连续SiC f /Al复合材料的界面强度及其对复合材料拉伸强度的影响
发布时间：2021-04-20 10:37
界面在纤维增强金属基复合材料中起着至关重要的作用,它不但是纤维增强金属基复合材料中增强相和基体相互连接的纽带,也是应力和其它信息相互传递的桥梁。很明显,该类复合材料的性能将在很大程度上依赖于其界面性能。因此,要获得性能优异的连续纤维增强铝基复合材料,就存在其界面优化的问题。所以,分析这类复合材料界面强度的影响因素,并建立定量表征其界面强度的测试技术、建立铝基复合材料界面强度与宏观性能的联系,对进一步促进连续SiCf/Al复合材料的界面优化和工程应用具有重要的意义。本文在单根纤维的拔出试验和纤维顶出试验的基础之上,通过采用真空气压浸渗的方法制备了连续单束细丝SiCf/Al复合材料试样,探讨了连续单束细丝SiCf/Al复合材料界面强度的单束拔出测试方法。并着重研究了基体铝合金、纤维预热温度对单束细丝连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响及其作用机理,并进一步探寻了复合材料的界面强度对其拉伸强度的影响。主要结论如下:采用美国Instron5543型单立拉伸材料试验机对连续的单束细丝SiCf
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
f/Al复合材料用SiCf纤维及铝合金概述"> 1.2 连续SiCf/Al复合材料用SiCf纤维及铝合金概述
f/Al复合材料用SiCf纤维"> 1.2.1 连续SiCf/Al复合材料用SiCf纤维
f/Al复合材料用铝合金"> 1.2.2 连续SiCf/Al复合材料用铝合金
1.3 复合材料界面强度的研究现状
1.3.1 单根纤维的拔出试验（1）
1.3.2 单根纤维的拔出试验（2）
1.3.3 单根纤维的顶出试验
1.4 存在的问题
1.5 本文的研究目的和主要内容
第二章 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验用基体材料
2.1.2 实验用增强体材料
f/Al复合材料界面强度试样的制备"> 2.2 连续SiCf/Al复合材料界面强度试样的制备
2.2.1 真空气压浸渗装置
2.2.2 真空气压浸渗工艺参数的设计
f/Al复合材料模具的设计和制备"> 2.2.3 连续SiCf/Al复合材料模具的设计和制备
f/Al复合材料界面强度试样的制备"> 2.2.4 连续SiCf/Al复合材料界面强度试样的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 微观组织观察
2.3.2 拉伸性能测试
f/Al复合材料界面强度的影响及作用机理">第三章 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响及作用机理
f/Al复合材料中纤维的分布"> 3.1 单束SiCf/Al复合材料中纤维的分布
f/Al复合材料界面强度的影响"> 3.2 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
3.2.1 单束SiC纤维拉脱力分析
f/Al复合材料中纤维极限拔出长度分析"> 3.2.2 不同基体合金单束SiCf/Al复合材料中纤维极限拔出长度分析
f/Al复合材料中拔出SiCf纤维的微观形貌"> 3.2.3 连续SiCf/Al复合材料中拔出SiCf纤维的微观形貌
3.2.4 不同基体界面强度的计算
f/Al复合材料界面强度的作用机理"> 3.3 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的作用机理
f/Al复合材料的拉伸强度"> 3.4 不同基体合金连续SiCf/Al复合材料的拉伸强度
f/Al复合材料的界面强度对拉伸强度的影响"> 3.5 不同基体SiCf/Al复合材料的界面强度对拉伸强度的影响
3.6 本章小结
f/Al复合材料界面强度的影响">第四章 预热温度对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
f/Al复合材料的拉伸强度的影响"> 4.1 纤维预热温度对连续SiCf/Al复合材料的拉伸强度的影响
f/Al复合材料中纤维分布的影响"> 4.2 纤维预热温度对单束SiCf/Al复合材料中纤维分布的影响
f/Al复合材料界面强度的影响"> 4.3 预热温度对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
f拉脱力和纤维极限拔出长度的分析"> 4.3.1 单束SiCf拉脱力和纤维极限拔出长度的分析
f/ZL301复合材料中拔出SiC纤维的微观形貌"> 4.3.2 连续SiCf/ZL301复合材料中拔出SiC纤维的微观形貌
4.3.3 不同预热温度复合材料界面强度的计算
f纤维表面形貌SEM和EDS分析"> 4.4 SiCf纤维表面形貌SEM和EDS分析
f/Al的界面强度对拉伸强度的影响"> 4.5 不同预热温度连续SiCf/Al的界面强度对拉伸强度的影响
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国产连续碳化硅纤维的进展及应用[J]. 马小民,冯春祥,田秀梅,赵玉梅,杜亮. 高科技纤维与应用. 2013(05)
[2]挤压力对真空吸渗挤压制备2D-Cf/Al复合材料的影响（英文）[J]. 马玉钦,齐乐华,郑武强,周计明,鞠录岩. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(07)
[3]金属基复合材料概述[J]. 王燕,朱晓林,朱宇宏,姚强. 中国标准化. 2013(05)
[4]连续纤维增强金属基复合材料的研制进展及关键问题[J]. 王涛,赵宇新,付书红,张勇,曾维虎,韦家虎,李钊. 航空材料学报. 2013(02)
[5]纯铝与石墨、SiC和Al2O3的润湿性（英文）[J]. 包萨日娜,唐恺,Anne KVITHYLD,Thorvald ENGH,Merete TANGSTAD. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[6]三维编织复合材料力学性能研究进展[J]. 曾涛,姜黎黎. 哈尔滨理工大学学报. 2011(01)
[7]Interface and thermal expansion of carbon fiber reinforced aluminum matrix composites[J]. 张云鹤,武高辉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(11)
[8]三维编织复合材料研究进展[J]. 汪星明,邢誉峰. 航空学报. 2010(05)
[9]硼纤维增强铝基复合材料的研究进展[J]. 闫洁. 上海金属. 2009(06)
[10]高性能复合材料管件制作工艺的比较及三维编织技术的应用[J]. 刘振国. 材料工程. 2009(S2)
硕士论文
[1]基体合金对连续SiCf/Al复合材料的微观组织及力学性能的影响[D]. 徐燕杰.南昌航空大学 2014
[2]连续Cf/Al复合材料真空低压浸渗工艺及其界面结构研究[D]. 许久海.南昌航空大学 2012
本文编号：3149519
【文章来源】：南昌航空大学江西省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
f/Al复合材料用SiCf纤维及铝合金概述"> 1.2 连续SiCf/Al复合材料用SiCf纤维及铝合金概述
f/Al复合材料用SiCf纤维"> 1.2.1 连续SiCf/Al复合材料用SiCf纤维
f/Al复合材料用铝合金"> 1.2.2 连续SiCf/Al复合材料用铝合金
1.3 复合材料界面强度的研究现状
1.3.1 单根纤维的拔出试验（1）
1.3.2 单根纤维的拔出试验（2）
1.3.3 单根纤维的顶出试验
1.4 存在的问题
1.5 本文的研究目的和主要内容
第二章 实验材料与实验方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验用基体材料
2.1.2 实验用增强体材料
f/Al复合材料界面强度试样的制备"> 2.2 连续SiCf/Al复合材料界面强度试样的制备
2.2.1 真空气压浸渗装置
2.2.2 真空气压浸渗工艺参数的设计
f/Al复合材料模具的设计和制备"> 2.2.3 连续SiCf/Al复合材料模具的设计和制备
f/Al复合材料界面强度试样的制备"> 2.2.4 连续SiCf/Al复合材料界面强度试样的制备
2.3 测试与表征
2.3.1 微观组织观察
2.3.2 拉伸性能测试
f/Al复合材料界面强度的影响及作用机理">第三章 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响及作用机理
f/Al复合材料中纤维的分布"> 3.1 单束SiCf/Al复合材料中纤维的分布
f/Al复合材料界面强度的影响"> 3.2 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
3.2.1 单束SiC纤维拉脱力分析
f/Al复合材料中纤维极限拔出长度分析"> 3.2.2 不同基体合金单束SiCf/Al复合材料中纤维极限拔出长度分析
f/Al复合材料中拔出SiCf纤维的微观形貌"> 3.2.3 连续SiCf/Al复合材料中拔出SiCf纤维的微观形貌
3.2.4 不同基体界面强度的计算
f/Al复合材料界面强度的作用机理"> 3.3 基体合金对连续SiCf/Al复合材料界面强度的作用机理
f/Al复合材料的拉伸强度"> 3.4 不同基体合金连续SiCf/Al复合材料的拉伸强度
f/Al复合材料的界面强度对拉伸强度的影响"> 3.5 不同基体SiCf/Al复合材料的界面强度对拉伸强度的影响
3.6 本章小结
f/Al复合材料界面强度的影响">第四章 预热温度对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
f/Al复合材料的拉伸强度的影响"> 4.1 纤维预热温度对连续SiCf/Al复合材料的拉伸强度的影响
f/Al复合材料中纤维分布的影响"> 4.2 纤维预热温度对单束SiCf/Al复合材料中纤维分布的影响
f/Al复合材料界面强度的影响"> 4.3 预热温度对连续SiCf/Al复合材料界面强度的影响
f拉脱力和纤维极限拔出长度的分析"> 4.3.1 单束SiCf拉脱力和纤维极限拔出长度的分析
f/ZL301复合材料中拔出SiC纤维的微观形貌"> 4.3.2 连续SiCf/ZL301复合材料中拔出SiC纤维的微观形貌
4.3.3 不同预热温度复合材料界面强度的计算
f纤维表面形貌SEM和EDS分析"> 4.4 SiCf纤维表面形貌SEM和EDS分析
f/Al的界面强度对拉伸强度的影响"> 4.5 不同预热温度连续SiCf/Al的界面强度对拉伸强度的影响
4.6 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国产连续碳化硅纤维的进展及应用[J]. 马小民,冯春祥,田秀梅,赵玉梅,杜亮. 高科技纤维与应用. 2013(05)
[2]挤压力对真空吸渗挤压制备2D-Cf/Al复合材料的影响（英文）[J]. 马玉钦,齐乐华,郑武强,周计明,鞠录岩. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(07)
[3]金属基复合材料概述[J]. 王燕,朱晓林,朱宇宏,姚强. 中国标准化. 2013(05)
[4]连续纤维增强金属基复合材料的研制进展及关键问题[J]. 王涛,赵宇新,付书红,张勇,曾维虎,韦家虎,李钊. 航空材料学报. 2013(02)
[5]纯铝与石墨、SiC和Al2O3的润湿性（英文）[J]. 包萨日娜,唐恺,Anne KVITHYLD,Thorvald ENGH,Merete TANGSTAD. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(08)
[6]三维编织复合材料力学性能研究进展[J]. 曾涛,姜黎黎. 哈尔滨理工大学学报. 2011(01)
[7]Interface and thermal expansion of carbon fiber reinforced aluminum matrix composites[J]. 张云鹤,武高辉. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2010(11)
[8]三维编织复合材料研究进展[J]. 汪星明,邢誉峰. 航空学报. 2010(05)
[9]硼纤维增强铝基复合材料的研究进展[J]. 闫洁. 上海金属. 2009(06)
[10]高性能复合材料管件制作工艺的比较及三维编织技术的应用[J]. 刘振国. 材料工程. 2009(S2)
硕士论文
[1]基体合金对连续SiCf/Al复合材料的微观组织及力学性能的影响[D]. 徐燕杰.南昌航空大学 2014
[2]连续Cf/Al复合材料真空低压浸渗工艺及其界面结构研究[D]. 许久海.南昌航空大学 2012
本文编号：3149519
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