碳纤维/凯夫拉纤维混合复合材料的性能

为了全面研究碳纤维/凯夫拉纤维混合复合材料的性能,日本东丽公司系统地对不同混合配比的复合材料的抗拉强度和模量、抗压强度和模量、抗弯强度和模量以及层间剪切强度进行了测定。碳纤维采用 T300-3000-50A,凯夫拉纤维采用 Kevlar49 T968-14200,采用8H 缎纹编织,经向与纬向每25毫米各有25束,     

碳纤维的结构与强度

引言 碳纤维的抗拉强度(σ_T)、杨氏谟量(E)和断裂伸长(ε)是度量其力学性能的三项主要指标。目前实验室提供碳纤维的模量已达到理论值的80％左右,工业产品也达到25-40％。然而,实验室提供碳纤维的σ_T仅为理论值的4-25％,工业品为2-13％,差距十分悬殊。应当指出,高模型碳纤维的模量高达8.16×10~6公斤/厘米~2(实验室数据),已超过石墨晶须的模量值(7.15×10民~6公斤/厘米~2),但是,高强型碳纤维的强度虽然可达     

起落架零件的电镀和防止氢脆的相应措施

本文介绍了高强度钢零件的电镀概要以及防止氢脆的方法,高强度钢是制造喷气飞机起落架的主要构造材料。一、前言喷气飞机起落架的零件通常以抗拉强度140公斤/毫米~2为界线,由超过140公斤/毫米~2SAE4340钢和低于140公斤/毫米~2钢种构成。因为超过140公斤/毫米~2SAE4340钢零件非常     

非晶态金属纤维

本文介绍八十年代出现的一种新型纤维材料——非晶态金属纤维,简明扼要地介绍了它的制造工艺、规格、性能和应用。非晶态会属纤维用“旋转液态离心法”制造,直径通常在80—150微米,冷拔状态抗拉强度达380公斤力/毫米~2,延伸率4.2%,密度7.2克/厘米~3,并具有独特的磁性能,是一种极好的软磁材料,它的开发应用正在大力进行中。     

化学和电化学处理的消除应力和除氢

钢材在化学和电化学处理过程中,常常伴随着析氢而导致其本身脆化的问题。因此,如何科学、合理地防止材料的氢脆,就成为一个重要课题。下面介绍我厂在新机试制中,能较好地防止材料氢脆的一种规范。即:凡抗拉强度≥102公斤/毫米~2(或HB302或HV310)到(并包括)142公斤/毫米~2(或HB408或HV432)的高强度钢均必须在化学或电化学处理前消除应力,处理后除氢,凡抗拉强度<102公斤/毫米~2(或HB302或HV310)的低强度钢,则既不要求消除应力,也不要求除氢。我厂在试制中所采用的消除应力和除氢规范详见下表:     

国外高压水喷射切割技术的应用及发展状况

前言 高压水喷射切割技术的应用在七十年代末期已扩展到包括航宇工业在内的许多领域,用它切割的材料品种从陶瓷到纸板有500多种,其中有各种纤维制品,尤以切割先进的复合材料如碳纤维、硼纤维和玻璃纤维等复合材料制品最为广泛。美国、西欧各国及日本已广泛应用。喷射水压一般为4000—6000公斤/厘米~2,切割速度一般为5—50毫米/秒。本文将高压     

碳-铝复合材料低应力破坏原因探讨

本文主要就碳-铝复合材料的纵向抗拉强度低于混合律估算值,纤维的增强作用不能充分发挥,发生低应力破坏的原因进行探讨。研究了M40/LD_2,T300/LD_2,上碳/LD_2等碳-铝复合材料经液氮深冷—150℃冷热循环处理和不同温度加热真空处理,产生不同程度的界面反应和界面状态所引起抗拉强度的变化。分析探讨碳-铝复合材料发生低应力破坏的原因。 试验结果表明碳-铝复合材料在制备过程中发生不同程度的界面反应,造成碳纤维损伤,生成界面反应层,使纤维与铝基体的界面结合增强。过强的界面结合使裂纹易于向碳纤维内部扩展,造成脆断。界面结合强弱对碳-铝复合材料的破坏过程和抗拉强度有重要影响,控制碳纤维与铝基体的界面结合是获得高性能碳-铝复合材料的关键。通过适当的处理改善界面结合状态可使M40/LD_2复合材料抗拉强度提高25～40％。     

D6AC钢在水介质中的应力腐蚀性能研究

前言 超高强度钢的一个共性问题是对应力腐蚀的敏感性,并且强度越高其敏感性也越高。例如D6AC钢压力容器的水压试验表明,其屈服强度只有在130—150公斤/毫米~2时,破坏强度才能超过强度极限,而当屈服强度增加到170公斤/毫米~2时,破坏强度反而急剧下降到120公斤/毫米~2。Shank等人最早进行了水对高强钢固体火箭发动机壳体影响的研究,认为水压试验使用的水由于电化学作用能引起超高强度钢的氢致开     

铝合金超塑性成形技术

铝合金的超塑性是指铝合金在特定的条件下,表现出异常高的延伸率和很低的流动应力。根据试验。国产铝合金LD5和LY12其超塑性温度分别为495°±5℃和480°±5℃,延伸率可达127％和240％,流动应力只有1～2公斤/毫米~2。这种情况给金属形成带来很大的好处,使复杂形状的零件成形有了可能,可使成形压力大大降低,可以用小吨位的设备成形较大尺寸的零件。图1为铝合金棒料经超塑性一次挤压而成的零件。     

适合航空航天用SiCp/Al复合材料的性能

采用粉末冶金法制备了Φ300 mm的15%(体积分数)SiCp/A l复合材料坯锭,研究了热挤压、锻造后的材料力学性能以及断裂特点。结果表明,该材料的弹性模量在97 GPa、拉伸强度保持在550 MPa的水平下,延伸率仍高达7%左右,旋转弯曲疲劳强度在250~290 MPa范围内,断裂韧性为25 MPa.m1/2,冲击韧性为62.5 kJ/m2。与棒材挤压态相比,T4态复合材料拉伸强度和屈服强度分别提高66.7%和100%,但塑性保持在同一水平。断口观察表明,挤压态复合材料以基体韧性断裂为主要形式,而T4态复合材料除了基体韧性断裂外,还存在SiC颗粒断裂现象。挤压棒材锻造后有利于提高材料的横向强度。     

YZL-30铸造鋁合金泵研制

前言 YZL—30是抗拉强度为30公斤/毫米~2的优质铸造铝合金。该合金是我部参照美国Tens—50合金的化学成份和热处理制度研制的Al—Si—Mg—Be—Ti系合金,它具有较高的机械性能、良好的气密性和铸造工艺性能,适用于大型液体火箭发动机推进剂泵壳及其它结构复杂、要求有较高机械性能和气密性的优质铸件。国外相应的铸铅合金如美国的Tens—     

提高АЛ5和АЛ9铝铸件性能的途径

合金成份、熔炼工艺和热处理规范对АЛ5和АЛ9铝合金铸件的性能和组织有影响。研究工作说明,钛能提高合金的机械性能,铁则降低合金机械性能。加入0.08～0.15％Ti是最理想的,含量过高则在合金的组织中会产生粗大的金属间化合物Al_3Ti。适当的钛含量能使合金强度σ_b提高2～3公斤/毫米~2,延伸率提高1.5～2.5％,见表1。铁含量应严加控制,生产上允许不大于0.3％。我们对含钛0.11～0.12％,含铁0.3％的АЛ5和АЛ9铝合金进行了研究,并命名为     

4CrMoVlSi(H13)钢抗疲劳螺栓加热滚丝

我国现有机种上的重要抗疲劳螺栓大多采用30CrMnSiNi2A合金结构钢制成。这种钢通常在σ_b=160公斤/毫米~2条件下使用。国外,早在五十年代已开始使用σ_b>180公斤/毫米~2的H11(4CrMoVSi)及H13(4CrMoV1Si)超高强度钢来制作最重要的精密抗疲劳螺栓。为了探索H11及H13钢的机械性能及其加工方法,我们进行了一些初步试验。试验件为M8×1,长度为42毫米的螺栓。螺栓材料为H13钢。加工后的试件σ_b=185公斤/毫米~2。按技术规范进行疲劳试验(拉-     

日产一公斤碳纤维中间试验情况报告

我们在吉林化工研究院、上海合成纤维研究所以及上海651研究所、上海材料研究所、三机部有关厂、所等兄弟单位的支持下,研究碳纤维的工作,已从间歇式短纤维发展到多丝束连续预氧化、碳化的碳纤维。已建成的一条连续预氧化、碳化的中间试验流水线,采用吉林化工研究院和上海合成纤维研究所生产的聚丙烯腈长丝(纯聚)为原料,预氧化温度205—270℃,预氧化时间2小时左右,碳化温度1000℃,碳化时间半小时的工艺制度时,研制的碳纤维强度稳定在17000公斤/厘米~2以上,日产一公斤。     

碳纤维含量对Cf/SiO2复合材料组织与性能的影响

采用真空热压烧结工艺制备了碳纤维体积分数分别为20％、40％和60％的高致密Cf/SiO2复合材料，研究了碳纤维含量对其组织结构，力学性能、热膨胀特性和抗氧化性能的影响规律。结果表明：SiO2基体及20％Cf/SiO2复合材料中，SiO2仍保持非晶态，碳纤维含量为40％和60％时，SiO2发生部分析晶；Cf/SiO2复合材料的抗弯强度、断裂韧性和断裂应变，随碳纤维含量增加均呈现先降低后又增加的趋势，而弹性模量则先增后降；60％Cf/SiO2表现出明显伪塑性；碳纤维含量增大，使复合材料的热膨胀系数成倍增加，抗氧化性变差。     

异形截面碳纤维及其对复合材料力学性能的影响

介绍一种异形截面碳纤维,并对其环氧复合材料的力学性能进行研究.对该碳纤维表面特性和本体结构及碳纤维/环氧复合材料的常规力学性能、破坏模式和纤维堆砌方式进行初步分析,并与T300碳纤维及其环氧复合材料进行比较.结果表明,与T300相比该异形截面碳纤维的截面为"腰"形,表面光滑,化学活性差,石墨化程度低,但其比表面积大,对液体的浸润性能好;异形截面碳纤维/环氧复合材料的力学性能达到或者接近T300环氧复合材料;异形截面碳纤维与树脂基体的界面结合较弱,纤维在材料中的分布均匀性差.     

前起落架转轴接头精铸件研究

××机前起落架转轴接头,原材料为30CrMnSiNiA,零件净重8.5公斤,是一个重要受力件,结构复杂.如图1.原用万吨水压机压制的白由锻坯经机加而成,锻坯重200公斤,机加工时在1000小时以上.后改为万吨水压机上模锻,毛坯重55公斤,机加工时为215小时.工艺成本高,工时多,生产周期长,材料利用率低,又需要大型锻压设备,为解决这一生产关键,我厂从1966年开始改用熔模精密铸造法试制.设计要求铸件按《结构钢精密铸件技术标准》的Ⅰ类铸件验收,检查项目为每炉做化学成份、机械性能、逐个铸件作X光透视、磁力探伤,尺寸和表面质量检查,铸件材料为ZG27CrMnSiNi,机械性能要求σ_h=140±10公斤/毫米~2、δ_5>5%、α_k>1.7公斤·米/厘米~2、HB=3.3～2.85毫米(压痕直径).     

碳纤维表面性质分析及其对复合材料界面性能的影响

研究了T300-3K和T300-6K碳纤维的表面物理和化学特性,并对其与环氧树脂复合材料体系的界面性能进行了测试与分析。结果表明T300-6K碳纤维表面的O/C比和活性碳原子比例均高于T300-3K碳纤维。T300-6K碳纤维表面沟槽深度、宽度和长度均大于T300-3K碳纤维但表面粗糙度较小。T300-6K碳纤维环氧树脂体系的界面剪切强度与相应的T300-3K体系基本相当。     

杜邦公司的Kevlar 129

在第34届国际SAMPE年会上,杜邦公司推出了Kevlar 129有机纤维。与Kevlar 29相比,Kevlar 129性能有了大幅度的提高。Kevlar 129的密度为1.44g/cm~3;断裂强度238.5g/T,相当于3379MPa;模量6795g/T,相当于96GPa;断裂延伸率为3.3%。Kevlar129比Kevlar29的断裂强度提高了约15%,模量则提高了约42%。除此以外,     

国产CCF300碳纤维/BMP316聚酰亚胺树脂基复合材料力学性能研究

研究了国产CCF300碳纤维/BMP316聚酰亚胺树脂基复合材料的力学性能及其断口形貌,并与T300/BMP316聚酰亚胺树脂基复合材料的相关性能进行对比,结果表明:CCF300/BMP316复合材料的力学性能与T300/BMP316复合材料基本相当,国产CCF300碳纤维可以在高温下替代T300碳纤维使用。