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偶联剂对Al2O3/树脂/金属丝网层状复合材料抗冲击性能的影响

白明敏 , 李伟信 , 李艳辉 , 赵威 , 饶平根

材料热处理学报

采用硅烷偶联剂KH550对氧化铝基体与金属丝网进行硅烷化处理,以环氧树脂为粘结剂制备了Al2O3/树脂/金属丝网层状复合材料,研究了偶联剂对层状复合材料层间粘结强度以及抗冲击性能的影响.实验结果表明:偶联剂的引入增强了树脂与氧化铝基体和金属丝网的界面结合,提高了层状复合材料的层间粘结强度;落锤冲击性能测试表明,通过硅烷化处理增强环氧树脂的粘结强度可以较大幅度提高陶瓷/树脂/金属丝网的抗冲击性能.

关键词: 氧化铝 , 丝网 , 层状复合材料 , 偶联剂 , 抗冲击性能

特种光谱选择性涂层的遗传算法优化设计

胡晓红 , 李伟信 , 张跃 , 徐惠彬

功能材料

智能型自控涂层的辐射性质有很强的光谱选择性,特别值得关注的是这种涂层辐射性质的变化是自身根据环境的变化来调节的.其作用与目前广泛使用的被动热控涂层相比较,具有重量小、结构简单、可控温度范围宽等优点.为了满足具体应用的要求,需要在智能型热控涂层SRD的表面沉积一种光谱选择性涂层.本文采用遗传算法(GA)来最优化设计这种光谱选择性涂层.在保证SRD的半球总发射率的变化量△εH满足温度调节要求的条件下,尽可能地降低太阳吸收率αs.

关键词: 智能型自控涂层 , 半球总发射率 , 太阳吸收率 , 特种光谱选择性涂层 , 遗传算法

Al2O3基片/Al层状陶瓷的力学性能研究

黄康明 , 李伟信 , 饶平根 , 陈大博 , 吴建青

人工晶体学报

采用丝网印刷法在Al2O3基片上刷涂金属Al浆料,然后叠层在氧化环境中进行热处理,制备了不同层数的层状陶瓷材料,研究了Al2O3基片层数、热处理温度对层状陶瓷抗弯强度、断裂韧性和冲击功的影响,并与用AB胶制备的层状陶瓷进行了比较.结果表明,用Al浆作为层状陶瓷的夹层制备的试样抗弯强度和断裂韧性都明显比用AB胶作为夹层的试样强;层状陶瓷的抗弯强度在热处理温度700~750 ℃时较大,达到200~240 MPa,而且强度随着层数的增加而降低;层状陶瓷的断裂韧性随热处理温度的变化不明显,随着层数的变化较大,层数增加,韧性增大.

关键词: 层状陶瓷 , 抗弯强度 , 断裂韧性 , 冲击功

AACH热分解法制备α-Al2O3超细粉末

饶焰高 , 饶平根 , 薛佳祥 , 李伟信 , 吕明 , 吴建青

人工晶体学报

以NH4Al(SO4)2与NH4HCO3为原料,采用共沉淀法制备出前驱物碳酸铝铵(AACH),并煅烧得到超细α-Al2O3粉末. 研究了pH值、滴加速度及醇水混合溶剂等因素对反应产物的影响,并对前驱物AACH的高温相变过程和α-Al2O3籽晶对θ-Al2O3→α-Al2O3相变的影响进行了分析.利用XRD、TEM和BET等对粉体的性能进行表征.结果表明:在醇水混合溶剂中控制反应体系的pH值为9~10,将硫酸铝铵溶液以<18 mL/min的速度滴入碳酸氢铵溶液,可合成颗粒细小、粒度分布均匀且分散性优异的AACH前驱物.不含籽晶的AACH煅烧时α相完全转化温度为1150 ℃,获得α-Al2O3粒径约为100 nm,而α-Al2O3籽晶的加入可将完全转变温度降至1050 ℃,获得的α-Al2O3粒径约为70 nm.

关键词: 碳酸铝铵 , 醇水溶剂 , α-Al2O3籽晶 , 相变 , 超细粉

Al2O3基片/Al层状陶瓷的力学行为机理

黄康明 , 李伟信 , 饶平根 , 陈大博 , 吴建青

人工晶体学报

本文在Al2O3基片上通过丝网印刷方法涂覆Al浆料夹层材料,然后在750 ℃进行热处理后制备多层陶瓷.观察了用Al浆料制备的条状试样在25~800 ℃热处理过程中的变化,分析了Al浆料的性质,并对25 ℃风干的Al浆料及650 ℃、750 ℃热处理后的Al浆料进行了XRD分析.此外,专门设计试验,测试了Al浆料的粘结强度,和AB胶、502胶粘结强度进行了对比.在先前的工作的基础上,对层状陶瓷材料的横切面进行了SEM分析,并对层状陶瓷的断裂裂纹扩展方式进行了观察研究.

关键词: 层状陶瓷 , 粘结强度 , 力学行为机理

热障涂层寿命的计算机优化方法

李伟信 , 张跃

功能材料

作为进行热障涂层结构设计和制备参数设计的准备,本文在热障涂层寿命预测系统(本实验室研发)的基础上,研究开发了热障涂层寿命优化平台,对热障涂层的结构参数和制备参数进行了优化.制备参数主要包括热障涂层预氧化时间和粘结层粗糙度,热障涂层的结构参数包括了陶瓷层模量、陶瓷层厚度和粘结层厚度.

关键词: 热障涂层 , 寿命预测 , 计算机优化

Al2O3/Steel-epoxy层状复合材料的制备和性能

李伟信 , 白明敏 , 陆颖 , 饶平根

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12709

采用环氧树脂胶黏剂作为粘结剂,通过一种简单的模压方法,在5 MPa压力下常温固化,制备了一系列Al2O3/steel-epoxy层状复合陶瓷材料.结果显示,Al2O3/epoxy界面和steel/epoxy界面结合紧密.相比于氧化铝薄片,Al2O3/steel-epoxy层状复合陶瓷材料强度差别不大,但具有更高的断裂韧性、冲击韧性和断裂吸收能.裂纹扩展分析认为层状复合材料断裂韧性和能量吸收的提高主要得益于裂纹尖端钝化和捕获、裂纹桥连、层间脱粘和steel-epoxy层的塑性变形等机制.

关键词: 层状复合材料 , 氧化铝 , 界面 , 钢丝-环氧树脂 , 机械性能 , 韧化机制

热压烧结Al2O3/Al-steel Mesh-Al层状复合材料的制备和性能

白明敏 , 李伟信 , 李艳辉 , 赵威 , 饶平根

无机材料学报 doi:10.15541/jim20140410

在580℃和1.5 MPa的条件下用热压烧结的方法制备出了一系列Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料,该复合材料是由两层铝箔和一层丝网构成的“sandwich”结构,Al-steel mesh-Al为中间夹层.结果显示,Al2O3/Al的界面粘结紧密并且没有反应发生.在Al/steel的界面处出现了金属间化合物,该化合物改善了Al与丝网之间的结合性能.相比于纯Al2O3,Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料强度差别不大,但具有更高的断裂韧性和断裂功.裂纹扩展分析认为层状复合材料断裂韧性和断裂功的提高得益于裂纹钝化和捕获,界面分离,裂纹桥接和Al-steel mesh-Al的塑性变形等机制.落锤冲击结果表明,Al2O3/Al-steel mesh-Al层状复合材料具有较好的抗冲击性能.

关键词: 氧化铝 , Al-丝网 , 热压烧结 , 层状复合材料 , 力学性能 , 落锤冲击

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