国产MJ系列碳纤维/铝基复合材料的微观组织及力学性能研究

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hlxcun3e5
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近十几年来,在高性能碳纤维遭受国际禁运的背景下,国内碳纤维的研制取得了显著成就。含碳量在99%以上的碳纤维又称作石墨纤维,由于具有高强高模的特性使其在众多领域被广泛使用。在Cf/Al复合材料领域,编织Cf/Al复合材料除具有较高的比强度、比模量、良好的空间耐受性,密度小等优异性能外,还具有整体性好,预制体可设计性强等特点,备受国内外学者及高新技术领域的关注,而石墨纤维表面相对较高的惰性使得Cf/Al复合材料的界面反应不会过于剧烈,因此高强高模的石墨纤维是该领域具有广阔应用前景的增强体。但我国多数高性能碳纤维依赖进口,对以国产碳纤维及其织物为增强体的铝基复合材料的研究鲜有报道。为此,开展国产Cf/Al复合材料力学性能的评价工作对推动国产碳纤维高新技术产品的实际工程化应用及实现相关领域高性能碳纤维的国产化替代有着重要意义。实验选用国产MJ系列碳纤维M50J与M55J为增强体材料,纤维预制体分别采用单向连续碳纤维布(层叠后纤维体积分数为45%)和三维五向结构编织体(纤维体积分数为50%),以ZL301为基体合金,采用真空压力浸渗法制备国产Cf/Al复合材料。研究了国产Cf/Al复合材料的微观特征及室温和高温的力学性能,且将纤维从复合材料中提取观察分析纤维的损伤情况,并与同种制备工艺条件下以进口碳纤维为增强体材料的Cf/Al复合材料进行了简要比对。主要结论如下:国产碳纤维的圆形截面形状并未对真空压力浸渗法制备的Cf/Al复合材料的致密度和微观缺陷造成明显影响,在文中所述的工艺条件下制备得到的单向连续M50J/Al复合材料和三维五向M55J/Al复合材料的致密度分别为98.86%和97.80%,浸渗效果较好。复合材料中均存在少量浸渗微孔和纤维偏聚等现象,其中单向连续预制体在浸渗时纤维更易发生偏聚现象,三维五向M55J/Al复合材料中周向微观组织中的微孔缺陷较轴向更多。XRD和TEM测试分析表明两种复合材料在制备过程中均发生了一定程度的界面反应且生成了少许细杆状离子碳化物Al4C3。从复合材料中提取出的纤维丝表面存在少许附着物且存在表面沟槽加深的情况,说明制备过程发生的界面反应会造成纤维的侵蚀,在纤维受载的过程中这些侵蚀处更易产生应力集中造成纤维承载能力下降。纤维力学性能测试结果表明,浸渗后复合材料中提取出的M50J纤维单丝平均(30个样本)强度为3280MPa,平均模量为447GPa;浸渗后M55J纤维单丝平均(30个样本)强度为3440MPa,平均模量为513GPa。石墨化程度更高的M55J原丝由于表面惰性更高使得其损伤较M50J更小,界面反应对复合材料的力学性能有着较大影响。单向连续M50J/Al复合材料力学性能试验结果表明,在体积分数为45%时,M50J/Al复合材料的室温拉伸强度为856MPa,在350℃时强度为774.7MPa,相较于室温仅降低了9.5%,其拉伸模量分别为204.3GPa和197.3GPa,复合材料在拉伸过程中出现分层现象,在达到极限强度时发生脆性断裂;室温及高温的弯曲强度分别为813.5MPa和653.5MPa,弯曲模量分别为146.5GPa和151.5GPa,复合材料在较低位移量时发生失效。拉伸性能与同体积分数的进口M40J/Al复合材料相当,且由于纤维本身的模量更高使得复合材料在强度没有降低的前提下而拉伸模量比进口M40J/Al复合材料的表现更加优异。三维五向M55J/Al复合材料的力学性能试验均沿复合材料的轴向,结果表明,M55J/Al复合材料在室温及350℃下的拉伸强度分别为601.3MPa和689.7MPa,拉伸模量分别为181.6GPa和146.7GPa,室温较高温强度更低可能是由于高温使得基体对编织纱的束缚减小,拉伸过程无明显的屈服与颈缩现象;室温及高温的弯曲强度分别为505.3MPa和334.7MPa,弯曲模量分别为158GPa和137.7GPa,由于纤维的高模量和编织纱在弯曲过程中的互相挤压,在三点弯曲过程中复合材料内侧面出现一定程度的基体团簇现象。
其他文献
目的 探讨罗伊适应模式护理对冠心病合并心肌梗死患者心理韧性、主观幸福感及生活质量的影响。方法 选取2019年1月至2021年7月在郑州市中心医院治疗的冠心病合并心肌梗死患者94例作为研究对象,按照随机摸球法分成观察组(47例)和对照组(47例),对照组给予常规护理干预,观察组给予罗伊适应模式护理干预,比较两组患者心理韧性、主观幸福感及生活质量。结果 两组干预后的心理弹性量表(CD-RISC)评分比
中国国家博物馆收藏有两件元代钧窑双耳连座瓶,体量高大,形制类似。瓶颈处有双兽耳,肩部饰铺首衔环贴塑,下有壸门式底座。两瓶分别出土于元大都后桃园遗址和内蒙古呼和浩特市白塔村窖藏。本文认为,前者为元大都道教宫观西太乙宫所用故物,与一同出土的黑陶八卦回纹贯耳瓶、"昭惠灵显真君"铭文龟趺牌位等道教器物属性一致,应为西太乙宫用供器,此宫于元武宗至大元年(1308年)建成,该瓶烧造应在此之后。后者应为古丰州城
With the increase in traffic density and speed of motor vehicles tire noise became an important area of research. A number of researchers have worked in the last decade to understand noise due to tire
汉英翻译中,不可避免会遇到文化差异问题。基于此,以我国红色文化为例,对汉英文化差异及其原因进行了分析,探讨了汉英翻译应对策略。
<正>近年来,新乡市牧野区审计局在上级审计机关和区委、区政府的正确领导下,坚持党建引领,牢牢把握审计机关首先是政治机关的根本定位,紧紧围绕党的各项决策部署,全面履行新职能新使命,扎实推进审计监督全覆盖,努力做好常态化“经济体检”,在党建、审计业务、精神文明建设三大方面全面开花。
期刊
随着女性社会地位不断提高,越来越多女性从幕后走向台前,参与公共生活。在政治领域,女性逐渐打破传统桎梏,登上男性主导的政治舞台,以《纽约时报》为代表的世界主流媒体开始关注女性国家领导人,对其进行报道与呈现,吸引了世界的广泛关注。本研究选择具有广泛影响力的美国主流报纸《纽约时报》,以其对女性国家领导人十年报道为样本,从新闻报道内容入手,结合费尔克拉夫话语分析三维模型,对女性国家领导人媒介形象建构展开研
首先利用熵权法对退役电池各特征参数进行权重计算,依据计算结果选取电池剩余容量、开路电压和放电直流等效内阻作为电池聚类的分选因子。其次利用支持向量机算法预测退役电池剩余容量,最后利用K-均值聚类算法将电池分成4种等级,并通过实验证明了该方法的准确性。
司长寄语:检查方式是管理环境的函数,管理环境、管理方式变化,检查方式就要跟着调整。中国外汇交易规模的急剧扩大,意味着外汇管理业务量的爆长和管理方式的创新。不改进检查方式,不提高检查效率,就无法完成日益繁重的检查任务。可喜的是,我们的外汇检查方式已经在适应我国外汇管理环境变化的方向上迈出了重要一步,并取得了初步成绩。
期刊
时间见证了面容从诞生、衰老到消逝的全过程。论文以面容所承载的时间性及其叙事意味为研究对象,以皱纹、疤痕、遗照、修图技术为例,揭示面容与时间的相互关系,论述了在时间维度上面容独特的叙事力量:重构时间。皱纹的累积,展示了时间的图像化过程;面容上的疤痕,具有明确的指向性和故事性;逝者的遗照,承载了个人时间的终止和情感的延续。放眼于当下,人们利用修图技术对照片上的面容进行修改,淡化或加重面容的时间痕迹,营