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超声处理对碳纤维/聚芳基乙炔复合材料力学性能与烧蚀性能的影响

姜再兴 , 黄玉东 , 刘丽

材料科学与工艺

通过将超声直接作用于聚芳基乙炔树脂(PAA)的方法,研究了超声处理对PAA树脂本体的影响,并把超声处理应用于RTM成型工艺中,研究了超声处理对平板CF/PAA复合材料力学性能与烧蚀性能的影响.结果表明:经过最佳处理时间60s左右的超声处理,碳纤维/聚芳基乙炔树脂复合材料的力学性能以及耐烧蚀性能均有所提高.复合材料综合性能的提高主要是由于超声处理后树脂与纤维之间的浸润性提高,纤维与树脂之间的界面粘结性能得到改善.

关键词: 超声处理 , 聚芳基乙炔树脂 , 烧蚀性能 , 浸润性

超声原位Mg 2 Si/AM60复合材料显微组织及力学性能的研究

闫洪 , 贺儒 , 李正华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.22.029

采用熔体直接反应法与超声处理相结合制备原位Mg2 Si/AM60复合材料,研究超声工艺对复合材料中第二相的形貌、分布、数量以及力学性能的影响。结果表明,随着超声处理时间的延长和功率的增加,复合材料中的半连续网状 Mg17 Al12细化成颗粒状,粗大的中国汉字状 Mg2 Si 破碎成细小的中国汉字状、纤维状、颗粒状,其力学性能逐渐升高,但超声处理时间超过60s后,组织恶化,力学性能降低。超声处理时间为60s、功率为600W 制备的复合材料中的Mg17 Al12、Mg2 Si主要呈颗粒状且均匀分布,Mg17 Al12的析出受到显著的抑制,其抗拉强度和伸长率较未超声时的178.24MPa、3.56%分别提高了10.4%和48.3%,达到196.75MPa和5.28%。

关键词: 超声处理 , 原位 , Mg2 Si/AM6 0 , 显微组织 , 力学性能

原位Al2O3颗粒增强Al-10Si基复合材料制备的研究

季鹏飞 , 陈刚 , 周小亮 , 赵玉涛 , 张振亚 , 朱敏华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.07.016

基于 SiO 2/Al-10Si 反应体系，通过半固态机械搅拌法及高能超声处理组合工艺，成功制备出Al2 O 3颗粒增强铝基复合材料.SiO 2粉体预处理及铝熔体 Mg 元素活化有效改善了两者间的润湿性，在转速700 r/min、搅拌10 min 的条件下，可获得 SiO 2颗粒均匀分布的微观组织；升温后，经过高能超声进一步熔体处理，不仅促进了 SiO 2/Al 的原位置换反应，而且空化消除了残余气体.金相显微镜(OM)、X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)的分析检测表明，原位生成的 Al2 O 3颗粒均匀地分布于 Al-Si 合金基体中.

关键词: SiO2粉末 , 半固态机械搅拌 , 超声作用 , 铝基复合材料

超声波与电火花表面复合强化Ti17合金的疲劳性能

焦磊 , 乔生儒 , 张程煜 , 马侃 , 韩栋 ,

稀有金属材料与工程

将Ti17合金经过电火花处理(EST)后再进行超声波表面处理以期提高疲劳寿命.通过扫描电子显微镜观察表面形貌及强化层结构,经X射线衍射分析表面残余应力,采用HT-100高温疲劳试验机测试350℃拉-拉疲劳寿命.结果表明,经过超声波表面处理后,试样表面粗糙度及表面残余应力降低,复合强化后试样的疲劳寿命是仅经过EST处理的两倍.经过硬质合金YG8电极EST以及超声波复合处理的试样疲劳寿命最长.

关键词: Ti17合金 , 电火花表面处理 , 超声波 , 残余应力 , 疲劳 , 表面粗糙度

DMAc/LiCl预处理对超声剥离竹浆纤维素纳米纤维的影响

王雅茹 , 张伟 , 卢灿辉

高分子材料科学与工程

探索了一种简单有效的分离竹浆纤维素纳米纤维(CNF)的方法.采用N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)体系溶胀纤维素纤维作为一种预处理手段,强化声空化作用分离CNF的效果.红外光谱分析表明,该预处理能破坏纤维素的部分氢键,进而显著提高后续超声剥离CNF的效率.此外,通过扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析等表征方法系统研究了所制备CNF的形态、结构及性能.

关键词: N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂预处理 , 纤维素纳米纤维 , 超声处理 , 竹浆

Fatigue Strength Improvement of Welded Joint by Ultrasonic Peening in Ultra-Fine Grain Steel

钢铁研究学报(英文版)

关键词:

超声处理原位合成TiAl3/7075铝基复合材料的动力学分析

陈小会 , 胡勇 , 闫洪

兵器材料科学与工程

　　采用超声复合原位合成技术制备 TiAl3/7075复合材料，建立在超声处理情况下的动力学模型，并进行数值计算。计算表明，与未超声处理相比较，反应时间大幅度缩短。分析影响反应速率的因素，结果表明：在超声波作用下，获得颗粒状的 TiAl3相且弥散分布；超声作用增大 Al 原子的扩散系数、减小边界层的厚度及 Ti 颗粒的大小，以致加快反应速度。

关键词: 超声处理 , 原位合成 , TiAl3/7075复合材料 , 动力学

7020铝合金MIG焊后超声消应处理研究

刘国栋 , 郭小辉

材料开发与应用

研究了16mm厚7020铝合金板的熔化极气体保护焊焊接工艺,对焊后试板进行超声冲击消应处理,研究了超声消应前后焊缝残余应力的变化.试验表明,7020铝合金采用熔化极气体保护焊焊接,焊后进行超声消应处理,可有效改善焊缝的残余应力.

关键词: 铝合金 , 熔化极气体保护焊 , 超声冲击 , 残余应力

超声化学原位合成纳米Al2O3/6063Al复合材料组织及高温蠕变性能

赵玉涛 , 林伟立 , 怯喜周 , 刘晓君 , 王春梅

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150123.001

为研究纳米颗粒增强铝基复合材料的高温蠕变特性,基于6063Al-Al2(SO4)3体系,采用超声化学原位合成技术,制备出不同Al2O3体积分数(5％、7％)的纳米Al2O3/6063Al复合材料,通过高温蠕变拉伸试验测试其高温蠕变性能,利用XRD、OM、SEM及TEM分析其微观形貌.结果表明:施加高能超声可显著细化增强体颗粒并提高其分布的均匀性,所生成的Al2O3增强颗粒以圆形或近六边形为主,尺寸为20～100 nm;纳米Al2 O3/6063Al复合材料的名义应力指数、表观激活能和门槛应力值与基体相比大幅提高,均随着增强体体积分数的增加而提高,表明纳米Al2O3/6063Al复合材料的抗蠕变性能提高;纳米Al2O3/6063Al复合材料的真应力指数为8,说明复合材料蠕变机制符合微结构不变模型,即受基体晶格扩散的控制;纳米Al2O3/6063Al复合材料的高温蠕变断口特征以脆性断裂为主,高应力下形成穿晶断裂,低应力下形成沿晶断裂和晶界孔洞;纳米Al2O3/6063Al复合材料的主要强化机制为位错强化与弥散强化.

关键词: 原位合成 , 纳米Al2O3/6063Al , 复合材料 , 超声处理 , 微观结构 , 高温蠕变

Lu2O3纳米线阵列的超声辅助溶胶-凝胶模板法制备与表征

胡亚华 , 顾牡 , 张致远 , 刘小林 , 黄世明 , 刘波 , 张娟楠

无机材料学报 doi:10.15541/jim20160014

采用超声辅助的溶胶-凝胶阳极氧化铝(AAO)模板法制备Lu2O3纳米线阵列.通过X射线衍射谱(XRD)、能量色散X射线谱(EDX)、扫描以及透射电镜(SEM及TEM)对纳米线阵列的晶体结构和形貌进行表征.结果显示:Lu2O3纳米线阵列的晶相呈纯立方相Lu2O3多晶结构;纳米线形貌完整、取向一致、粗细均匀,直径约200 nm.与简单浸泡法相比,采用的超声辅助技术可有效提高Lu2O3在AAO孔道内的填充度,填充度接近100％.该方法具有工艺简单、成本低廉、填充度高、重复性好等特点,不仅可实现大面积Lu2O3纳米线阵列的制备,而且还可推广到其他材料的纳米线阵列制备.

关键词: 超声辅助 , 溶胶-凝胶法 , AAO模板 , Lu2O3纳米线阵列