国家自然科学基金(50832004) 作品数:25 被引量:145 H指数:7 相关作者: 李贺军 李克智 张守阳 嵇阿琳 李照谦 更多>> 相关机构: 西北工业大学 西安航天复合材料研究所 深圳大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 西北工业大学基础研究基金 国家重点实验室开放基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 航空宇航科学技术 化学工程 理学 更多>>
炭布叠层穿刺C/C复合材料螺栓连接件微观组织和力学性能 被引量:15 2012年 以炭布叠层穿刺结构作为预制体,通过热梯度化学气相沉积(TCVI)工艺,制备了C/C复合材料,并沿不同纤维增强方向加工出C/C复合材料螺栓。考虑到机械加工对C/C复合材料性能的损伤,提出了C/C复合材料螺栓力学性能的测试方法,通过自行设计的模具,对所制备连接件的力学性能进行了测试表征,并利用偏光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM),对C/C复合材料螺栓的微观组织结构及断口形貌进行了分析。结果表明,所制备的螺栓具有较好的抗拉和抗剪能力,沿平行于炭布X-Y面方向(xy向)加工的C/C复合材料连接件具有较高的力学性能,螺柱的抗拉强度和剪切强度分别为52.3 MPa和49.8 MPa,圆柱销剪切强度为52.2 MPa。 王杰 李克智 郭领军 李贺军 李伟 高全明 李照谦关键词:螺栓 力学性能 碳纤维上原位生长碳纳米管对C/C复合材料弯曲性能的影响 被引量:5 2013年 以碳毡为基底原位生长了碳纳米管(CNTs),借助化学气相渗透制备了CNTs-C/C复合材料。研究了催化剂含量对碳纳米管生长的影响以及不同含量碳纳米管对C/C复合材料弯曲性能的影响。结果表明:催化剂对CNTs产量影响较大,且含量越多,生成的CNTs量越大;原位生长CNTs引入的催化剂会导致CNTs-C/C复合材料弯曲性能变差;CNTs的加入改变了热解碳的沉积行为,诱导了球状和锥状小尺寸热解碳的形成,减少了微裂纹的出现。适量CNTs能提高C/C复合材料的弯曲强度和模量,并改善材料的断裂行为。 文诗琦 李克智 宋强关键词:碳纳米管 碳复合材料 原位生长 微观结构 利用人工神经网络的偏光下热解炭织构类型识别 被引量:3 2010年 针对现有炭/炭复合材料热解炭织构类型的识别方法受人为因素影响较大和操作过程比较复杂等问题,提出了基于热解炭偏光形貌和人工神经网络的热解炭织构类型识别方法.识别时,从炭/炭复合材料的偏光显微图像中分割出热解炭区域,分别用线邻域灰度共生矩阵法和面邻域灰度共生矩阵法提取热解炭的纹理特征,并运用人工神经网络对提取出来的纹理特征进行自动识别,识别率都很高,表明这2类统计纹理特征可以对热解炭织构进行较好的描述. 钟建华 齐乐华 李妙玲 赵志龙 李贺军关键词:热解炭 织构 偏光 人工神经网络 自动识别 循环加载周期对二维C/C复合材料弯曲疲劳强度的影响 被引量:3 2011年 采用频率为10 Hz、应力比为0.1的正弦波研究了室温下循环次数对二维炭毡C/C复合材料(2D炭毡C/C复合材料)的弯曲疲劳强度的影响,并利用偏光显微镜和扫描电子显微镜对该材料的热解碳组织形貌以及疲劳前后的断口形貌和微观结构进行了观察。结果表明,2D炭毡C/C复合材料的热解碳结构由光滑层和各向同性层组成,其疲劳极限为76.5 MPa,是静态弯曲强度的90%。在不同循环周次的疲劳载荷作用后,材料的剩余弯曲强度和韧性都得到了提高。在疲劳加载过程中,纤维/基体的界面结合强度发生弱化,纤维的协同承载能力得到提高,使C/C复合材料出现了疲劳强化现象。 周海浩 李克智 李贺军 张守阳 杨茜国内外C/C复合材料疲劳性能的研究进展 被引量:3 2011年 主要介绍了近年来国内外C/C复合材料疲劳性能的研究进展,并根据疲劳载荷类型系统地总结了C/C复合材料疲劳性能的主要研究方法,归纳出C/C复合材料疲劳损伤的主要特点,即多种损伤形式、高的疲劳极限、剩余强度增加以及实验测试数据分散性大。在此基础上,提出了进一步研究C/C复合材料的疲劳性能值得关注的课题。 潘小娟 郭领军 李贺军 李克智 张守阳 赵华关键词:C/C复合材料 应力水平 炭纤维网胎表面改性 被引量:3 2009年 为改善炭纤维网胎的针刺性能,采用二甲基硅油、咪唑啉、水溶性二甲基硅油等表面剂处理炭纤维网胎,按照相同针刺工艺制备试验件。扫描电镜结果表明,二甲基硅油处理后网胎纤维相互粘连,水溶性二甲基硅油处理后的网胎呈疏松状态,纤维表面光滑。3种表面剂处理的针刺试样Z向剥离强度,咪唑林达到0.144 MPa,其余两种达到0.128 MPa。相对于咪唑啉和二甲基硅油,水溶性二甲基硅油可与水以任意比例互溶,且成本低,为理想的炭纤维网胎表面处理剂。 嵇阿琳 李贺军 崔红 程文 张晓虎 白侠 马文闵关键词:炭纤维 针刺 表面处理 不同预制体结构C/C复合材料轴向热力学性能分析 被引量:20 2010年 主要对比了编织C/C复合材料和针刺C/C复合材料的轴向热力学性能.编织C/C复合材料主要有径棒法、轴棒法、轴向穿刺三种,针刺C/C复合材料主要有炭布叠层针刺、整体毡两种.编织预制体密度较高,平均可达到0.70g/cm3以上,针刺类整体毡密度在0.20g/cm3左右,炭布叠层预制体密度在0.45g/cm3左右,均低于编织预制体.径棒法、轴棒法、轴向穿刺预制体轴向纤维含量≥19%,针刺类预制体轴向纤维含量约为5%.C/C复合材料的轴向拉伸强度、热膨胀系数与预制体编织结构、轴向纤维含量有关,编织类C/C复合材料轴向拉伸强度平均值≥40MPa,针刺类C/C复合材料轴向拉伸强度在10MPa左右.轴棒法、轴向穿刺、炭布叠层针刺、整体毡等四种C/C复合材料(RT~800℃)轴向热膨胀系数基本相当. 嵇阿琳 李贺军 崔红 程文关键词:C/C复合材料 预制体 轴向 热膨胀系数 Effect of stress level on fatigue behavior of 2D C/C composites 被引量:2 2013年 Laminated carbon fiber clothes were infiltrated to prepare carbon fiber reinforced pyrolytic carbon (C/C) using isothermal chemical vapor infiltration (CVI). The bending fatigue behavior of the infiltrated C/C composites was tested under two different stress levels. The residual strength and modulus of all fatigued samples were tested to investigate the effect of maximum stress level on fatigue behavior of C/C composites. The microstructure and damage mechanism were also investigated. The results showed that the residual strength and modulus of fatigued samples were improved. High stress level is more effective to increase the modulus. And for the increase of flexural strength, high stress level is more effective only in low cycles. The fatigue loading weakens the bonding between the matrix and fiber, and then affects the damage propagation pathway, and increases the energy consumption. So the properties of C/C composites are improved. 杨茜 李贺军 虞跨海 张守阳医用炭/炭复合材料人工髋关节的磨损机理研究(英文) 被引量:5 2010年 髋关节模拟试验机在多方性复合运动方式、恒定载荷和血清润滑条件模拟了炭/炭复合材料人工髋关节在临床应用中的摩擦学行为.采用扫描电镜、能谱和激光粒度分析仪分析了其磨损表面状态和磨损颗粒特性.结果表明,医用炭/炭复合材料人工髋关节在不同碳纤维方向呈现不同的磨损特性,其磨损颗粒具有四种形貌并且尺寸分布在亚微米至数十微米之间,其磨损机理主要是微切削作用和磨粒磨损. 李贺军 张磊磊 卢锦花 李克智 付前刚 赵雪妮 曹盛关键词:人工髋关节 石墨化处理对双层热解炭基2D C/C复合材料微观结构的影响 被引量:13 2011年 综合采用偏光显微镜(PLM),X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等分析方法,逐层研究了2500℃高温石墨化(HTT)处理前后双层热解炭基2D C/C复合材料的不同织构以及纤维-基体界面的变化。结果表明:HTT处理后,d002值减小,石墨化度显著提高;内层低织构热解炭的断口微观形貌与晶格条纹几乎没有变化,而外层高织构热解炭晶格条纹更加平直,尤其是发现层间裂纹密度明显增大,使得处理后的高织构热解炭在受力时,裂纹易于在层间扩展和偏转,因此可有效提高材料的韧性;同时,纤维-基体界面发生弱化也是提高材料韧性的另一机制。HTT处理前后试样的三点弯曲力学性能试验结果证实了以上机制。 李伟 李贺军 张守阳 魏建锋 王杰 李照谦关键词:C/C复合材料 石墨化处理 微观结构