关键词： C/SiC复合材料   激光超声复合加工   螺纹特征   表面缺陷  

摘要： C/SiC复合材料常用于制作高温复合材料紧固件,但在常规加工(CM)下,螺纹特征完整度低且表面存在纤维拔出、基体破碎等损伤微观缺陷,使其难以满足高性能连接的要求。采用激光超声复合切削技术(L-UHM)开展了C/SiC复合材料螺纹特征加工,研究了不同加工方式下螺纹特征表面微观缺陷的变化规律,揭示了CM、激光辅助加工(LAM)以及L-UHM下的螺纹特征缺陷以及表面微观缺陷与其拉伸性能的关系,证明了L-UHM在C/SiC复合材料螺纹特征加工中对微观缺陷控制的优势。研究结果表明,相比于CM和LAM,在L-UHM下,牙顶、牙壁和牙底的纤维拔出、纤维脱黏和基体破碎得到控制,螺纹特征表面微观缺陷减少,完整度提高。此外,在拉伸试验中,L-UHM紧固体获得了最高的抗拉强度,较CM紧固体提高了29%,较LAM紧固体提高了10%。

关键词： 高温合金复合材料   航空发动机叶片   疲劳寿命预测   多尺度分析   数值模拟   微观结构   载荷条件   环境因素   试验验证  

摘要： 航空发动机叶片作为航空发动机的核心部件,其性能直接影响飞行安全性和经济性。高温合金复合材料凭借优异的高温强度、抗腐蚀性能和抗疲劳性能,已成为制造高性能航空发动机叶片的首选材料。本文系统综述了高温合金复合材料在航空发动机叶片中的应用现状,重点分析了其分类、制备工艺及性能优势。针对叶片在极端服役环境下的疲劳失效问题,探讨了基于应力、应变、损伤力学及断裂力学的疲劳寿命预测方法,并结合多尺度分析和数值模拟技术提升预测精度。研究了材料微观结构、载荷条件及环境因素对疲劳寿命的影响机制,并通过疲劳试验验证了预测模型的可靠性。结果表明,优化材料成分、改进制备工艺和采用先进预测方法可显著提升叶片的疲劳寿命,为航空发动机的设计与维护提供理论与技术支持。本文成果对推动高温合金复合材料在航空发动机领域的应用及提升叶片可靠性具有重要意义。

关键词： 跨尺度建模   碳纤维增强复合材料(CFRP)   有限元仿真   钻削加工   损伤机制  

摘要： 碳纤维增强复合材料(CFRP)因其优异的力学性能和轻质特性,已广泛应用于航空、航天、交通运输和民用工业等领域。然而,CFRP的层状结构和各向异性在钻削过程中易产生分层、毛刺和撕裂等缺陷,严重影响连接质量和结构完整性。本研究开发了一种创新的跨尺度加工建模方法,将宏观、介观和微观尺度的材料模型融合到统一的有限元仿真框架中,系统地研究了CFRP在钻削过程中的力学行为和缺陷形成机制。利用Abaqus/Explicit软件,对CFRP层压板的钻削过程进行了详细仿真,揭示了不同纤维角度下的应力分布和损伤演变规律。仿真结果显示,在0°纤维角度下,钻削过程中应力集中在切削区,基体损伤面积减少了35.0%;而在90°纤维角度下,应力沿纤维方向传播,导致严重纤维拔出,表面粗糙且不规则。这一发现通过扫描电子显微镜(SEM)观察和表面粗糙度测量得到了验证。研究进一步表明,合理优化钻削参数和纤维角度可以显著减少加工缺陷,提高CFRP孔的表面质量。本研究不仅提供了理解CFRP钻削过程中应力分布和损伤演变的理论依据,还为优化CFRP加工工艺提供了实用指导。通过跨尺度建模方法的应用,可以有效预测和控制加工过程中的缺陷,提升CFRP结构部件的加工质量和使用寿命。

关键词： 增材制造   金属/金刚石复合材料   飞溅   金刚石石墨化  

摘要： 金刚石颗粒增强金属基复合材料同时具备金属和金刚石的优良特性,作为功能材料、耐磨材料等在众多领域有着重要应用。增材制造技术为金属/金刚石复合材料复杂构件的直接成形提供新途径,极大地增加构件设计的自由度。本文基于常用于制备金属/金刚石复合材料的激光选区熔化、激光熔覆、冷喷涂等几种典型增材制造技术,从粉末原料和成形过程的主要技术难点、应用场景等方面,介绍增材制造金属/金刚石复合材料的研究进展。着重讨论成形过程中金刚石飞溅及石墨化的产生原因、影响及主要解决方法,最后总结增材制造金属/金刚石复合材料面临的挑战和未来发展方向。面临的挑战主要表现在增材制造过程中,出现金刚石飞溅、金属与金刚石颗粒界面控制、金刚石石墨化、金刚石颗粒破损等问题。其中,需要解决的问题侧重于优化成形工艺,实现复合材料致密性、界面结合、金刚石防护等几方面协同控制。

关键词： additive manufacturing   selective laser melting   high-entropy alloy composite   high-entropy intermetallic powders   aging treatment   microstructure   mechanical properties  

摘要： High-entropy alloy composites(HEACs)have attracted significant attention due to their exceptional mechanical properties and chemical *** adjusting the content of reinforcing particles in the high-entropy alloy and by employing advanced additive manufacturing techniques,high-performance HEACs can be ***,there is still considerable room for improvement in their *** this study,CoCrFeMnNi HEA powders were used as the matrix,and NiCoFeAlTi high-entropy intermetallic powders were used as the high-entropy reinforcement(HER).CoCrFeMnNi/NiCoFeAlTi HEACs were fabricated using selective laser melting *** study results indicate that after aging,the microstructure of HEACs with HER exhibits Al-and Ti-rich nano-oxide precipitates with an orthorhombic CMCM type structure *** aging at 873 K for 2 h,HEACs with HER achieved excellent overall mechanical properties,with an ultimate tensile strength of 731 *** is attributed to the combined and synergistic effects of precipitation strengthening,dislocation strengthening,and the high lattice distortion caused by high intragranular defects,which provide a multi-scale strengthening and hardening mechanism for the plastic deformation of HEACs with *** study demonstrates that aging plays a crucial role in controlling the precipitate phases in complex multi-element alloys.

关键词： 氢氧化镁   氧化石墨烯   聚氯乙烯   协同阻燃  

摘要： 聚氯乙烯(PVC)作为广泛应用的高分子材料,易燃发烟性限制了其应用。传统无机阻燃剂具有环保、抑烟等优势,但直接填充易导致PVC基体力学性能下降及阻燃效率不足。通过协同阻燃技术将氢氧化镁(MH)与氧化石墨烯(GO)复配阻燃PVC复合材料,显著提升其综合性能。实验结果表明,PVC/MH@GO的LOI值由纯PVC的23.4%提升至26.2%,最大比光密度值降低13.797%,证实阻燃与抑烟性能同步增强。

关键词： 孔隙   复合材料   压汞法   亚微米   碳纤维  

摘要： 通过压汞法测材料表面孔隙的方法对碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CFRP)试样表面孔隙进行了分析研究,重点研究了试样表面亚微米级孔隙的尺寸及分布形式。结果表明,不存在贯穿性孔隙,CFRP表面大部分为纳米级孔隙,存在少量亚微米级孔隙,尺寸越小的孔隙,数量占比越大。相较单层单向CFRP,多层CFRP试样的亚微米级孔隙大小相当,但含量偏高。

关键词： 建筑外立面   装饰工程   复合材料   综合性能  

摘要： 为了探究建筑外立面装饰工程复合材料的综合性能优势,文章对建筑外立面装饰工程复合材料进行了概述,之后提出了具体的应用,并结合工程实践,进行了综合性能优势的探究。研究表明,GFRP材料在抗拉强度、抗弯强度和冲击强度等力学性能方面都明显优于其他复合材料,同时其优异的隔热隔音性能,以及出色的耐风雨、抗紫外线等耐候性能,也为建筑外立面装饰工程提供了重要支撑。此外,GFRP和陶瓷复合板还具备良好的防火性能,能够有效降低火灾风险。将这些性能优势与其轻质、安装便捷的特点相结合,GFRP复合材料无疑成为建筑外立面装饰工程的理想选择。

关键词： β-胡萝卜素   稳定性   Pickering乳液   递送体系   生物利用率  

摘要： 综述了利用食品级生物聚合物如蛋白质、多糖和蛋白质-多糖复合物稳定的Pickering乳液作为β-胡萝卜素运载体系的最新进展,以及加工、储存和胃肠道条件对Pickering乳液中β-胡萝卜素稳定性的影响,以期为β-胡萝卜素在食品和药品领域中的应用提供一定的参考。

关键词： 乏燃料   屏蔽材料   屏蔽机制   金属材料   复合材料  

摘要： 随着乏燃料数量不断的上升,乏燃料贮存屏蔽材料发展迅速。本文列举了屏蔽机制,综述了乏燃料贮存用不同屏蔽材料的研究进展,包括硼化不锈钢、铝基碳化硼(B 4C)、硼铝合金、非晶合金、含钆(Gd)复合材料、聚合物基材料等。分别介绍了各种乏燃料屏蔽材料的优点和缺点,提出了乏燃料贮存屏蔽材料未来的发展趋势,可为该领域材料的选择和防护提供参考。