张聪
,
张伟彬
,
彭英彪
,
陈伟民
,
周鹏
,
陈利
,
张利军
,
刘树红
,
杜勇
,
王社权
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.01.01
硬质合金是由难熔金属化合物和粘结相通过粉末冶金工艺制成的材料，它具有硬度高、耐磨、强度和韧性好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。介绍了包含 C-Co-Cr-W-Ta-Ti-Nb-N 等元素的硬质合金热力学和动力学数据库。简述了热力学数据库中的热力学模型和优化计算，并以 C-Cr-Ta 三元系为例介绍了热力学优化计算的方法和步骤。所建立的硬质合金动力学数据库包含液相和 fcc 相不同元素的原子迁移参数。利用修正的 Sutherland 方程对液相的原子迁移参数进行了评估，而 fcc 相原子迁移参数是基于对实验测定数据和文献数据的评估获得的。利用建立的硬质合金热力学和动力学数据库，可以计算多元系的相平衡、获取不同相的热力学性质和溶解度信息、模拟合金中元素和相的分布等。该数据库可用于设计合金成分和烧结温度、预测元素含量及烧结气氛等对梯度硬质合金形成的影响、优化合金烧结工艺等。最后指出相图热力学和扩散动力学数据库及热物性数据库结合相场、有限元方法，定量描述硬质合金结构－性能的关系是今后的发展趋势。
关键词:
硬质合金
,
热力学
,
动力学
,
数据库
,
计算模拟
,
应用
陈磊
,
徐志伟
,
李嘉禄
,
张刘飞
,
陈利
,
吴晓青
,
孙颖
,
陈光伟
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.11.022
探讨了弹块与防弹复合材料的作用机理,分析弹块在侵彻过程中复合材料吸能方式和破坏模式的变化,提出了防弹复合材料的结构设计概念.分别研究了单根纤维性能、织物结构、树脂性能、基体含量和复合材料界面粘接强度等因素对防弹性能的影响,并指出目前存在的不足,以期为今后防弹复合材料的结构设计提供借鉴.
关键词:
防弹复合材料
,
结构设计
,
破坏模式
,
织物结构
,
界面
张一帆
,
陈利
,
孙绯
,
孙颖
,
李艳亮
,
唐邦铭
,
梁子青
复合材料学报
在改进像框实验的基础上,对斜纹和缎纹预定型碳纤维织物的剪切性能进行了实验观察.研究发现,预定型机织物的剪切机制与织物剪切相似.根据实验结果,从定型剂的浓度和织物结构分析了预定型织物的剪切性能.随着定型剂浓度提高,织物的折皱角越大,织物剪切性能越差;与预定型斜纹织物相比,预定型缎纹织物相对较容易成型,剪切载荷较小.利用立式显微镜观察剪切过程中纱线宽度的变化,拟合得到了宽度变化方程,建立预定型机织物的折皱角模型,预测结果与实验结果误差在2°内,证明了该模型的有效性.
关键词:
像框实验
,
预定型碳纤维织物
,
剪切变形
,
定型剂
,
锁紧角
,
折皱角
陈利
,
张一帆
,
孙绯
,
孙颖
,
李艳亮
,
唐邦铭
,
梁子青
复合材料学报
预定型织物是一种用于纺织复合材料液态成型的新型材料,可以提高复合材料构件的形状精度和尺寸精度.由于织物中存在定型剂,使织物材料的性能发牛改变.基于像框剪切试验,建立预定型平纹织物剪切变形的理论模型.与干态织物相比,重点分析了预定型织物中纱线的弯曲刚度和纱线摩擦系数的变化对剪切性能的影响;同时模型中考虑了剪切过程中纱线轴向力的变化对剪切性能的影响.另外,利用立式显微镜观察了在纱线挤压阶段纱线宽度变化的规律,考虑了定型剂和织物结构对纱线宽度变化的影响.根据平衡方程得到预定型平纹织物的剪切模型,通过与试验结果比较,该模型可以较好地预测预定型平纹织物的剪切变形性能.
关键词:
像框试验
,
平纹预定型碳纤维织物
,
纱线轴向力
,
剪切变形
,
摩擦
,
挤压
王国军
,
孙颖
,
陈利
,
李嘉禄
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.z1.067
为了从细观角度研究碳/环氧复合材料的动态力学性能,利用分离式霍普金森压杆实验装置对其组分材料TDE86#环氧树脂体系进行动态冲击压缩实验,获得不同应变率加载条件下环氧树脂的应力一应变曲线,基于应力-应变曲线分析了应变率对环氧树脂动态压缩力学性能的影响.研究结果表明:环氧树脂具有明显的应变强化效应,随着应变率的增加,环氧树脂的强度基本没有变化,最大应力时的应变逐渐减小,动态模量和压缩刚度有很大程度的提高.
关键词:
环氧树脂
,
动态冲击
,
分离式霍普金森压杆
,
应变率效应
孙颖
,
王国军
,
张典堂
,
陈利
,
张明
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.04.008
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统和岛津材料试验机,对材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了三种高应变率(360,710s-1和1120s-1)和准静态下的压缩应力-应变关系,压缩强度和冲击吸能,通过冲击破坏形貌探讨材料的动态压缩破坏模式和吸能机理.结果表明:UHMWPE/乙烯基酯2.5D角联锁机织复合材料厚度方向的压缩性能是与应变率相关的,其屈服应力、屈服应力下应变和压缩模量对应变率都是敏感的,同时,表现出明显的应变率强化效应;动态压缩下材料的破坏开始于经纱在试样表面的弯曲处,并沿着厚度方向发生剪切断裂;纤维束与树脂的分离和纤维束的剪切破坏是主要的破坏模式,组分材料的弹性吸能和纤维束的剪切断裂吸能是材料的主要吸能机理.
关键词:
UHMWPE/乙烯基酯
,
2.5D角联锁机织复合材料
,
动态压缩
,
能量吸收
,
破坏模式
魏赛男
,
李瑞洲
,
陈利
,
姚继明
,
彭志远
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.014
采用圆铜管包覆拉拔镍铁合金丝后经电解化学处理制备出了单丝长度38~40mm,直径约10μm吸波镍铁纤维束丝。采用扫描电镜、X射线衍射、振动样品磁强计(VSM)及纺织纤维性能测试仪器对纤维的形貌、组分、磁性能及可纺性能进行了表征分析。实验结果表明此镍铁纤维截面呈不规则异形,纵向光滑有多道沟槽、无卷曲,长径比达3800以上,此结构有利于增强其可纺性能和吸波性能。纤维镍、铁总含量高达90%以上,比饱和磁化强度达63.45A·m2/kg,初始磁导率达2035H/m,远高于常规铁氧体吸波材料；其拉伸、弯曲、摩擦等可纺性能与不锈钢纤维、棉纤维做了对比,预测了镍铁纤维可用于纺织加工开发柔性吸波织物。
关键词:
镍铁纤维
,
制备
,
微观结构
,
磁性能
,
可纺性能
王晓旭
,
陈利
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.11.001
通过单根Z-pin从复合材料层合板中拔出的试验方法,测试了Z-pin的拔出强度,计算了Z-pin的临界埋入深度,并引入抗拉强度利用率概念来表征Z-pin的抗拉强度在拔出过程中的利用程度.结果表明,直径0.50mm和0.28mm的Z-pin临界埋入深度分别约为5.1mm和3.1mm.当Z-pin的埋入深度小于临界埋入深度时,Z-pin从层板中拔出；Z-pin拔出强度与埋入深度成正比,与Z-pin的直径成反比；当Z-pin的埋入深度大于临界埋入深度时,Z-pin发生断裂,Z-pin的抗拉强度利用率达到100％.最后提出了提高抗拉强度利用率的建议.
关键词:
Z-pin
,
拔出强度
,
复合材料
,
拔出试验
,
抗拉强度
