颗粒增强

摘要： 不同类型颗粒协同增强金属基复合材料的耐磨性能、力学性能均优于单一颗粒增强金属基复合材料。影响增强颗粒与熔融金属润湿性的因素较多,主要包括:两者之间是否会发生化学反应、污染物、增强颗粒的表面粗糙度、粒子大小、密度以及增强颗粒机械处理方式、热处理方式、是否进行涂覆等。目前的研究多集中于不同类型颗粒协同增强铜基、铝基复合材料,不同颗粒协同增强钢铁基复合材料的研究还处于起始阶段,其未来的研究方向应该包括但不限于:混合颗粒种类、混合颗粒比例、混合颗粒尺寸、结合面性能、组织均匀性、多种颗粒协同增强机理等。

摘要： 采用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)制备LaB_(6)颗粒增强钛基复合材料,研究不同激光能量密度下试样的致密化行为、显微组织、物相及其在准静态和动态冲击条件下的力学性能。结果表明:LaB_(6)颗粒的加入在一定程度上改变了材料的致密化行为,过高或者过低的激光能量密度均会降低试样的致密度。而增强颗粒的加入细化了基体材料的晶粒,钛合金的初始β晶粒及针状α晶粒的晶界有一定程度的弱化,从而导致复合材料的屈服强度和极限强度增加,但延展性降低,同时复合材料表现出明显的应变率强化效应。与SLM成型Ti-6Al-4V合金相比,复合材料在塑性段的应变硬化效应和失稳阶段的脆性断裂特征更显著,为激光增材制造高性能颗粒增强钛基复合材料的动态抗压性能优化提供理论基础。

摘要： 基于自主研发的增减材复合工艺技术与装备,探索了激光功率和WC颗粒质量分数对316L不锈钢复合材料致密度、组织演变和表面耐磨性能的影响规律.结果表明:随着WC质量分数的增加,试样致密度呈现先升高后降低的趋势,而硬度和耐磨性能均逐渐提高,过多的WC颗粒会使工件内部产生热裂纹,同时降低了工件的表面质量;当激光功率由270 W提高到330 W时粉末充分熔化,凝固后未熔合缺陷明显减少.当WC颗粒质量分数为5%、激光功率为330 W时,增材件的致密度最高达到99.6%;相比未添加WC颗粒的工件,力学性能、耐磨性能和表面质量等指标均有明显提高.

摘要： 内衬玻璃钢的混凝土管道在输水、输气、输油工程中广泛应用,为改进管道成型工艺中玻璃钢层与混凝土之间容易出现大面积脱黏的问题,在玻璃钢层与混凝土之间引入树脂基颗粒增强的界面适配层。在试验研究的基础上建立有限元模型,分析了玻璃钢/混凝土界面的单剪试验,得到不同颗粒的质量平铺密度下界面的名义剪切强度,并与试验值对比,以预测颗粒的质量平铺密度与界面名义剪切强度之间的关系,为工程施工提供依据。结果表明在玻璃钢/混凝土界面加入不同粒径的增强颗粒能提高界面承载能力;相同质量平铺密度下,含中等粒径增强颗粒的适配层承载力比含大粒径增强颗粒的适配层承载力更大,在实际工程可优先选用中等粒径增强颗粒用于适配层的制作;且3.82、4.68 kg/m^(2)分别是含中等粒径、大粒径增强颗粒适配层的质量平铺密度的临界值。

摘要： 选区激光熔化是一种使用聚焦高能激光束熔化粉末,逐层叠加成形零件的增材制造方法。选区激光熔化可以直接制备复杂结构零件和实现近净成形,能够方便地通过粉末预混添加或原位反应实现颗粒增强金属基复合材料的控形控性,具有独特的技术优势,受到广泛关注。本文综述了选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料的研究进展,总结了主要研究结果及存在的共性问题,并展望了选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料的研究方向和发展趋势。通过总结分析,指出选区激光熔化制备颗粒增强金属基复合材料时,聚焦激光作用下形成的高温微小熔池凝固时间短,远远偏离平衡状态,凝固过程复杂,增强颗粒与基体间冶金反应剧烈,容易熔化、分解和溶解并对基体特性产生影响,进而影响成形后的复合材料的宏观形貌和组织、性能。除增强体成分、颗粒形貌与尺寸、体积分数外,复合材料的性能还受激光功率、扫描速度、扫描间距、粉层厚度、成形气氛等工艺参数的影响,粉末特性与工艺参数之间的交互作用复杂。因此,考察工艺参数与粉末特性之间的交互作用关系,系统研究增强体颗粒特性与成形工艺参数对复合材料宏观形貌、致密度、缺陷、组织和性能的影响规律,是实现复合材料组织结构设计和性能调控的基础。

摘要： 作为材料的基本性能之一,强度的预测对复合材料的设计、制备和应用等具有十分重要的指导作用。因此,综述屈服强度的强化机制,包括细晶强化、Orowan强化、热膨胀系数错配强化、载荷转移强化、加工硬化强化以及弹性模量错配强化,以期为颗粒增强金属基复合材料屈服强度的预测提供参考。

摘要： 轨道交通装备轻量化是节能降耗、降低成本的有效手段。制动盘轻量化可减轻簧下重量,从而降低车辆运行阻力、减轻轨道压力,对降低运行及维护成本有重要意义。颗粒增强铝基复合材料具有低密度、高比强度、高比刚度等优点,因而成为轻量化轨道交通制动盘的关键材料之一。文章介绍颗粒增强铝基复合材料制备方法与增强颗粒对材料综合力学性能的影响;展望该类材料未来研究方向,以期为颗粒增强铝基复合材料轨道交通制动盘开发提供参考。

摘要： 铝基颗粒增强复合材料因其独特的质量、经济及性能优势,已成为世界各国复合材料研究的焦点。粉末冶金法具有增强相选择灵活、含量精确可控、可设计性强等优势,是目前制备颗粒增强铝基复合材料的常用方法之一,受到广大学者的青睐。首先对铝基复合材料的发展历程做了简要回顾,其次针对铝及其合金粉末冶金的特点对其致密化成型技术和烧结工艺进行了归纳总结,重点对颗粒增强铝基复合材料成分设计(增强相种类、含量、粒径大小、分布等),界面润湿性及其控制,组织特征与力学性能间的联系及其强化机制等方面加以阐述,最后分析了粉末冶金颗粒增强铝基复合材料所面临的问题和挑战,并对其发展前景进行了展望。

摘要： 采用CO激光器通过同步送粉方式在低碳钢基体上熔覆铁基合金粉末,在不同激光功率下制备了成形良好的熔覆层。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及显微硬度计等,对激光熔覆层的微观组织和性能进行观察、测试与分析。结果表明:熔覆层中通过原位反应形成了大量细小且弥散分布的MoC、CrNi、FeB、TiC等增强相,熔覆层的平均硬度可达1000HV以上。随着激光功率的增大,MoC增强颗粒尺寸变大、数量减少,熔覆层的平均硬度降低。

摘要： 采用传统粉末冶金工艺制备了陶瓷颗粒增强Fe‒0.5Mo‒1.75Ni‒1.5Cu‒0.7C扩散合金化钢复合材料,选用的陶瓷颗粒为SiC、TiC和TiB_(2)。采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了烧结材料微观结构,并对烧结材料的硬度、强度和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,由于SiC和TiB_(2)与基体的化学相容性好,陶瓷颗粒与基体界面结合良好;由于TiC颗粒具有极高的化学稳定性,TiC颗粒与基体界面结合情况不理想。随着陶瓷相含量(质量分数)的增加,添加SiC和TiC的烧结试样相对密度降低;添加TiB_(2)的烧结试样相对密度先增加后降低,当添加TiB_(2)质量分数为0.9%时达到最大值。随着陶瓷含量增加,添加SiC和TiB_(2)烧结试样的硬度增大,当陶瓷相质量分数超过1.2%时,硬度增加缓慢;添加TiC烧结试样的硬度先增加后降低,当添加TiC质量分数为0.9%时达到最大值。随着陶瓷相含量增加,添加SiC和TiC烧结试样的强度降低,少量添加SiC对强度没有明显损害;添加TiB_(2)烧结试样的强度先增加后降低,当添加TiB_(2)质量分数为0.6%时达到最大值(971.7MPa),比基体提高了14.1%以上。添加陶瓷相对烧结钢性能的积极影响依次是TiB_(2)、SiC和TiC。

摘要： 将镁粉和硅酸钙粉混合,制成全混合的均一颗粒增强镁合金试样.经过热压烧结后,通过强度测定,断口形貌分析及模拟体液浸泡实验,得出均一颗粒增强镁合金试样具有作为骨修复植入体材料的潜力,为硅酸钙颗粒增强镁合金作为医用镁合金提供了初步的理论基础.

摘要： 用搅拌摩擦焊方法焊接板厚为6mm的颗粒增强铝基复合材料TiB2/A356PRAMCs对接接头,观察了接头横截面的宏观组织和微观组织.研究发现焊缝横截面呈现典型的“V”字形,在焊核中有明显的洋葱环结构;在焊缝的不同位置,Al-Si共晶相及TiB2颗粒大小和分布情况存在差异,焊核区Al-Si共晶颗粒被打碎且分布比较均匀,热机影响区Al-Si共晶颗粒分布呈现一定的流线,与塑性金属流动方向一致,颗粒尺寸较大.

摘要： 本文综述了影响颗粒增强铝基复合材料磨损性能的因素,包括内部因素和外部因素,介绍了氧化磨损、磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、微动磨损等几种主要的磨损机理及其应用。

摘要： 通过功率超声引入添加ZrO2增强颗粒的4A11熔体，制备了ZrO2颗粒增强铝基复合材料，研究了功率超声振动对复合材料微观组织、拉伸强度及热膨胀性能的影响。结果表明，功率超声能有效改善ZrO2颗粒与铝熔体的润湿性，颗粒与基体结合良好并均匀分布,复合材料的强度有大幅度提高，线膨胀系数降低了约17.5％。

摘要： 目前，颗粒增强铝基复合材料由于其优良特性已经成为现时研究的热点。介 绍了颗粒增强铝基复合材料的进展状况，分类阐述了铝基复合材料的特性，制备工艺以及 它的应用。

摘要： 采用放电等离子烧结技术结合非晶晶化法制备了不同体积分数的TiC/TiB2颗粒增强的超细晶钛基复合材料。运用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和万能材料试验机等实验手段，对合成的超细晶钛基复合材料进行测试分析.结果表明：随着外加TiC/TiB2颗粒的增加，钛基复合材料试样的致密度逐渐降低。TiC颗粒与基体不发生反应，而TiB2颗粒的加入改变了TiB2颗粒与基体界面的组织形貌，但对远离界面处的基体组织形貌没有影响，其组织均由β-Ti(Nb)相和(Cu，Ni)-Ti2相组成，且β-Ti(Nb)相连续分布。同时，TiC颗粒的增强效果优于TiB2颗粒，35 vol.％TiC颗粒增强的复合材料试样的断裂强度最高，达2209MPa.

摘要： 镁锂合金是目前最轻质的金属结构材料,有很高的比强度和比刚度,是器件轻量化的首选.通过金属间化合物YAl2颗粒复合强化使得Mg-Li合金强度大为提高,但极差的抗腐蚀性仍然是制约Mg-Li合金及其复合材料应用的主要因素.本文通过静态腐蚀试验、电化学试验,结合腐蚀速率、腐蚀电流密度,利用SEM观察腐蚀前后的形貌,以及XRD分析腐蚀产物主要物相组成,研究Mg-14Li-3Al(LA143)合金及其YAl2颗粒增强复合材料(YAl2p/LA143)的腐蚀行为、复合界面腐蚀机制.结果表明:YAl2p中的Y元素和Al元素通过微区扩散可以提高镁锂合金的析氢过电位,增强表面膜层Mg(OH)2稳定性,从而提高合金的击穿电位,降低钝化电流,使得YAl2p/LA143的腐蚀速率在整个试验周期内均小于LA143,YAl2p/LA143表现出较好的耐蚀性.

摘要： 采用放电等离子烧结技术(SPS)制备了不同WC颗粒含量的HGSF01高合金工具钢。采用扫描电镜、X射线衍射技术等手段研究了烧结态的组织、物相组成和力学性能,并对试样的弯曲断裂断口进行了分析．其结果表明：随着温度的提高,材料密度不断提高,随着增强颗粒含量的增加材料的硬度和抗弯性能得到明显提升,致密度有所下降;烧结态试样的主相是马氏体,同时伴还有残余奥氏体、Cr7C3、VC、Cr2VC2以及少量的Mo、Cr碳化物组成：对弯曲试验的断口分析后得出,1050°C烧结试样的断口形貌特征为多种断裂机制并存．

摘要： 采用座滴法研究了Ni对Al/ZTA界面润湿性的影响，结果发现Ni元素能够有效改善Al/ZTA的界面润湿性，同样温度条件下，Al/ZTA界面润湿角为88°，而Al/Ni/ZTA界面润湿角为61°。进一步深入研究发现，铺展动力是Ni元素向Al发生扩散，在Al中形成中间化合物。又以Ni基合金作为介质制备了ZTA颗粒增强Al基复合材料，界面间结合良好，该复合材料具有低密度、耐磨损的特性。

摘要： 在合金灰铸铁表面预置含有稀土氧化物的高镍粉末,通过激光合金化的方法成功制备原位合成的颗粒增强复合涂层,重点研究了不同种类、不同添加量稀土氧化物对合金化层组织的影响。结果表明,加入适量的稀土氧化物不仅可以显著改善涂层微观组织;同时通过稀土添加量及种类的控制,将有效改善具有原位合成特征的增强相颗粒的形态、分布特征及涂层显微硬度。

摘要： 本发明涉及一种纤维增强多层颗粒，其是具有壳层及芯层的纤维增强多层颗粒，其特征在于，壳层由下述树脂组合物构成，所述树脂组合物含有热塑性树脂(a1)及纤维状填充材料(b1)，纤维状填充材料(b1)的重均纤维长度(Lw)为0.1mm以上且小于0.5mm，并且重均纤维长度/数均纤维长度之比(Lw/Ln)为1.0以上且小于1.8；芯层由下述树脂组合物构成，所述树脂组合物含有热塑性树脂(a2)及纤维状填充材料(b2)，纤维状填充材料(b2)的重均纤维长度(Lw)为0.5mm以上且小于15.0mm，并且重均纤维长度/数均纤维长度之比(Lw/Ln)为1.8以上且小于5.0。本发明提供一种生产率、流动性及得到的成型品的机械特性优异、可高度填充纤维状填充材料的纤维增强多层颗粒。

摘要： 本文公开了一种包含在用于电路板安装领域中的各向异性导电粘结膜中的各向异性导电颗粒。该导电颗粒显示了较好的电可靠性。还公开了将含有导电颗粒的粘结膜插置并压缩于连接基板之间时具有良好的压缩变形性和变形回复性而不破裂的聚合物颗粒，由此获得了颗粒与连接基板间足够的接触面积。因为聚合物颗粒具有球形的形状、均匀的颗粒直径及窄的颗粒直径分布，因此，它们显示了增强的导电性能。

摘要： 本公开涉及用于制备具有优异分散性的硅铝酸盐颗粒的方法、包含所述硅铝酸盐颗粒的橡胶用增强材料、和包含所述橡胶用增强材料的轮胎用橡胶组合物。包含通过本公开的方法制备的硅铝酸盐颗粒的橡胶用增强材料可以表现出在橡胶组合物中的优异的分散性和提高的增强效果，使得其可以适用于要求高效率和高燃料效率的生态友好型轮胎。

摘要： 本发明涉及一种纤维增强多层颗粒，其是具有壳层及芯层的纤维增强多层颗粒，其特征在于，壳层由下述树脂组合物构成，所述树脂组合物含有热塑性树脂(a1)及纤维状填充材料(b1)，纤维状填充材料(b1)的重均纤维长度(Lw)为0.1mm以上且小于0.5mm，并且重均纤维长度/数均纤维长度之比(Lw/Ln)为1.0以上且小于1.8；芯层由下述树脂组合物构成，所述树脂组合物含有热塑性树脂(a2)及纤维状填充材料(b2)，纤维状填充材料(b2)的重均纤维长度(Lw)为0.5mm以上且小于15.0mm，并且重均纤维长度/数均纤维长度之比(Lw/Ln)为1.8以上且小于5.0。本发明提供一种生产率、流动性及得到的成型品的机械特性优异、可高度填充纤维状填充材料的纤维增强多层颗粒。

摘要： 本文公开了一种包含在用于电路板安装领域中的各向异性导电粘结膜中的各向异性导电颗粒。该导电颗粒显示了较好的电可靠性。还公开了将含有导电颗粒的粘结膜插置并压缩于连接基板之间时具有良好的压缩变形性和变形回复性而不破裂的聚合物颗粒，由此获得了颗粒与连接基板间足够的接触面积。因为聚合物颗粒具有球形的形状、均匀的颗粒直径及窄的颗粒直径分布，因此，它们显示了增强的导电性能。

摘要： 本发明属于颗粒增强金属基复合材料成分分析技术领域，具体涉及一种陶瓷颗粒增强体在陶瓷颗粒增强金属基复合材料中体积分数的测量方法，解决现有技术中由于未获得复合材料的真实体积，导致增强体颗粒的宏观含量不够准确等问题。采用密度测量和溶解法两者相结合的方法：通过考虑复合材料中孔隙率的影响，测量复合材料的真实密度，获得复合材料的真实体积；而溶解法能够获得增强体颗粒的宏观真实体积，最终得到实际的增强体颗粒在复合材料中的体积百分含量。运用本发明方法测量增强体颗粒在复合材料中的体积百分含量具有结果真实准确、操作简便实用的特点，对于精确控制增强体颗粒在金属基复合材料中的含量，获得成分稳定可靠的材料具有实际意义。

摘要： 本发明涉及一种非晶相硅酸盐颗粒和SiC颗粒增强铝基复合材料及其制备与应用，所述铝基复合材料包括作为基体的铝基体以及作为增强体的硅酸盐颗粒和SiC颗粒，所述硅酸盐颗粒位于铝基体和SiC颗粒之间，所述硅酸盐颗粒呈非晶相。所述铝基复合材料采用粉末冶金方法或熔炼铸造方法制备得到，所述硅酸盐颗粒在550‑650°C下，通过水冷淬火呈非晶相。与现有技术相比，本发明中呈非晶相的硅酸盐基陶瓷颗粒能修饰界面并起到了“粘结剂”的作用，提高了SiC/Al界面润湿性，改善了微观结构的均匀性，进而改善了材料性能。

摘要： 本发明属于颗粒增强金属基复合材料成分分析技术领域，具体涉及一种陶瓷颗粒增强体在陶瓷颗粒增强金属基复合材料中体积分数的测量方法，解决现有技术中由于未获得复合材料的真实体积，导致增强体颗粒的宏观含量不够准确等问题。采用密度测量和溶解法两者相结合的方法：通过考虑复合材料中孔隙率的影响，测量复合材料的真实密度，获得复合材料的真实体积；而溶解法能够获得增强体颗粒的宏观真实体积，最终得到实际的增强体颗粒在复合材料中的体积百分含量。运用本发明方法测量增强体颗粒在复合材料中的体积百分含量具有结果真实准确、操作简便实用的特点，对于精确控制增强体颗粒在金属基复合材料中的含量，获得成分稳定可靠的材料具有实际意义。

摘要： 本发明公开了一种基于颗粒尺度效应预测颗粒增强金属基复合材料失效机制的方法，通过在宏观拉应力条件下，对比颗粒承载的最大应力与颗粒临界最大断裂应力，从而判断失效机制仅仅是界面脱粘还是会因为界面脱粘导致颗粒断裂。如果颗粒增强金属基复合材料的微观失效机制先为界面脱粘后为颗粒断裂，但因为颗粒断裂微观机制对颗粒增强金属基复合材料的断裂韧性是无益的，则需调整此时的工艺参数；如果预测的颗粒增强金属基复合材料的微观失效机制为界面脱粘，界面脱粘失效机制对颗粒增强金属基复合材料的断裂韧性是有益的，则只需继续优化工艺参数。

摘要： 本发明提供了一种红柳炭化纳米颗粒、红柳炭化纳米颗粒增强复合材料及其制备方法和应用，涉及复合材料技术领域，所述红柳炭化纳米颗粒主要由红柳高温炭化后分散得到，所述红柳炭化纳米颗粒增强复合材料包括热固性树脂、增强纤维和红柳炭化纳米颗粒。本发明提供的红柳炭化纳米颗粒增强复合材料，通过在热固性树脂中加入红柳炭化纳米颗粒，利用红柳炭化纳米颗粒在热固性树脂与纤维之间形成不连续相结构和红柳炭化纳米颗粒本身力学特性，显著提高复合材料的强度和韧性，同时由于红柳炭化纳米颗粒原料成本低廉，能够有效降低复合材料成本，扩大应用范围。