国家自然科学基金(51275516)
- 作品数：7 被引量：14H指数：3
- 相关作者：陈华辉杜飞曹晶晶范磊赵赋更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术金属学及工艺化学工程更多>>
- 原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料的制备工艺被引量：3
- 2013年
- 以聚丙烯腈预氧化纤维为先驱纤维,使其在真空烧结过程中原位转化生成碳纤维来增韧氧化铝陶瓷材料.利用热重–差热分析和X射线衍射研究了聚丙烯腈预氧化纤维的相结构和化学结构以确定制备复合材料的升温烧结工艺,并探讨了加压方式和聚丙烯腈预氧化纤维含量对复合材料组织结构和性能的影响.研究发现聚丙烯腈预氧化纤维在差热曲线上444℃左右的放热峰和X射线衍射图谱中17左右的衍射峰是由预氧化阶段残留的未充分氧化的聚丙烯腈分子引起的;而1073℃左右的吸热峰和25.5左右的衍射峰说明预氧化纤维在加热烧结过程中已开始向碳纤维转变.热压烧结制备的复合材料的力学性能明显优于无压烧结.随着聚丙烯腈预氧化纤维含量的增加,复合材料的密度和显微硬度降低,而断裂韧性则先升高后降低,当聚丙烯腈预氧化纤维体积分数为20%时,复合材料的断裂韧性最大,达9.39MPa.m1/2,说明原位碳纤维的生成提高了复合材料的断裂韧性,其增韧机制主要为纤维拔出和脱黏.
- 赵红超陈华辉曹晶晶高占峰范磊
- 关键词：陶瓷基复合材料氧化铝碳纤维聚丙烯腈增韧
- 用于选煤重介质旋流器的新型复合材料被引量：3
- 2013年
- 介绍了国内外重介质旋流器的发展历程以及在分选过程中存在的严重磨损问题;简述了旋流器的磨损形式和旋流器内衬的选材,分析了氧化铝陶瓷内衬的磨损机理及存在的不足。最后,从选材及材料的制备上入手,提出了制备新型耐磨复合材料的新工艺。
- 曹晶晶陈华辉范磊杜飞
- 关键词：重介质旋流器陶瓷内衬耐磨复合材料
- 原位转化C_f/Al_2O_3陶瓷基复合材料的冲蚀磨损被引量：1
- 2016年
- 采用真空热压烧结技术制备原位转化C_f/Al_2O_3复合材料,并在改装后的MSH型腐蚀磨损试验机上研究复合材料在不同冲蚀角度和速度下的浆体冲蚀磨损性能.通过对试样冲蚀表面的形貌观察和分析,探讨复合材料的冲蚀磨损机理以及纤维增韧对磨损过程的影响.试验结果表明:在大角度和较高速度的冲蚀条件下C_f/Al_2O_3表现出较好的耐磨损性能,其磨损机理主要为脆性材料受到反复冲击,表面产生脆性剥落.增韧纤维对冲蚀磨损性能的影响主要体现在材料产生裂纹后对基体的桥连作用和对冲击功的吸收,抑制裂纹扩展,减少材料损失.
- 赵赋陈华辉任杰王纯阳马彪
- 关键词：陶瓷基复合材料氧化铝陶瓷碳纤维
- 旋流式冲蚀磨损试验机的设计及实验研究被引量：4
- 2016年
- 为模拟重介旋流器工况,合理评定内衬材料耐磨性,在旋转式浆体冲蚀磨损试验机的基础上,通过改进搅拌系统和试样安装方式,设计一种旋流式冲蚀磨损试验机。该试验机通过不锈钢＋尼龙叶片二级搅拌系统实现了对浆料的均匀搅拌,在料桶内壁安装试样模拟了重介旋流器物料对内衬材料的冲蚀磨损工况,试验冲蚀角度范围为0°-90°。通过流体力学计算得出浆料对试样的冲蚀速度可达2.4 m/s,对纯铝的冲蚀磨损试验表明,试验机的数据重现性误差小于16%,稳定性误差小于17%。
- 任杰陈华辉赵赋杜飞赵庆朝卢志鹏
- 关键词：重介旋流器
- 助熔剂对原位转化碳纤维增韧陶瓷基复合材料性能的影响被引量：2
- 2013年
- 本文以聚丙烯腈(PAN)预氧化纤维为先驱体,以氧化铝为主要原料,添加SiO2-MgO-CaO三系助熔剂,采用真空热压烧结法制备了原位转化碳纤维增韧氧化铝复合材料。主要探讨不同助熔剂添加量对复合材料微观结构和各项性能指标的影响。以体积密度、显微硬度和断裂韧性等性能指标为主要评价标准选择最佳的助熔剂添加量。并研究了原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷的摩擦磨损行为与机制以及力学性能和微观结构对摩擦磨损特性的影响。结果表明:当助熔剂含量为3vol%时,复合材料的综合性能最优,此时体积密度为3.72 g.cm-3,显微硬度为1624 HV,断裂韧性为10.6 MPa.m1/2。在室温干摩擦条件下,复合材料的磨损率随着助熔剂含量的增加呈先升高后降低趋势。室温下原位转化碳纤维增韧氧化铝基复合材料的磨损机制以脆性剥落为主,并伴有疲劳磨损。
- 曹晶晶陈华辉杜飞陈功哲范磊
- 关键词：助熔剂陶瓷基复合材料力学性能耐磨性
- 助熔剂对原位转化炭纤维/氧化铝复合材料组织结构与性能的影响被引量：1
- 2013年
- 以聚丙烯腈预氧化纤维为先驱体,氧化铝为主要原料,添加SiO2-MgO-CaO三系助熔剂,采用真空热压烧结法制备原位转化炭纤维增韧氧化铝陶瓷基复合材料。研究助熔剂对复合材料相结构、显微组织以及密度、硬度和断裂韧性的影响。结果表明:助熔剂的添加使复合材料在较低的烧结温度下便实现烧结,且提高复合材料的密度和力学性能。助熔剂在烧结过程中与氧化铝形成镁铝尖晶石等第二相,在晶界起钉扎效应,抑制氧化铝晶粒的长大,消除气孔,促进复合材料的致密化,改善炭纤维与基体间的界面结合强度,提高复合材料的韧性。
- 曹晶晶陈华辉杜飞陈功哲
- 关键词：助熔剂断裂韧性
- 氧化铝粒度对原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷烧结温度及性能的影响
- 2013年
- 在原试验基础上,采用更细氧化铝粉末以期进一步提高原位转化碳纤维增韧氧化铝陶瓷复合材料的韧性。探究了2000目氧化铝粉末的最佳烧结温度,研究对比了1000目与2000目氧化铝粉作为基体材料的复合材料的致密度、硬度、断裂韧性和滑动磨损性能。研究结果表明:采用2000目氧化铝粉末烧结的较佳最高烧结温度为1550℃,较1000目氧化铝粉末的烧结温度降低,且复合材料的晶粒较1000目氧化铝复合材料减小。采用2000目氧化铝粉末烧结的复合材料致密度、硬度、断裂韧性和滑动磨损性能均有所提高。
- 任杰陈华辉杜飞赵赋翟羽佳苏伟明
- 关键词：碳纤维粒度氧化铝陶瓷
