SiC-W层状复合材料增韧机理分析

为分析SiC－W层状复合材料增韧性机理，对以SiC陶瓷胶片为基体层，金属W为夹层的SiC－W层状复合材料进行了力学性能测试，并用电镜法得到其断面显微结构照片。试验结果表明：1）与SiC单材料断裂韧性相比，SiC－W层状复合材料的断韧性增大；2）在基体层厚度不变，夹层厚度为10－50μm时，SiC－W层状复合材料的断裂韧性随夹层厚度的增加而增大，而抗弯强度随之下降；3）材料在不同方向断裂韧性不同。SiC－W层状复合材料裂韧性增大的原因是：1）夹层晶体颗粒大于基体体层的，其沿晶断裂形式延长了裂纹扩展路径；2）断裂过程中有晶片拨出消耗了能量；3）二级层状结构中片层间的微裂阻止了断裂裂纹的扩展。     

METAL MATRIX PARTICULATE COMPOSITES BY SPRAYING CODEPOSITION

The spraying codeposition process is used to produce metal matrix paniculate composites, whose technical procedure and main processing parameters are analyzed. The microstructure of the composites is examined and the properties are tested. The solidification characteristics in the spraying deposition and solidification process are discussed. The results indicate that several problems involved in conventional methods can be overcome with this technique to preduce metal matrix paniculate composites. The reinforce particles are dispersed in the matrix homogeneously without solidification segregation. Compared with the matrix alloy,the composite proves to be harder and has excellent wear resistance.     

沙地柏根系径级对根土复合体抗剪强度的影响

采用应变控制式直剪仪,通过对含不同沙地柏根系径级的扰动土进行室内直剪试验,分析研究根土复合体的抗剪性能。结果表明沙地柏根系的加入,增强了土体的抗剪强度,且根土复合体的抗剪强度符合库伦定律;当所含根系径级小于某个极限值时,根土复合体的抗剪强度随着径级的增大而增大,当超过这一极限值,则随着所含根系径级的增大,其抗剪强度逐渐减小,随着根系径级的逐步增大,由于根自身抵抗土体剪切变形能力增强,使得根土复合体的抗剪强度值开始回升;一定竖向荷载下,根土截面比△过小,对复合体抗剪性能影响微弱;根土截面比过大,根系与土壤胶结力降低,对抗剪强度产生负影响,因此,存在一个最佳根土截面比,在此比值附近,根土复合体的抗剪强度达到最大。本研究可为沙地柏在作为水土保持树种栽植方面提供理论依据。     

麦秸与木屑热解制备磁性生物炭基材料理化性质研究

分别以小麦秸秆和杨树木屑为原料,经浸渍-化学沉淀-高温热解制备磁性生物炭基复合材料,考察负载铁处理在不同原料类型、热解温度下对材料理化特性的影响。结果表明:复合材料中铁主要以Fe3O4的形式存在,材料外层含量较内层高。负载铁处理加速了生物质热解脱氢和脱氧进程,对生物炭理化特性的影响效应随温度升高而加剧。在300~600℃的热解温度下,负载铁处理小麦秸秆和木屑热解炭的灰分质量分数均增加,增加范围分别为28.8~34.4个百分点,39.1~47.6个百分点,而固定碳含量、热值均降低;比表面积、总孔容均增大,增大范围分别为:10.67~72.24 m2/g、0.039 8~0.093 1 cm3/g,15.43~105.14 m2/g、0.010 4~0.078 9 cm3/g,而平均孔径减小。负载铁处理对两种生物质挥发分含量和pH值的影响不同,表现为:负载铁秸秆生物炭的挥发分质量分数增加5.2~13.2个百分点,pH值降低0.04~1.49,而负载铁木屑生物炭的挥发分质量分数在300℃降低17.4个百分点,在400~600℃增加8.5~22.2个百分点,pH值则升高0.33~1.93。     

生物矿化合成木材-SiO2复合材料的XPS分析

利用生物矿化原理制备木材—SiO2复合材料,采用溶胶—凝胶法制备硅溶液,用不同质量分数的硅溶液对喜树进行浇灌和滴注试验。经过1个月的试验得到样品,利用光电子能谱仪(XPS)分析素材和SiO2复合材样品中硅、碳的质量比,证实喜树成功吸收硅元素,并且存活,植株根茎附近生长较好,枝叶较多,顶部附近枝叶较少。比较浇灌、滴注2种方法:①浇灌过程相对简单,树木对硅的吸收相对较少;使用质量分数越高的药品对树木进行浇灌,树木对硅的吸收越好。②滴注过程相对复杂,树木对硅的吸收相对较多;使用质量分数越高的药品进行滴注,树木对硅的吸收越好;但吸收不均匀,呈滴注孔口附近往树梢方向减少趋势。前期研究结果表明,对树木进行浇灌和滴注,药品硅的质量分数过高树木会死亡,过低则达不到要求,因此,最佳质量分数配制还有待于进一步研究确定。总的来说,利用生物矿化原理模拟木材—SiO复合材是可行的。     

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。     

木粉加入量对木／塑复合材料性能影响的研究

研究了聚丙烯与木粉以不同比率复合而成的材料的物理力学性能和复合形态特征。结果表明：不同混合比率的聚丙烯与木粉进行复合后所得的复合材料，除冲击强度有所降低外，其它力学性能均比纯聚丙烯的有较大幅度的提高。木粉表面的酯化处理可以改善木塑界面之间的相容性和复合材料的均匀性。在木塑复合过程中木塑之间发生镶嵌现象使木塑之间产生物理结合。     

木质居室环境综合评价

采用模糊数学理论研究人们对木质居室环境的综合评价,并将其与传统建筑物的室内环境进行了比较。通过调查研究表明,专家们对木质复合墙体结构住宅的室内环境的评价较高,这种结构的住宅在人们的主观意识中能得到认可。     

桉木基复合材料研究进展

桉树作为我国主要的人工林树种之一,具有品种多、生长速度快等优点,在缓解我国木材供 需矛盾上发挥了重要作用。由于桉木存在高生长应力、节疤、易变形开裂等劣势,目前工业上主要用作 纸浆、纤维板或胶合板和单板层积材的芯板,其利用方式单一,附加值较低。近年来研究者们以桉木与 塑料、竹材等材料为原料制备复合材料,展现出良好的尺寸稳定性、力学性能、阻燃性、抗菌性等性能, 有效地提高了桉木的利用价值,拓宽了桉木在人造板、集装箱等领域的应用。文章分别介绍了桉木 / 塑 料、桉木 / 竹、桉木 / 水泥、桉木 / 无机物 4 种复合材料,并对其制备工艺、性能等方面的研究进展进行 综述。     

毛竹/杉木层积复合材弯曲与剪切破坏的微观形变过程

利用扫描电镜在位拉伸方法(ISL-SEM),研究了毛竹/杉木层积复合材在受到外力作用下3点弯曲和剪切破坏的微观形变过程;结合扫描电镜所观测的形貌图,分析了该情况下层积材的典型破坏规律;总结了气干和水湿处理后,竹杉层积复合材剪切破坏模式以及气干条件下弯曲破坏模式。