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    SiC_P2024复合材料在半固态下流变行为的研究

    2018-09-04   来源:   点击数:12次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港率先报道:内Os以看每NTs的潘有使PA6复合材ft变:但是它与C/C复合材料的热膨胀系数差异很大。 料在篼温及半固态下压缩时的峰值流动应力与压缩温度的关系。由图可知,在固态下进行压缩时,随着压缩温度的提高,体积分数供为15%的复合材料的峰值流动应力几乎成直线急剧下降。这是由于随着温度的提高,基体合金本身的流动应力显著下降,并且SiC颗粒对基体变形的阻碍作用变弱,易于顺应基体合金的流动。与固态高温压缩时的流动应力相比,体积分数炉为15%的SiCp/2024复合材料在半固态压缩时的流动应力继续下降。当试验温度在靠近基体合金固相线温度的半固态温区内,即基体的液相体积分数较低时,复合材料的流动应力随试验温度的提高迅速下降。尔后,随着试验温度的提高,复合材料的流动应力进一步下降,但其速度减慢,直到试验温度为620 C时,基体中的液相率约为0.4左右,流动应力约为1.36MPa左右。这主要是由于当SiCp/2024复合材料由固态过渡到半固态时,基体合金晶粒间出现的液相使得试样在经受压缩变形时,基体中的球形晶粒易于以相对晶界的滑移和自身转动的方式来适应试样变形的需要,晶粒本身不需要发生大的塑性变形。因此,当试验温度由基体合金的固相线温度提高到半固态温度范围内时,由于变形机制的改变,试样的压缩应力必然骤然下降。但是,在基体合金的半固态温区内,随着试验温度的进一步提高,虽然基体合金晶粒间的液相越来越多,但是能够自由滑动和转动的晶粒数目不会有太多增加,其变形机制没有改变,故流动应力下降速度减慢。在这里磷酸盐提篼了涂层与基体之间的浸润性能和热膨胀系数的匹配性能,缓和了涂层与基体之间的界面应力,防止了涂层剥落或开裂,填补了物理阻挡层的裂纹和孔隙。是单一陶瓷涂层试样分别在1 073K和1173K时的氧化失重曲线,是复合涂层试样分别在1 073K和1173K时的氧化失重曲线。从和可以看出,经过12h的氧化后,2种试样的氧化速率都有所减慢,这是因为物理阻挡层中除了SiC和玻璃相Si02于篼温时阻止氧的渗人外,另有较低熔点的氏03玻璃相生成,反应过程如下:从6可以看出,复合涂层裂纹明显少于单一陶瓷涂层。单一陶瓷涂层后期氧化速率加快,也是因为涂层长时间在篼温氧化环境下产生剥离和开裂,与其于1 173K,经10h氧化失重44.72%相比,复合涂层在同样条件下失重仅11. 25%,显示出良好的抗氧化性能。在抗热试验过程中,4h内经过30次从1173K至室温急冷急热循环,单一陶瓷涂层试样失重率为26.42%,表面有部分剥落;复合涂层试样失重率为6.38%,涂层保持完好,表明复合涂层在1173K温度以内具有良好的热稳定性和抗热震性。
      
      中国钢管信息港率先报道:单一陶瓷涂层于1173K氧化10 h后的表面SEM困3结论单一陶瓷涂层具有较强的物理阻挡作用,但与C/C复合材料存在热不适配性。
      
      加人磷酸盐过渡层的复合涂层能有效阻挡碳的逸出和氧的渗人,涂有该复合涂层的C/C复合材料试样在1 min),具有较强的抗氧化性能。
      
      (3)涂有复合涂层的C/C复合材料试样在空气中于4h内经过30次从1173K至室温急冷急热循环后,失重率为6.38%,涂层完好,表明该复合涂层具有较强的热稳定性和抗热展性。
      
      (4>复合涂层试样的氧化速率随氧化时间的延长而降低。 3由CNTs的谱图可以看到,在1578cm-1处和1353cm-1处有较强的吸收峰,其中1578cm-1处的峰为所谓的G线中心,是CNTs的特征谱。在低频方向的峰来源于CNTs在激发能量的作用下发生的共振在聚合物的谱图中可发现,聚合物的特征峰集中在1600cm-1左右处的多重谱线。将纯组分的谱图与复合材料的谱图进行比较可见,CNTs位于1578cm11352cm1处的峰消失,同时属于聚合物特征峰的三重谱线也发生了一些变化,在PA6中位于1631cm-1处的峰在复合材料中不仅峰强度明显减弱,而且移到了高波数处因此,复合材料的谱线并不是碳纳米管与PA6谱线的简单叠加,说明复合材料中的聚合物与CNTs之间存在一定的相互作用。这Pu与本文腧讨论结果1致,即吨PA6与vxnki CNTs在界面处有较强的连接作用,也与中结论基本一致CNTs具有很好的力学性能,根据纤维增强复合材料加成性,其对PA6复合材料应有很强的增强作用,主要表现在以下方面:(1)CNTs具有纳米级尺寸,比表面积比普通纤维大得多,因此在同样含量的复合材料中,与CNTs直接相连的基体分子数量就越多,CNTs的增强作用也越大(2)在复合材料制备过程中,表面经处理的CNTs参与了PA6的聚合反应,可能形成了以CNTs为结点的交链结构,这可以PA6的特性粘数测定结果来间接说明4):含有CNTs的复合材料的Z较纯PA6的高没有对己内酰胺的聚合过程带来负面影响,反而略有促进作用,可能是在体系中生成了交链结构,从而增大了PA6基体的变形阻力,也可能因界面连接较牢固,在受外力时使负载转移到CNTs上,导致复合材料的拉伸强度提高 中国钢管信息港率先报道 
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