刘国春
,
幸李雯
,
杨文锋
,
张吉武
,
唐庆如
玻璃钢/复合材料
针对复合材料损伤结构维修中容易出现的铺层角度偏差,根据实际维修情况建立复合材料层板阶梯挖补结构的有限元计算模型,并通过试验验证了该模型的准确性.基于该有限元分析模型并考虑真实维修过程中可能出现的铺叠误差与基准偏差,分别进行了维修结构的单层与整体铺层方向角偏移的拉伸强度性能分析.结果表明,补片出现小角度方向角偏移时,补片中面层以下的铺层角偏移对于拉伸强度的影响可以忽略,中面层以上的铺层随着偏移角度的增大与越靠近表层的位置,结构整体极限应力逐渐增大,当最表层铺层出现偏移时,对于修补结构拉伸强度的影响较大;附加层在修补结构中受载严重,通用的0°附加层铺设角度不一定适用于所有的修补工况,该分析结论也为实际工程维修提供了很好的指导意义.
关键词:
铺层偏差
,
阶梯挖补
,
复材维修
,
模型验证
杨文锋
,
刘颖
,
李军
,
李梦
稀有金属材料与工程
采用大气等离子喷涂技术在321不锈钥表面制备了Fe70Ni27B3屏蔽涂层和Fe64Ni20B16/Ni-al梯度涂层.对两种涂层进行分层研磨后,分别采用机械抛光和电抛光处理,测试了涂层表面及内部不同厚度处的相组成和宏观残余应力.结果表明:涂层中具有中子屏蔽功能的含硼相在Fe70Ni27B3涂层中主要为Fe2B相,含有少量的Fe7B相;在Fe64Ni20816/Ni-Al梯度涂层中主要为FeB相,有少量的Fe2B相和Fe7B相.两种涂层表面的残余应力均为拉应力,沿涂层向内部的拉应力逐渐减小,至涂层/基体界面附近时转化为压应力.两种残余应力大小均不超过50 MPa,而梯度涂层由于减小了界面热失配程度以及降低了硬质铁硼相浓度,其残余应力大小在涂层厚度方向上均小于Fe70Ni27B3涂层.
关键词:
大气等离子喷涂
,
Fe-Ni-B合金
,
屏蔽涂层
,
梯度
,
相组成
,
残余应力
李德安
,
刘颖
,
杨文锋
,
杨林
,
李军
,
李梦
材料导报
制备了一种新型B4C/Pb复合屏蔽材料,并对复合材料的微观结构、力学性能和屏蔽性能进行了测试和分析,结果表明:所制备的复合材料结构均匀,抗拉强度和布氏硬度分别达到48.2MPa和22.13HBS,能有效屏蔽快中子和γ射线,20mm厚度的这种屏蔽材料对热中子的吸收率达到95.9%.新型B4C/Pb复合屏蔽材料的制备工艺简便,材料的力学性能和耐热性能都较传统屏蔽材料铅硼聚乙烯有大幅提升,屏蔽性能优异,是一种很有发展前途的材料.
关键词:
Pb-Sb合金
,
复合材料
,
中子屏蔽
,
热压
李梦
,
樊占鹏
,
杨文锋
,
秦文峰
功能材料
利用KH-550硅烷对金红石型纳米TiO2的表面进行了包覆处理,研究了使用不同分散剂的条件下,未包覆和经包覆的纳米TiO2粉体在ECL-GC-7航空清漆中的分散性.将经过包覆的纳米TiO2加入到ECL-GC航空涂料中进行改性,表征了改性涂层的紫外光吸收和抗老化性能.研究发现,通过包覆处理并配合使用R912分散剂,航空清漆中纳米粉体出现可目视观察的初始沉淀时间在4h以上,粉体的稳定分散状态可以保持到200h以上.经纳米TiO2改性后,涂层的紫外光吸收能力和抗老化性能均有所提高.在纳米TiO2添加量为2.0％(质量分数)时,改性涂料的性价比较佳.
关键词:
纳米TiO2
,
包覆处理
,
分散性
,
紫外光吸收性能
,
航空涂料
杨文锋
,
刘颖
材料导报
对Fe78Si9B13非晶薄带的微观结构、力学性能进行了初步研究,并测试了非晶薄带叠层板材对高能射线(热中子及60Co、137Cs 2种γ源射线)的屏蔽效果.Fe78Si9B13非晶薄带自由面与贴辊面的微观结构差异较大,自由面光洁平整,而贴辊面粗糙不平且有孔洞等缺陷.Fe78Si9B13非晶带材的常温抗拉强度可达1400MPa,延伸率为3.9%,而高温抗拉强度有所降低,但断裂延伸率明显提高.厚度为4.5mm、4.8mm的Fe78Si9B13非晶薄带叠层板材对0.5eV以下热中子的吸收率分别达到90.9%、94.9%;对60Co、137Cs2种γ源射线的线性减弱系数分别为0.28cm-1和0.46cm-1,说明这种非晶带材有极好的热中子吸收能力和较好的γ射线减弱效果,有望作为屏蔽材料应用在辐射防护系统中.
关键词:
Fe78Si9B13
,
非晶薄带
,
微观结构
,
力学性能
,
屏蔽性能
杨文锋
,
刘颖
,
李德安
,
杨林
,
李聪
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.10.006
利用超声波分散、偶联剂对纳米晶NdFeB粉末进行了表面处理,采用熔融共混法制备了NdFeB/PE稀土高分子屏蔽复合材料,对材料的微观结构、力学性能进行了实验研究.结果表明,在充分利用PE本身的强韧性的基础上,最可几孔径为0.5/μm的NdFeB粉末在PE中的体积分数为35%-40%时.对PE的抗拉强度、拉伸模量、硬度能起到增强效果,但对NdFeB/PE复合材料的塑韧性有一定负面影响.对复合材料的拉伸断裂机理分析表明,经过表面处理的NdFeB与PE的界面作用对强度的改善起到了关键作用.
关键词:
NdFeB
,
PE
,
屏蔽复合材料
,
力学性能
,
界面作用
杨文锋
,
刘颖
,
杨林
,
李德安
,
李军
材料导报
简述了核辐射对屏蔽材料的一般要求,综述了常用屏蔽材料的特点.指出屏蔽材料的屏蔽效果与其它性能如力学性能、耐热性及抗辐照性能之间的矛盾是屏蔽材料需要解决的关键问题.重点指出了核辐射屏蔽材料研究进展的几个特点:(1)引入梯度材料设计理论制备功能/结构一体化屏蔽材料;(2)稀土元素及其化合物在屏蔽材料中的合理有效利用;(3)基于遗传算法的优化设计方法在新型屏蔽材料设计中的作用越来越明显.
关键词:
核辐射
,
屏蔽材料
,
研究进展
,
功能梯度材料
,
稀土
,
优化设计
杨林
,
刘颖
,
杨文锋
,
李德安
,
高升吉
,
涂铭旌
金属功能材料
doi:10.3969/j.issn.1005-8192.2006.06.006
采用粉末冶金法制备了B4C/Ni多孔预制体,采用压力渗透法使液态金属铅浸入预制体.对制得的多孔预制体进行了金相观察和扫描电镜(SEM)观察以及抗压强度的测试,并计算得出了试样的孔隙度.分析结果表明,B4C/Ni多孔预制体的强度在800～1100℃之间随着温度升高而增大;在此温度区间B4C与Ni发生反应,反应产物主要有C和NiB3.多孔预制体抗压强度随孔隙度的下降而增大.在浸渗液态金属铅时,只有直径大于20μm左右的孔洞才能使液态铅浸入.
关键词:
碳化硼
,
镍
,
多孔预制体
,
铅
,
浸渗
陈淑仙
,
田鹤
,
李梦
,
杨文锋
,
秦文峰
,
唐庆如
玻璃钢/复合材料
基于固化动力学理论和有限元分析方法,建立了树脂基预浸料热固化过程中温度场研究的数学模型,数值模拟了预浸料固化过程的温度和固化度变化特征,将数值计算结果与已有文献实验结果对比,验证了计算模型和计算方法的正确性.研究了升温速率、玻璃纤维等因素对环氧树脂体系固化反应特征温度以及固化时间的影响.结果表明,升温速率增加,固化反应放热峰Tp向高温方向移动,同时固化起始温度Ti和固化终止温度Tf也相应地向高温移动,固化过程中材料内温度梯度增大,内部热应力增大.但提高升温速率可缩短固化完成所需时间.玻璃纤维的加入使树脂基预浸料各项固化反应特征温度降低,达到固化起始温度的时间延长,但对完成固化时间的影响可忽略.
关键词:
有限单元法
,
玻璃纤维/环氧树脂
,
固化过程
,
特征温度
,
固化度
