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原位合成TiB2/Al-4Cu复合材料组织和性能的研究

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原位合成TiB2/Al-4Cu复合材料组织和性能的研究

作者：赵火平南昌航空大学

学位级别：硕士

随着现代工业技术的发展,航空航天和汽车制造等领域要求结构材料具有高强度的同时需具有高韧性和高耐磨性等优良性能。传统铸造铝铜合金通常采用合金化、外加增强体、优化熔铸工艺和热处理制度等方法提高其性能。但这些方法不同程度的... 详细信息

随着现代工业技术的发展,航空航天和汽车制造等领域要求结构材料具有高强度的同时需具有高韧性和高耐磨性等优良性能。传统铸造铝铜合金通常采用合金化、外加增强体、优化熔铸工艺和热处理制度等方法提高其性能。但这些方法不同程度的存在组织不均匀、晶粒粗大、界面污染等缺点,并且工艺复杂、成本高。而采用原位合成法制备颗粒增强铝基复合材料很好的解决了上述问题,并已成为当前研究的热点。本文以航空领域中广泛应用的铝铜合金为背景材料,采用混合盐法原位合成xTiB2/Al-4Cu复合材料(x=2、4、6、8、10wt%)。借助等离子体发射光谱仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(DTA)测定了复合材料的成分、相组成和相转变温度;通过单因素实验确定了基体和复合材料的最佳固溶处理工艺参数,研究了不同时效温度下颗粒含量对基体合金时效硬化行为的影响;测定了材料最佳T6态的室温力学性能,并分别改变载荷和摩擦时间,测试了材料的室温干滑动摩擦磨损性能。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能量散射谱(EDS)对复合材料铸态组织、热处理组织、拉伸断口、磨损形貌进行了观察和分析,探讨了TiB2颗粒细化基体组织的机理和复合材料的时效硬化机制,研究了复合材料的断裂机制和强化机理,分析了复合材料的磨损机理。实验结果表明:原位合成的TiB2颗粒在基体中分布均匀、尺寸细小。随着TiB2颗粒含量的增加,基体的晶粒尺寸明显减小,复合材料的硬度逐渐升高,到达峰时效的时间也逐渐缩短,复合材料的抗拉强度和屈服强度显著提高,但延伸率逐渐下降,复合材料的耐磨性能越来越好并都优于基体。原位生成的部分TiB2颗粒成为了基体熔体的非均匀形核核心,提高了形核率,细化了基体组织;复合材料的时效硬化机制为内应变强化、切过颗粒强化、绕过析出相强化;断裂机制为微孔聚集型韧性断裂;强化机理为细晶强化、弥散强化、位错增殖强化。基体合金的磨损机理以粘着磨损为主,复合材料的磨损机理为磨粒磨损和轻微粘着磨损共同作用。

关键词： Al-Cu合金原位合成 TiB2颗粒显微组织时效力学性能

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制动磨损源大气颗粒物排放的研究进展

摩擦学学报 2022年第6期42卷 1290-1304页

作者：肖叶龙成煜赵火平沈明学华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013

交通运输工具种类及数量的持续增长,势必会给环境保护带来严重的影响.交通运输工具于摩擦制动过程释放的制动磨损颗粒物(即制动粉尘)已成为城市大气颗粒物的重要贡献源,显著影响着城市的空气质量.为贯彻落实绿色发展理念,探索制动磨损... 详细信息

交通运输工具种类及数量的持续增长,势必会给环境保护带来严重的影响.交通运输工具于摩擦制动过程释放的制动磨损颗粒物(即制动粉尘)已成为城市大气颗粒物的重要贡献源,显著影响着城市的空气质量.为贯彻落实绿色发展理念,探索制动磨损源大气颗粒物排放的控制措施,需深入了解颗粒物排放的准确信息.基于此,本文中综述了近年来以制动磨损为源头的大气颗粒物排放研究进展.首先,从机理层面介绍了制动过程中磨屑的衍化,简述了摩擦层的形成机制和制动粉尘的来源及排放特性;其次,重点阐述了制动器结构、材料类型、外界环境、制动速度和制动载荷等因素对制动磨损源大气颗粒物排放的影响,分析了各因素对大气颗粒物排放特性(如颗粒形貌、颗粒尺寸和颗粒浓度等)的影响规律;最后,提出了制动磨损源大气颗粒物排放研究需要加强的几方面内容.

关键词：大气颗粒物制动磨损摩擦副材料排放特征影响因素

原位合成TiB_2/Al-4Cu复合材料的组织和摩擦磨损性能

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特种铸造及有色合金 2010年第10期30卷 942-945页

作者：尧军平杨文凤赵火平南昌航空大学航空制造学院

采用混合盐反应(MixedSaltReaction)原位合成法成功制备了TiB2/Al-4Cu复合材料,并对其摩擦磨损性能进行了研究。采用X射线衍射分析物相和扫描电镜观察其显微组织,结果表明,原位生成的TiB2颗粒非常细小,尺寸分布在0.1～1.5μm之间,平均... 详细信息

采用混合盐反应(MixedSaltReaction)原位合成法成功制备了TiB2/Al-4Cu复合材料,并对其摩擦磨损性能进行了研究。采用X射线衍射分析物相和扫描电镜观察其显微组织,结果表明,原位生成的TiB2颗粒非常细小,尺寸分布在0.1～1.5μm之间,平均尺寸为400nm,均匀分布于晶界处,明显细化了复合材料组织。室温干滑动摩擦磨损试验表明,复合材料耐磨性高于基体合金的,基体合金磨损机制以粘着磨损为主,复合材料磨损机制为磨粒磨损和轻微粘着磨损共同作用。

关键词：原位合成 TiB2/Al-4Cu 摩擦磨损组织

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创建学习型村镇

群众 2003年第12期 62-63页

作者：赵火平中共高淳县委

近年来,高淳县围绕发展农村经济这个中心,紧扣农民致富奔小康这个主题,以提高农民素质为根本,以精心策划学习活动为重点,认真开展创建学习型村镇工作,形成了镇、村、户三级联动的创建机制,

关键词：村镇学习型市场需求高淳县农民素质奔小康农村经济农民致富学习贯彻引导农民

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关于高校民兵党组织建设的几点思考

当代教育实践与教学研究 2015年第7期 127-127页

作者：赵火平福建师范大学体育科学学院

"高校民兵党组织"的实质是"多元经济背景下对新兴社会群体的探索"。高校民兵党组织建设是确保新时期国防后备力量稳固、鲜活的积极探索。高校民兵党组织建设对加强大学生国防意识教育、提升民兵整体素质、加强学校对突发事件的应急处置... 详细信息

"高校民兵党组织"的实质是"多元经济背景下对新兴社会群体的探索"。高校民兵党组织建设是确保新时期国防后备力量稳固、鲜活的积极探索。高校民兵党组织建设对加强大学生国防意识教育、提升民兵整体素质、加强学校对突发事件的应急处置等方面具有重要意义。高校民兵党组织能积极发挥民兵组织与高校党建、国防教育、应急处置、校园安保、高校育人、战时人防体系相结合的众多功能。但是,目前高校民兵党组织建设存在学业与组织建设两张皮、规模小、辐射作用有限等瓶颈,积极探索高校民兵党组织建设的新方法、新路径,对保持高校民兵党组织建设的生机与活力、保障国防建设的坚强有力、提升高校的育人水平等方面有着积极意义。

关键词：高校民兵党组织必要性功能瓶颈改进措施

融入中心服务大局——高淳县农村基层宣传思想工作的启示

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群众 2002年第10期 59-60页

作者：赵火平中共高淳县委

农村基层是宣传思想工作的薄弱环节,如何抓好农村基层宣传思想工作是摆在广大农村干部面前的一个重要课题,近年来,高淳县在农村基层宣传思想工作中,坚持融入中心、服务大局,为“富民强县、加快发展”提供了强劲动力。

关键词：农村宣传思想工作农村基层加快发展农村干部薄弱环节农民群众科技文化更新观念高淳县学习讨论

增强长效“造血”功能激活内生发展动力——南京市高淳区东坝镇村级能力建设的调查与思考

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江苏农村经济 2014年第1期 48-50页

作者：赵火平江苏省南京市高淳区委

村级能力建设是集体经济发展之本、农民收入增长之源、农村社会和谐之基。近年来，南京市高淳区东坝镇紧扣壮大村级经济、提升集体实力这一主题，积极抢抓南京市城乡统筹发展先导镇建设机遇，下大力增强村级长效“造血”功能，充分激发... 详细信息

村级能力建设是集体经济发展之本、农民收入增长之源、农村社会和谐之基。近年来，南京市高淳区东坝镇紧扣壮大村级经济、提升集体实力这一主题，积极抢抓南京市城乡统筹发展先导镇建设机遇，下大力增强村级长效“造血”功能，充分激发农村科学发展的内生动力，推动镇域农村经济社会进入了集体增实力、农民增收入、服务增手段、干部增活力、管理更民主、乡村更和谐、群众归属感显著增强的发展轨道。

关键词：村级经济能力建设 “造血” 南京市内生发展功能集体经济发展农民收入增长

车轮踏面不圆顺对高速列车轮轨界面黏着与车轮表面损伤的影响

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中国机械工程 2022年第22期33卷 2664-2672,2683页

作者：沈明学容彬李圣鑫赵火平季德惠熊光耀华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室南昌330013 华东交通大学材料科学与工程学院南昌330013 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

在JD-DRCF/M型滚动接触疲劳/磨损试验台上开展了有/无偏心车轮配副的轮轨滚滑接触摩擦学试验,对比分析了一阶不圆顺车轮和正常圆顺车轮对轮轨界面黏着、车轮表面损伤与滚动接触疲劳特性的影响。结果表明:车轮不圆顺会显著减小轮轨间黏... 详细信息

在JD-DRCF/M型滚动接触疲劳/磨损试验台上开展了有/无偏心车轮配副的轮轨滚滑接触摩擦学试验,对比分析了一阶不圆顺车轮和正常圆顺车轮对轮轨界面黏着、车轮表面损伤与滚动接触疲劳特性的影响。结果表明:车轮不圆顺会显著减小轮轨间黏着系数,湿态下不圆顺车轮的轮轨黏着系数不足0.2,影响列车安全运行和牵引效果;车轮不圆顺明显加剧了钢轨磨耗,同时导致车轮沿周向的表面损伤表现出显著差异。具体来说,凸起侧附近疲劳剥落和撕裂断口特征最为明显;迎向凸起侧较背向凸起侧表面剥落更严重、疲劳裂纹扩展角更大;迎向凸起侧表面点蚀现象相对明显,背向凸起侧车轮表面黏着层堆积严重;此外,随着车轮滚动半径r_(θ)由最小值到最大值再到最小值循环变化,不圆顺车轮沿周向的表面粗糙度、表面硬度和塑性变形层厚度大致均呈先逐渐增加、经过凸起侧附近后又逐渐下降的趋势。

关键词：高速列车车轮不圆顺轮轨损伤黏着系数塑性变形层

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原位合成TiB_2/Al-7Si复合材料的微观组织及强化机理

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热加工工艺 2009年第22期38卷 83-85,92页

作者：赵火平尧军平谭艳军张磊南昌航空大学材料科学与工程学院江西南昌330063

采用混合盐法制备了TiB2/Al-7Si复合材料,对复合材料的微观组织进行了观察,并对其力学性能进行了测试。结果表明:原位生成的TiB2颗粒平均尺寸约400 nm,在复合材料中分布均匀;TiB2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果;复合材料的力... 详细信息

采用混合盐法制备了TiB2/Al-7Si复合材料,对复合材料的微观组织进行了观察,并对其力学性能进行了测试。结果表明:原位生成的TiB2颗粒平均尺寸约400 nm,在复合材料中分布均匀;TiB2颗粒对α-Al和共晶Si都具有显著的细化效果;复合材料的力学性能较其基体有明显的提高;基体晶粒的细化及TiB2颗粒的弥散分布是复合材料的主要强化机制。

关键词： Al-Si合金 TiB2 原位合成微观组织强化机理