【摘 要】
：
随着科技的进步,人们对轻质高强材料的需求日益增长。近年来,受贝壳片层状结构启发设计的Al/Ti叠层复合材料应运而生。Al/Ti叠层复合材料具有低密度、高强度的优点,且制备工艺简单,生产成本较低,在航空航天、装甲防护等领域有着巨大的应用潜力,却受限于其中金属间化合物Al3Ti的室温脆性,导致Al/Ti叠层复合材料的韧性距离实际应用还有一定的差距。本文通过真空热压法分别制备了B4C薄片（B4Cs）增强
论文部分内容阅读
随着科技的进步,人们对轻质高强材料的需求日益增长。近年来,受贝壳片层状结构启发设计的Al/Ti叠层复合材料应运而生。Al/Ti叠层复合材料具有低密度、高强度的优点,且制备工艺简单,生产成本较低,在航空航天、装甲防护等领域有着巨大的应用潜力,却受限于其中金属间化合物Al3Ti的室温脆性,导致Al/Ti叠层复合材料的韧性距离实际应用还有一定的差距。本文通过真空热压法分别制备了B4C薄片（B4Cs）增强的Al/Ti叠层复合材料和B4C颗粒（B4Cp）增强的Al/Ti叠层复合材料,对两种复合材料的组织结构进行了显微观察和成分测定,分析了两种复合材料中的扩散层相组成。此外,本文还研究了两种材料的层厚比和真空热压工艺对其冲击韧性、弯曲强度等力学性能的影响,对比了两种B4C增强的Al/Ti叠层复合材料与各自基体的力学性能,确定了B4C的强化效果,并分析了它们的强化机理。获得的主要研究结果包括:（1）在B4C增强的Al/Ti叠层复合材料中,Al-Ti,Al-B4C界面都生成扩散层,扩散层相组成分别为Al3Ti和Al B2+Al4BC。随着热压温度的提高、热压时间的延长,Al-Ti扩散层厚度明显提升,当Al全部反应成金属间化合物时,复合材料界面处和Al3Ti中心线位置产生大量缺陷,力学性能大幅下降。（2）对于B4Cs增强的Al/Ti叠层复合材料:随着B4C层数的增加,B4Cs增强的Al/Ti叠层复合材料的冲击韧性提高,而弯曲强度有小幅下降。B4C薄片通过直接承载吸能以及在复合材料中形成硬度梯度诱导裂纹偏转的方式强化基体,样品的冲击韧性和抗弯强度相对基体分别提高了51%和38%。（3）对于B4Cp增强的Al/Ti叠层复合材料:该材料通过引入B4C颗粒改变了裂纹形核位置与扩展方式,延长了裂纹扩展路径,而且还在B4C颗粒与Al界面处产生多种强化应力,使得材料的塑性韧性有了较为明显的提升。使用0.5 mm TC4+0.2 mm Al的堆叠方案的样品具备最佳的综合力学性能,其冲击韧性为89 J/cm2,弯曲强度为1868MPa,拉伸强度为952 MPa,相较基体分别提升51%,24%,28%。
其他文献
天然气水合物储量巨大、清洁无污染,被认为是一种具有巨大商业开发前景的新能源。根据天然气水合物藏的储层条件和地质特征,天然气水合物藏可以划分为四类。其中,第一类水合物藏由上覆水合物层和下伏游离气层组成,被誉为“水合物盖层气藏”,是四类水合物藏中最具经济开采价值的类型。由于第一类水合物藏具有多个性质差异显著的储层,因此开采过程中自由气层和水合物层的层间热质传递与交互作用复杂。目前,对层内热质传递以及层
海浪是海上港口、船舶、采油平台的主要载荷。实际海洋中的波浪常常是高度不规则的,这种不规则不仅体现在时间方向上的随机波动,且在不同空间点海洋波浪的演化也是各不相同,因此必须采用统计理论对海洋波浪进行定量研究。在目前随机波浪研究中,常假定海洋波浪是平稳的和各态遍历的随机过程,这一假定认为变量的时间平均值等于系综平均值,因此可以采用某个单次长时间观测样本的时间统计信息来描述海洋波浪的统计规律。虽然各态遍
随着经济全球化趋势的快速发展和市场竞争的日趋激烈,以及国家法律法规和石油行业标准的日益严格,石油行业的各大钻探企业对安全管理的要求也越来越高,安全生产已成为事关石油钻探企业健康发展的关键。石油钻井是石油开发的重要环节,其具有作业工序复杂、作业风险较高、作业环境恶劣等特点。一旦发生安全生产事故,将会给企业和个人带来严重的损失,造成不良的社会影响。因此,加强钻井现场安全管理,采取科学的方法提高安全管理
CO2-ECBM（CO2-Enhanced coalbed methane）是CCUS（Carbon Capture,Utilization and Storage）的有效手段之一,我国碳排放量常年居世界首位,且我国低阶煤储量丰富,但是在浅层低阶煤CO2-ECBM的研究尚属欠缺。因此,本文将以浅层低阶煤场地试验为背景,针对储层和井筒两个工程主体,分别进行数值模拟研究。主要的研究内容如下:（2）基于
芳纶纤维增强树脂基复合材料（Aramid fiber reinforced polymer composites,AFRP）因具有高比模量、高韧性与优良的抗冲击性等特点,广泛应用于飞机、火箭和坦克装甲等装备关键零部件的制造中。AFRP零部件在连接与装配过程中,往往需要对其进行大量制孔加工。然而AFRP的材料组成具有层叠特性,层间结合力弱易开裂,且芳纶纤维高韧难以切断,这导致采用原有钻削刀具对AFR
天然气水合物是由气体分子和水分子构成的笼状化合物,具有储气量大、环境友好、安全性能高等优点,因而被认为是一种极具潜力的新型天然气储运技术,但实现其大规模工业化生产仍需要改善水合物生成条件、加速水合物生成动力学。鉴于此,本论文进行了甲烷-四氢呋喃二元水合物的生成实验,从动力学及形态学角度分析不同温度下甲烷-四氢呋喃二元水合物的生成特性,以阐明四氢呋喃促进甲烷水合物生成机理。具体研究内容如下:研究甲烷
半潜式平台是海洋油气开发中的重要工程装备。其良好的运动性能和结构稳性适用于我国南海等深远海的油气开发。目前水动力学数值仿真和水池模型试验是海洋平台结构设计的主要手段,由于海洋环境载荷的复杂多变性、平台浮体、系泊等结构的非线性行为和结构的缩比效应等影响,水动力力学仿真和模型试验的方法仍不能保证平台设计的可靠性。在服役结构进行原型测量,可以获得真实的环境荷载与结构响应信息,监测数据可用于平台的设计指标
目的:利用计算机模拟筛选马齿苋中抗炎和免疫调节的化学成分。方法:使用Sybyl-X 2.0软件的Surflex-Dock模块进行分子对接;根据Lipinski五规则,使用Schrodinger的QikProp模块进行类药性预筛选评估;最后使用pkCSM预测所研究化合物的药动学特性。结果:最终从71个化合物中筛选出7个对S100A8/S100A9毒性最小、药理活性最好的化合物,分别是:化合物40（o
近些年海上资源开采逐渐由浅海向深海发展,传统导管架式与自升式海洋平台无法满足深海资源开发的工程需要,浮式海洋平台逐渐受到了广泛的关注,包括张力腿平台与半潜式平台等。这些海洋平台的支撑结构往往由多根立柱构成,这些支撑柱体彼此相距较近,相互间水动力影响较强,在特定的波浪条件下立柱之间将出现准陷波现象。准陷波现象发生时大量的入射波浪滞留在结构周围,柱群内侧流体发生共振运动,且在波浪的多次反射作用下,平台
天然气作为一种优质、高效的清洁能源,对改善能源结构具有重大作用。然而天然气资源大多远离资源消耗区,因此实现高效、安全的天然气储运技术将是未来天然气工业研究的重点。天然气水合物储运技术凭借安全、经济和技术可靠性的优势有望成为天然气储运行业的最佳选择。虽然天然气水合物储运技术有着较为可观的优势,但是在实际应用的过程中仍然面临着水合物生成过程缓慢等问题。本文首先建立了四氢呋喃-天然气水合物相平衡预测模型