(论文提纲范文)
1 前言 |
2 制备和工艺方法 |
2.1 粉末冶金复合制备法 (powder metallurgy) |
2.1.1 自下而上的自组装粉末冶金法 |
2.1.2 分子尺度混合法 (molecular-level mixing) |
2.2 层-层累积法 (Layer-by-layer deposition) |
3 复合界面与强韧化机制 |
3.1 复合界面强度表征 |
3.2 强韧化机制 |
4 结语 |
(10)颗粒增强金属基复合材料的结构建模与力学模拟研究进展(论文提纲范文)
1 前言 |
2 模拟计算方法 |
2.1 理论解析方法 |
2.2 数值计算方法 |
2.2.1 第一性原理方法模拟 |
2.2.2 分子动力学模拟 |
2.2.3 Monte-Carlo方法模拟 |
2.2.4 有限元法模拟 |
3 微观组织和界面建模 |
3.1 微观组织结构建模 |
3.1.1 单颗粒单胞模型和多颗粒随机分布模型 |
3.1.2 微观组织切片扫描模型 |
3.1.3 结合机器学习技术的Voronoi网络模型 |
3.1.4 基于颗粒统计重构建模 |
3.2 界面行为建模 |
3.2.1 内聚力界面模型 |
3.2.2 分子动力学界面模型 |
3.2.3 微柱压缩界面模型和纳米压痕界面模型 |
4 力学性能模拟 |
4.1 基体强化机制 |
4.2 微米颗粒增强体系力学模拟 |
4.3 纳米颗粒和混杂增强体系力学模拟 |
4.4 复合制备与加工过程力学模拟 |
5 大数据时代下的多尺度材料基因工程 |
6 结语 |
四、金属基复合材料国家重点实验室(论文参考文献)
- [1]碳纤维增强树脂基复合材料与铝/镁合金连接研究进展[J]. 金启豪,陈娟,彭立明,李子言,阎熙,李春曦,侯城成,袁铭扬. 材料工程, 2022
- [2]高强高导耐磨铝基材料的研究进展[J]. 李银华,凃杰松,宗立君,贾丹,詹胜鹏,杨田,刘炼,段海涛. 特种铸造及有色合金, 2021(09)
- [3]原位自生TiB2/Al基复合材料的制备及性能[J]. 杨清,陈哲,李险峰,吴一,王浩伟. 宇航材料工艺, 2021(04)
- [4]碳纤维增强铜基复合材料制备方法研究进展[J]. 祝志祥,丁一,徐若愚,庞震,周明瑜,陈保安,张强,郝文魁,陈国伟,张成炜. 功能材料, 2021(03)
- [5]高性能原位自生钛基复合材料制备加工与航天应用探索[J]. 韩远飞,乐建温,方旻翰,王立强,吕维洁. 中国材料进展, 2020(12)
- [6]多元多尺度增强钛基复合材料复合设计与先进加工技术研究进展[J]. 来晓君,李劭鹏,韩远飞,邱培坤,方旻翰,吕维洁. 钛工业进展, 2020(03)
- [7]铜基复合材料的构型多功能化[J]. 张荻,熊定邦,李志强. 材料科学与工艺, 2020(03)
- [8]cBN基复合材料的高温高压制备与表征[D]. 褚栋梁. 吉林大学, 2020(08)
- [9]金属材料的石墨烯强韧化[J]. 郭强,赵蕾,李赞,李志强,熊定邦,张荻. 中国材料进展, 2019(03)
- [10]颗粒增强金属基复合材料的结构建模与力学模拟研究进展[J]. 俞洋,苏益士,BERTHELOT Yann,欧阳求保,郭强,张荻. 中国材料进展, 2020(03)