新型轻质陶瓷基复合材料建模及性能研究
发布时间：2021-02-14 03:05
陶瓷基复合材料因其优良的耐高温性能、热稳定性能以及低密度的特点在能源环保、航空航天和生物医学等领域被广泛应用。随着制备工艺的完善,材料原本的脆性已有所降低,但受制备原料纯度、制备环境稳定性和使用过程中的外力因素的影响,材料可能出现微观缺陷,在实际应用中造成重大损失,因此研究缺陷对性能的影响是十分必要的。本文以一种新型轻质陶瓷基复合材料为研究对象,对材料的建模及分析方法进行研究,得到微观缺陷对材料性能的影响规律。具体研究内容分为以下三个方面:1)针对该新型轻质陶瓷基复合材料的微观特性,本文利用扫描电镜和粒径分析软件对其进行扫描分析,得出该材料内部纤维的搭建结构与组成成分,通过计算材料的孔隙率与密度来确定材料类型。利用图像处理的方法对电镜图像中纤维取向进行统计,结果表明在面内方向纤维无明显取向,截面方向纤维取向成正态分布,其取向特征与各向异性层合板分布规律一致。2)针对复杂的内部结构,通过ANSYS Workbench软件建立有限元模型,根据仿真模型数据研究分析材料的基本热力性能。在模型的垂直方向施加外力并观察纤维变形程度,得出该材料具有有效缓解此方向外力冲击的能力,同时验证了材料整体的弹...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哥伦比亚号航天飞机返回时发生解体
燕山大学工学硕士学位论文型轻质陶瓷基复合材料的基是影响它自身性能的重要指标。由于本文的检测重点就放在了纤维及其搭接结构上，包括它的组成成分、密度、长度和直径的取向分布情况，这其中每一个环节都对内容对材料本身的微观特征及纤维参数进下一章节的有限元建模。测及物理参数的计算
图 2-9 二值化处理的电镜图像 图 2-10 腐蚀操作后的图片图 2-11 图像中明显的纤维分布情况图 2-12 是三个不同方向上的纤维取向统计曲线，该曲线利用上述处理过程得到度值，以 10°为一个范围做纤维取向的概率统计，横轴是纤维的取向角度，纵轴范围内的角度出现的概率。图 2-12 a)所示是面内方向的纤维取向概率，总的来
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料抗氧化烧蚀涂层的制备及性能研究[J]. 王辉,王焕宁,朱时珍,柳彦博,刘玲,马壮. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[2]利用无机胶凝材料制备莫来石多孔陶瓷[J]. 张弨,陈拥军,董雷,骆丽杰. 人工晶体学报. 2018(03)
[3]共熔法制备超高温陶瓷基复合材料[J]. 杨金华,刘占军,郭全贵. 宇航材料工艺. 2018(01)
[4]碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料的制备[J]. 肖路军,黄小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[5]空天飞行器用热防护陶瓷材料[J]. 陈玉峰,洪长青,胡成龙,胡平,李伶,刘家臣,刘玲,龙东辉,邱海鹏,汤素芳,张幸红,周长灵,周延春,朱时珍. 现代技术陶瓷. 2017(05)
[6]含面内波纹缺陷的复合材料层合板刚度性能[J]. 朱俊,郭万涛,李想,吴医博,王继辉,倪爱清. 复合材料学报. 2018(04)
[7]CNTs-Al2O3多孔陶瓷复合材料的制备与性能[J]. 彭美华,程西云,周彪,严茂伟,张建锋. 材料工程. 2016(06)
[8]Formation Mechanism of Inclusion Defects in Large Forged Pieces[J]. Rong-sheng QI,Miao JIN,Xin-gang LIU,Bao-feng GUO. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(06)
[9]高频电磁涡流检测系统及实验研究[J]. 郭太平,裘进浩,程军,季宏丽,彭俊华. 国外电子测量技术. 2015(11)
[10]基于视觉显著度的射线图像微小缺陷提取方法[J]. 余永维,殷国富,殷鹰,杜柳青. 农业机械学报. 2015(07)
博士论文
[1]增强粒子含量、尺寸及制备工艺对SiCp/Fe复合材料性能影响的研究[D]. 庄伟彬.东北大学 2013
硕士论文
[1]锥束CT重建算法及其应用研究[D]. 王晓鹏.中北大学 2014
本文编号：3033011
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哥伦比亚号航天飞机返回时发生解体
燕山大学工学硕士学位论文型轻质陶瓷基复合材料的基是影响它自身性能的重要指标。由于本文的检测重点就放在了纤维及其搭接结构上，包括它的组成成分、密度、长度和直径的取向分布情况，这其中每一个环节都对内容对材料本身的微观特征及纤维参数进下一章节的有限元建模。测及物理参数的计算
图 2-9 二值化处理的电镜图像 图 2-10 腐蚀操作后的图片图 2-11 图像中明显的纤维分布情况图 2-12 是三个不同方向上的纤维取向统计曲线，该曲线利用上述处理过程得到度值，以 10°为一个范围做纤维取向的概率统计，横轴是纤维的取向角度，纵轴范围内的角度出现的概率。图 2-12 a)所示是面内方向的纤维取向概率，总的来
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔碳纤维增强陶瓷基复合材料抗氧化烧蚀涂层的制备及性能研究[J]. 王辉,王焕宁,朱时珍,柳彦博,刘玲,马壮. 稀有金属材料与工程. 2018(S1)
[2]利用无机胶凝材料制备莫来石多孔陶瓷[J]. 张弨,陈拥军,董雷,骆丽杰. 人工晶体学报. 2018(03)
[3]共熔法制备超高温陶瓷基复合材料[J]. 杨金华,刘占军,郭全贵. 宇航材料工艺. 2018(01)
[4]碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料的制备[J]. 肖路军,黄小忠,杜作娟,唐秀之. 功能材料. 2018(01)
[5]空天飞行器用热防护陶瓷材料[J]. 陈玉峰,洪长青,胡成龙,胡平,李伶,刘家臣,刘玲,龙东辉,邱海鹏,汤素芳,张幸红,周长灵,周延春,朱时珍. 现代技术陶瓷. 2017(05)
[6]含面内波纹缺陷的复合材料层合板刚度性能[J]. 朱俊,郭万涛,李想,吴医博,王继辉,倪爱清. 复合材料学报. 2018(04)
[7]CNTs-Al2O3多孔陶瓷复合材料的制备与性能[J]. 彭美华,程西云,周彪,严茂伟,张建锋. 材料工程. 2016(06)
[8]Formation Mechanism of Inclusion Defects in Large Forged Pieces[J]. Rong-sheng QI,Miao JIN,Xin-gang LIU,Bao-feng GUO. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(06)
[9]高频电磁涡流检测系统及实验研究[J]. 郭太平,裘进浩,程军,季宏丽,彭俊华. 国外电子测量技术. 2015(11)
[10]基于视觉显著度的射线图像微小缺陷提取方法[J]. 余永维,殷国富,殷鹰,杜柳青. 农业机械学报. 2015(07)
博士论文
[1]增强粒子含量、尺寸及制备工艺对SiCp/Fe复合材料性能影响的研究[D]. 庄伟彬.东北大学 2013
硕士论文
[1]锥束CT重建算法及其应用研究[D]. 王晓鹏.中北大学 2014
本文编号：3033011
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