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单颗粒金刚石平面磨削C/SiC复合材料的有限元仿真

李巾锭 , 任成祖 , 吕哲 , 张立峰

材料科学与工程学报

建立有限元模型对C/SiC复合材料单颗金刚石磨粒平面磨削加工过程进行数值模拟,结合Abaqus有限元分析软件建立材料本构模型,仿真分析单颗粒平面磨削过程中不同砂轮转速和磨削深度对磨削力、工件表面形貌的影响规律.结果表明,随着砂轮转速的提高,法向及切向磨削力变小,表面质量提高,亚表面裂纹变小;随着磨削深度的增加,法向及切向磨削力变大,表面质量变差,亚表面裂纹变深.该研究为陶瓷基复合材料磨削加工机理的研究及磨削工艺参数优化,提供了高效的方法和理论依据.

关键词: 平面磨削 , 陶瓷基复合材料 , 磨削仿真 , 磨削力 , 表面形貌

C/SiC复合材料纤维顶出有限元分析

李巾锭 , 任成祖 , 张立峰 , 吕哲

材料科学与工程学报

建立轴对称模型对C/SiC复合材料的单纤维顶出试验进行数值模拟,引入内聚力模型模拟复合材料界面失效,在细观力学层面上分析界面粗糙度、界面强度、界面层厚度以及热膨胀系数对纤维顶出过程中载荷位移曲线的影响规律;为C/SiC复合材料界面本构的研究和纤维顶出试验的参数优化提供了高效的方法和理论依据.

关键词: C/SiC , 单纤维顶出 , 有限元 , 内聚力模型

氮化硅轴承球表面层残余应力的形成机理及试验研究

任成祖 , 许浩

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2000.04.007

本文论述了烧结热应力及研磨加工对氮化硅轴承球表面残余应力的影响机理.通过比容积测定,对氮化硅轴承球表面残余应力分布进行了分析计算,并就研磨加工对氮化硅轴承球表面残余应力的影响进行了试验研究.

关键词: 残余应力 , 氮化硅轴承球 , 比容积

C/SiC复合材料纳米压痕有限元仿真

张韩斌 , 任成祖 , 张立峰 , 李远辰

材料科学与工程学报 doi:10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2016.01.009

利用ABAQUS软件对C/SiC复合材料的纳米压痕实验进行有限元分析,引入内聚力模型来组建材料的本构模型.在细观力学层面上利用Oliver-Pharr方法对不同位置压痕点的载荷位移曲线进行分析,研究复合材料各组分原位力学性能的影响因素,揭示界面强度、界面厚度对纳米压痕过程中载荷位移曲线、材料硬度、弹性模量的影响规律.该仿真为C/SiC复合材料的工程应用、加工去除机理的研究及纳米压痕实验的参数优化提供理论依据与高效方法.

关键词: C/SiC复合材料 , 纳米压痕 , 内聚力模型 , 硬度 , 载荷位移曲线

单向C/SiC复合材料热残余应力数值模拟研究

曹德胜 , 任成祖 , 张立峰 , 李远辰 , 李巾锭

宇航材料工艺 doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.02.005

连续纤维增韧陶瓷基复合材料制备过程中因纤维与基体线胀系数失配会产生热残余应力,从而导致纤维脱粘、基体开裂等现象,严重影响复合材料力学性能.本文针对CVI工艺制备的单向C/SiC复合材料,建立“纤维-界面-基体”单胞物理模型,基于细观力学分析方法对热残余应力分布规律进行预测,采用ABAQUS对材料制备过程进行数值模拟,揭示了界面厚度、纤维体积分数、制备温度等参数对纤维、基体热残余应力分布的影响规律,分析了热残余应力对复合材料力学性能的影响.研究结果能够为C/SiC复合材料的设计、分析及微纳力学性能试验提供理论支持.

关键词: C/SiC复合材料 , 单胞模型 , 热残余应力 , 数值模拟 , 内聚力模型

徐祖耀院士简介

材料导报

关键词:

十八胺高温成膜特性及成膜形态

谢建丽 , 邓佳杰 , 胡家元

材料保护

十八胺（ODA）高温成膜特性可为燃气机组停机保养过程的防护提供科学依据。采用高压釜模拟350-560℃水汽环境，对燃气机组管材受热面ODA成膜进行研究，探讨了各条件对成膜耐蚀性的影响。结果表明：ODA最佳成膜条件：80mg／L ODA，温度480℃，pH值9．5，恒温时间2h；560℃时形成的膜层也具有很好的保护性，表明不降温加入ODA进行停机保养也是可行的；所成膜为含ODA的氧化铁层，ODA中N与Fe发生化学吸附形成保护膜。

关键词: 十八胺(ODA) , 成膜特性 , 成膜形态 , 耐蚀性

乳液涂料成膜过程中成膜助剂的挥发

殷耀兵 , 李国强 , 管文超

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2007.08.006

成膜助剂的水溶性、相对挥发速度影响其在涂膜干燥过程中的挥发.热失质量和激光粒度分析发现,成膜助剂挥发过程分两个阶段.在第一阶段,成膜助剂一方面挥发,另一方面因浓度提高而向聚合物粒子内部渗透,油溶性成膜助剂挥发速度比较快;在第二阶段,成膜助剂的挥发受到成膜助剂分子由聚合物内部向外扩散的控制,油溶性成膜助剂挥发速度比较慢.由于成膜助剂水溶性的这种差异,导致油溶性成膜助剂容易出现缩边现象.这对于成膜助剂的选用和减量增效,以及提高成膜性能具有重要意义.

关键词: 成膜助剂 , 水溶性 , 挥发 , 缩边

机械镀锌成膜机理探讨

王兆华 , 杨瑞嵩 , 张鹏 , 刘元洪

材料保护

分析了目前对机械镀锌原理认识的合理性,提出了机械镀锌的成膜机理是在腐蚀微电池的作用下,镀液中的金属离子在阴极区电沉积,溶液中的金属粉末在阳极区发生溶解,电沉积的金属成膜助剂使金属粉末在基材上沉积.冲击作用在于搅拌溶液以减少浓差极化,使凝聚粉团变形利于成膜,破碎枝晶,方便堆砌.机械镀的成膜是化学电池产生的金属粉末的部分阳极自溶解和镀覆金属阴极电沉积的结果,从而将金属粉末和基体结合在一起.

关键词: 机械镀锌 , 成膜机理 , 腐蚀电池

电子元件与成膜技术

李青 , 李刚

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2000.01.006

成膜技术在电子技术的发展进程中起着重要的作用,尤其是电子元件与电镀技术的密切关系可称之为源远流长.近年来,随着对电子元件小型、高性能及多功能要求的日趋迫切,成膜技术的重要性显得更为突出.就半导体元件制作中的引线框架及凸台的形成、印刷线路板制作中的导体层的形成及多功能导体层的处理、线圈、电容器及电阻等无源元件中电阻薄膜及外部电极端子制作等各种电子元件制造有关的成膜技术作评述.

关键词: 电子元件 , 成膜技术 , 电镀