行业的一个重要目标是减少碳足迹 [5]。节约能源的一种方法是用亚麻等天然纤维代替玻璃纤维 [6]。此外,亚麻能够提高层压板的阻尼性能,这一点众所周知,而且对于提高损伤容限可能很有吸引力 [7]。将纤维添加到聚合物中可以提高拉伸性能,使用偶联剂后拉伸性能会提高更多 [8]。与其他天然纤维和合成纤维相比,亚麻纤维具有特定的强度和特定的刚度。亚麻纤维具有多种特性,但也存在一些缺点 [9]。这些缺点是纤维是亲水性的,文献中观察到复合材料受湿度和温度等环境变化的影响很大,这会导致纤维增强复合材料的机械性能下降,这是由于纤维膨胀和基质老化造成的 [10]。纤维中的水分吸收遵循菲克扩散定律(扩散
泡沫钽,30 拉伸性能,钛合金,71 三点弯曲试验,113 Ti-15Mo-2.8Nb-0.2Si,151 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr,135 Ti-6Al-4V,151 Ti-6Al-4V ELI,177 Ti-6Al-7Nb,113,177 Ti-Fe-O-N 合金,103 Timetal® 21SRx,151 TiOsteum®,3,30 组织反应,钛合金,120 工业纯钛,151,177,196 钛-12钼-6锆-2铁β钛合金,机械和物理性能,3 钛-15钼,71,83,177钛-35铌-7锆-5钽β钛合金,30,52 钛合金,83,103,120 时效处理,52 铸造,113 腐蚀疲劳,177 模块化柄,215 骨科植入物,30 应力腐蚀开裂,166 表面特性,151 钛合金,3 钛粉,30 钛/钛合金,3 TMZF®β钛合金,3 毒性,248 Trabecular Metal™,30
摘要:使用主斑(MB)制造尼龙6/碳填充物复合材料和碳填充剂,并检查了MB对表面电阻和拉伸性能的影响。碳黑色(CB),碳纳米管(CNT)和石墨烯纳米板(GNP)用作碳填充剂。使用差分扫描量热法(DSC)测量了尼龙6/碳填充物复合材料的热性能,结晶温度显示很大,但熔融温度没有显示显着变化。X-射线衍射(XRD)的晶体结构分析结果表明,在尼龙6/碳填充物复合材料的情况下,α -type晶体结构是主导的。尼龙6/碳填充物复合材料的功率定律指数(n)和相位角度降低,这可以解释为间接证据,表明当应用MB时,改善了碳填充物的分散性。
摘要:Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性,是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能,以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来,提供基础知识,包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明,当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时(例如 ASTM F136-13;ASTM F1108-14;AMS4930;AMS6932),典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能(屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa)是足够的。
摘要:雾化过程中保护气、金属蒸汽和粉末内部滞留的气体会导致气孔,而气孔会降低激光粉末床熔合增材制造部件的疲劳强度和拉伸性能。通过后处理和反复试验调整加工条件来降低气孔率既费时又费钱。在这里,我们结合机械建模和实验数据分析,提出了一种易于使用、可验证的无量纲气孔率指数来减轻气孔的形成。机械模型的结果经过了独立的实验数据严格测试。结果发现,该指数可以准确预测常用合金(包括不锈钢 316、Ti-6Al-4V、Inconel 718 和 AlSi10Mg)的气孔发生率,准确率为 92%。此外,实验数据表明,指数值越高,气孔数量越多。在四种合金中,AlSi10Mg 最容易产生气孔,其气孔指数值可能比其他合金高 5 至 10 倍。根据结果,我们绘制了气孔图,可在实践中用于选择适当的工艺变量组来减轻气孔,而无需进行实证测试。
摘要。首先研究的是电缆管道生产中使用的聚碳酸酯 (PC) 基材料的使用、加工和材料特性。测试试样取自现场电缆管道,包括工业中常用的其他添加剂。进行了不同的机械和光学分析方法。观察到聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯 (PC/ABS) 与矿物增强 PC 的拉伸性能存在显著差异。矿物增强 PC 的硬度显著取决于电缆管道的几何形状。PC/ABS 断裂表面的断裂行为和形态与夏比冲击试验期间的试样温度直接相关。工艺温度会影响高速冲压等高冲击加工过程中的失效行为。由于矿物增强 PC 的冲击强度较低,与 PC/ABS 相比,薄膜和毛刺形成的可能性较小。然而,矿物分布并不均匀,因此有待进一步研究。本研究旨在更好地了解 PC/ABS 产品的工艺性能、参数选择、质量改进以及对底层微观结构和表面性能的一般了解。
摘要:棘皮动物(海星、海胆及其近亲)拥有一种独特的胶原组织,这种组织受运动神经系统支配,其机械特性(例如拉伸强度和弹性刚度)可在数秒内发生改变。对棘皮动物“可变胶原组织”(MCT)的深入研究始于50多年前,20多年前,MCT首次启发了仿生设计。MCT,尤其是海参真皮,如今已成为开发新型机械适应性材料和设备的主要灵感来源,广泛应用于生物医学、化学工程和机器人技术等多个领域。在这篇评论中,在对 MCT 的结构、生理和分子适应性以及其可变拉伸性能的机制的现有知识进行最新介绍之后,我们将重点关注 MCT 作为概念生成器,调查受 MCT 生物学启发的仿生系统,表明这些包括生物衍生的发展(相同功能,类似的操作原理)和技术衍生的发展(相同功能,不同的操作原理),并提出了进一步利用这种有前景的生物资源的策略。
本研究调查了通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 制造的 Haynes 230 的微观结构和室温力学性能。L-PBF 和 LP-DED 样品均经过类似的多步热处理 (HT):应力消除 (1066°C,持续 1.5 小时),然后进行热等静压 (1163°C 和 103 MPa,持续 3 小时) 和固溶退火 (1177°C,持续 3 小时)。采用扫描电子显微镜进行微观结构分析。进行室温单轴拉伸试验以评估力学性能。L-PBF 和 LP-DED 样品在 HT 后的微观结构变化和拉伸结果具有可比性。在高温下,非热处理条件下观察到的微观偏析和树枝状微观结构几乎完全溶解,并且在 L-PBF 和 LP-DED 样品中的晶粒内部和晶粒边界内形成了碳化物相 (M 6 C/M 23 C 6 )。最后,研究了拉伸载荷下的失效机制,并通过断口分析进行了比较。关键词:增材制造、Haynes 230、激光粉末床熔合、激光粉末定向能量沉积、拉伸性能。
了解氧化铝增强铝复合材料 (Al-A2O3) 的循环行为对于其在不同工业领域的进一步应用至关重要。本研究重点关注通过放电等离子烧结 (SPS) 方法和摩擦搅拌焊接 (FSW) 相结合生产的 Al-氧化铝纳米复合材料的循环行为。添加的氧化铝总含量为 10%,是纳米和微米粒子的组合,其比例因样品而异。使用光学显微镜 (OM)、扫描电子显微镜 (SEM) 和能量色散 X 射线光谱 (EDS) 表征 SPSed 样品的微观结构。表征了加工后的复合材料样品的微观结构并研究了其机械行为。微观结构研究表明,氧化铝的纳米粒子主要分布在晶粒边界和晶粒内部,而微米级粒子主要沉积在晶粒边界上。此外,还根据增强体尺寸和纳米粒子添加百分比分析了生产样品的硬度和拉伸性能。结果表明,纳米复合材料的力学性能和疲劳性能主要取决于初始阶段的材料性能和搅拌摩擦焊的应用条件,如转速和运动速度。纳米复合材料的断裂表面呈现出韧性-脆性复合断裂模式,韧窝更细,纳米弥散体的作用尤为突出。
摘要 在各种增材制造 (AM) 技术中,线材和电弧增材制造 (WAAM) 是最适合生产大型金属部件的技术之一,同时也表明其在建筑领域具有应用潜力。目前已有多项研究致力于钢和钛合金的 WAAM,最近,人们也在探索 WAAM 在铝合金中的应用。本文介绍了使用商用 ER 5183 铝焊丝生产的 WAAM 板的微观结构和机械特性。目的是评估平面元件在拉伸应力下可能出现的各向异性行为,考虑相对于沉积层的三个不同提取方向:纵向 (L)、横向 (T) 和对角线 (D)。进行了成分、形态、微观结构和断口分析,以将 WAAM 引起的特定微观结构特征与拉伸性能联系起来。发现试样取向具有各向异性行为,T 试样的强度和延展性最低。造成这一现象的原因在于,微观结构不连续性在拉伸方向上存在不利的方向。拉伸试验结果还表明,与传统的 AA5083-O 板材相比,其整体机械性能良好,表明未来可用于实现非常复杂的几何形状和优化形状,以实现轻量化结构应用。