【摘 要】
:
作为一种金属复合材料,泡沫铝具有高比强度、高能量吸收性能的特性,这些特性可使其用于汽车制造业、航空航天等领域。然而,在制备泡沫铝材料的过程中需要对铝熔体进行增粘,而增粘过程中长时间的搅拌会造成铝熔体的过度氧化,且加Ca增粘生成的大量复合氧化物会降低材料的塑性。因此,本文在熔体发泡法制备泡沫铝的基础上,拟使用无增粘发泡技术,以发泡混合体替代单一发泡剂,实现泡沫铝材料在铝熔体无增粘状态下的发泡成形,主
论文部分内容阅读
作为一种金属复合材料,泡沫铝具有高比强度、高能量吸收性能的特性,这些特性可使其用于汽车制造业、航空航天等领域。然而,在制备泡沫铝材料的过程中需要对铝熔体进行增粘,而增粘过程中长时间的搅拌会造成铝熔体的过度氧化,且加Ca增粘生成的大量复合氧化物会降低材料的塑性。因此,本文在熔体发泡法制备泡沫铝的基础上,拟使用无增粘发泡技术,以发泡混合体替代单一发泡剂,实现泡沫铝材料在铝熔体无增粘状态下的发泡成形,主要研究内容如下:(1)本文探究Al粉对发泡剂TiH2的包覆作用。实验结果表明:将TiH2和Al粉混合球磨可以减小TiH2颗粒的尺寸,并且均匀地嵌入Al粉中;热重分析表明发泡混合体的分解温度要大于单纯经过预处理TiH2的分解温度且发泡混合体的吸热峰由410~550℃的单峰变为480~560℃和650~675℃的双峰形态;随着发泡混合体中Al粉质量的不断增多,第一峰的吸热密度在不断减小,而第二峰的吸热密度不断增大。(2)本文研究了发泡混合体不同组分配比对泡沫铝发泡效果和力学性能的影响。随着发泡混合体中铝粉质量的提高,制备的泡沫铝样品高度从75 mm增大到130mm,而无泡层的厚度则从40 mm减小到20 mm。由采用无增粘方法制备泡沫铝试样的准静态应力-应变曲线可以看出,随着发泡混合体中铝粉质量的增多,相应的泡沫铝的压缩强度出现轻微上升趋势;另外由弯曲载荷位移曲线可以看出,采用有增粘方法制备的泡沫铝试样的弯曲屈服点为1.7 mm~3 mm,而采用无增粘方法制备泡沫铝试样的弯曲屈服点为3.8 mm~4 mm,弯曲韧性接近前者的两倍;试样的弯曲屈服载荷也从108N上升到260 N,增加了140.7%。由试样弯曲吸能曲线也可以看出在相同的弯曲变形下,采用无增粘方法制备的泡沫铝试样具有更高的弯曲吸能特性。(3)本文以Al粉、TiH2与SiC(0.5μm/2μm)按一定成分配比混合作为发泡混合体制备泡沫铝材料,探究加入发泡混合体之后对泡沫铝材料性能的影响。分析泡沫铝材料在300℃、500℃环境下保温2 h、4 h后的压缩行为和能量吸收性能。实验结果表明:对于第一组样品(SiC/0.5μm)随温度升高,试样压缩屈服应力减小;而对于第二组样品(SiC/2μm)随温度升高,试样压缩屈服应力先升高后降低。能量吸收效率随温度的变化趋势也是如此。
其他文献
在所有工业发展过程中,发展与环保永远是辩证统一的。纵观汽车发展史,传统汽车所需燃料以及尾气的排放无疑体现了传统汽车与环境保护之间的相互排斥,而节能、无污染的电动汽车的出现,使得汽车工业与环境保护之间能够以相互促进的方式发展。新型的双电机四驱电动汽车以其简单的构架综合了集中控制电动汽车与分布式电动汽车的优点,成为国内外学者与企业研究的热点。本文以双电机电动汽车为研究对象,重点研究在行驶过程中车辆发生
固体氧化物燃料电池(SOFCs)是一种将化学能直接转换为电能的电化学装置,具有高的能量转换速率和低的环境影响性等优势。目前,为了降低电池材料的成本以及延长设备工作寿命,中低温化是其主要发展趋势。阴极材料是决定整体电池性能的重要部分之一。但是,降低工作温度的同时,阴极极化损耗随之增加,氧还原反应(ORR)催化活性降低,相对较慢的阴极动力学限制了电化学性能的提高。La0.8Sr0.2Fe O3-δ(L
作为我国汽车产品行业快速增长的创新动力和世界汽车工程学科研究的发展热点,智能车辆的研发融合了多种学科,现已成为包括环境感知、决策规划、执行控制以及多等级辅助驾驶等功能于一体的全新型综合性驾驶系统。其中,智能车辆的运动控制是实现车辆自主行驶的关键环节,为了使车辆按照预期规划的轨迹安全行驶,智能车辆需结合当前车辆周围环境和车体自身的姿态、车速等信息按照一定的逻辑做出决策,并分别向油门踏板、制动踏板及转
齿轮箱可以调节转速,在重载、高速、化学腐蚀等条件下长时间工作,齿轮会发生磨粒磨损、疲劳磨损、齿轮折断最终导致齿轮箱报废。若在齿轮失效之前及时更换发生故障的齿轮,可以在保证安全的情况下最大限度利用资源,为了探究齿轮缺陷出现以后,不同载荷条件下齿轮磨损状态,以及缺陷点附近磨损迁移变化情况,本文利用油液分析技术辅助以振动波形分析,对不同负载下的缺陷齿轮磨损衰退过程的演变进行研究。本文通过SOLIDWOR
智能车是未来车辆发展的重要方向,其技术涉及面广,包含车辆、控制、通信、计算机等多个领域的关键技术。在城市道路环境中,通常应用视觉检测、精确定位等方法就能够很好地满足自动驾驶车辆的环境感知需求,但在车辆拥挤的城区路况中车道线被拥挤的车流所遮挡,而车辆定位也会因城区道路的多路径效应严重影响其定位精度。在城区结构化道路车辆拥挤的情况下,常规的方法无法满足自动驾驶汽车安全行驶需求,本文基于视觉检测技术,通
烧结钕铁硼作为常见的永磁材料之一,是由钕、铁、硼组成的四方晶系晶体,具有很高的磁能积。该材料的优点是制作成本低廉、体积小、能量密度高等;但其缺点也很明显,脆性大、难加工、热稳定性差。烧结钕铁硼属于典型的难加工材料,采用传统的加工方法加工困难。国内外学者对烧结钕铁硼的加工方法和加工后的磁学性能研究较少。本研究针对烧结钕铁硼材料的特点,利用电火花加工的非接触式加工方式,将磁场作为辅助手段,实现烧结钕铁
随着我国经济的迅速发展,电力需求量越来越大,电网的电压等级、系统容量等正逐年增加,尤其是近年来特高压输电工程的发展,对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求。电力系统运行经验表明,大多数输电线路事故是由于雷击输电线路或杆塔引起跳闸所致的。降低输电线路的接地电阻是降低雷击跳闸率的有效措施。对于接地电阻超标的杆塔,许多降阻措施具有良好的降阻效果,但是在施工时需进行长距离开挖、占用杆塔周围大量土地,有时需
在碰撞发生时,汽车车身中的薄壁结构在瞬间增大的冲击力下发生压溃变形,有效的吸收了绝大部分能量,从而达到保护驾驶员的目的。因此,提升薄壁结构的耐撞性具有重要的研究意义。结构仿生学近年来在工程领域得到了广泛的应用。受樟子松的启发,本文结合结构仿生学的思想,设计了新型多胞薄壁结构,采用理论分析和有限元模拟的方法对该类结构在轴向加载作用下的耐撞性进行了研究,并对耐撞性较好的薄壁结构进行了多目标优化设计。考
金属零部件的失效往往源于磨损、腐蚀和划伤等表面损伤,因此,实现对零部件表面损伤的修复对资源的节约和经济的可持续发展具有重要意义。铜合金因其具有导热性好、高温易氧化以及对激光吸收率低的特性,使其零部件的修复存在很大的局限性。电火花沉积技术(Electro-spark deposition,ESD)由于具有对母材热输入小、成形层与基体呈冶金结合并且便携易操作的特点,常被用于零部件的表面修复。本课题首先
碳纤维/环氧树脂基复合材料长期以来以其比强度高、比模量大、热膨胀系数低、可设计性强、抗疲劳性好、耐腐蚀和结构尺寸稳定等特点被广泛应用于卫星飞行器的本体结构、太阳能电池板和天线等多功能结构件以及无人机和微电子设备等领域。碳纤维复合材料已成为衡量一个国家科技发展水平的重要指标之一。然而由于其导热和耐高温性能较差等缺点,越来越难以适应电子信息时代高频率和高集成化发展的要求。另外,纤维增强环氧树脂基复合材