收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

颗粒增强铜基复合材料的爆炸压实和数值模拟研究

赵铮  
【摘要】: 颗粒增强铜基复合材料不但具有优异的导电、导热特性,而且还具有较高的强度、硬度和较好的耐磨性、耐热性,目前被用作电阻焊电极、氧枪喷嘴、集成电路引线框架、真空开关触头等。但颗粒增强铜基复合材料的制备工艺复杂、工艺成本较高,导致了材料的价格比较昂贵,影响了材料更广泛的应用。本文提出了一种新的制备工艺,该工艺设备简单、制备成本较低,能够获得优质廉价的颗粒增强铜基复合材料。主要包括三道工序:1)采用机械合金化法制备混合粉末。2)粉末预压后进行氢气还原烧结。3)采用直接爆炸压实方法制备块体材料。其中爆炸压实是整个制备过程中最重要的工序,爆炸压实又称爆炸烧结,是利用炸药爆轰产生的冲击波把金属或非金属粉末压实烧结成密实体的粉末成形工艺。爆炸压实具有高压、高温、瞬态的特点,是制取新型非平衡态材料、高温陶瓷材料等最富有潜力的新工艺。本文从理论、实验、数值模拟三个方面对爆炸压实法制备颗粒增强铜基复合材料进行了研究,主要得出了以下成果: 1.以一种爆轰产物的近似状态方程为基础,结合爆轰波阵面上的参数关系,得出了一种形式简单的凝聚炸药爆炸产物P-V关系式。利用该式通过非线性拟合得出了JWL方程的六个参数。拟合得到的参数与实验获得的参数相比较,精确度较高,可以满足工程应用。 2.提出了一种新的制备工艺,分为机械合金化法高能球磨、通氢还原烧结和爆炸压实三道工序。采用该工艺制得了Cu-aAl_2O_3与CuCr两种块体材料。材料的相对密度达到了98%以上,而且具有较高的硬度。通过对比多组实验结果,确定出了合适的工艺参数,即球磨20小时、通氢还原烧结0.5小时、炸药爆压为4GPa。 3.采用LS-DYNA程序对直接法爆炸压实过程进行了数值模拟,总结了爆轰波及压实体内冲击波的传播规律。成功模拟出了马赫孔的形成过程,并对马赫孔的产生原因进行了详细论述,认为马赫孔的形成主要是因为轴心处的粉末与边缘粉末存在较大轴向速度差,产生了类似于“冲孔”效应的剪切变形,当爆速较高、爆压较大时剪切应力超过了粉末间的剪切强度极限,就会形成马赫孔。 4.采用有限元法模拟了基体中的圆形孔隙和三角形孔隙的塌缩过程,计算出了射流侵彻速度及斜碰撞速度,总结出在较高的冲击压力下孔隙闭合时会形成爆炸焊接,并对爆炸焊接区域进行了划分。采用SPH无网格方法模拟了颗粒间的孔隙塌缩过程,观察到了射流侵彻现象,并得到了射流侵彻速度。通过对铜铬混合粉末的数值模拟,证明了双密度双硬度粉末爆炸压实前进行机械合金化是十分必要的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张广福;;爆炸冲击波绕过墙体的数值模拟研究[J];山西化工;2009年04期
2 吕宜男;;海流和风暴潮数值模拟及软件问世[J];航海;1990年02期
3 赵志新,徐纪人;盆地地质构造与地震灾害机制数值模拟研究[J];地质学报;2004年04期
4 陈敏,郑永光,王洪庆,陶祖钰;一次强降水过程的中尺度对流系统模拟研究[J];气象学报;2005年03期
5 高大鲁;魏泽勋;华锋;;胶州湾多分潮漫滩数值模拟研究[J];海洋科学进展;2007年02期
6 王海兴;陈熙;潘文霞;;湍流空气射流引射特性的模拟研究[J];工程热物理学报;2008年06期
7 刘臻;史宏达;刘芸;;应用Realizable k-ε湍流模型的振荡水翼绕流数值模拟研究(英文)[J];哈尔滨工程大学学报;2008年06期
8 周筠珺;李哲;瞿婞;假拉;;三维对流云模式对成都一次强对流天气过程的数值模拟研究[J];四川师范大学学报(自然科学版);2011年02期
9 李治勤;徐卫东;高培建;;群潜坝对河道糙率影响的数值模拟研究[J];太原理工大学学报;2011年03期
10 王会军;;大气中CO_2含量增加对中国气候的影响的数值模拟研究[J];中国科学院研究生院学报;1992年04期
11 房文;郑国光;何观芳;;青海秋季对流云降水及催化过程数值模拟研究[J];南京气象学院学报;2005年06期
12 龚春生;姚琪;范成新;吴云海;丰茂武;宫莹;;玄武湖混合流数值模拟研究[J];水动力学研究与进展A辑;2005年06期
13 张徽;王钊;王杰;权国仓;梁煦枫;;青海省马匹寺电厂水源地数值模拟研究[J];地下水;2006年05期
14 唐学远;张占海;孙波;;南极冰盖数值模拟研究进展与展望[J];极地研究;2006年04期
15 王丽娟;;河道拦沙坝对水流影响的数值模拟研究[J];黑龙江水利科技;2007年03期
16 李荫堂;李志勇;方飞;耿永明;;湿地降温增湿效应的数值模拟研究[J];西安交通大学学报;2007年07期
17 万超;凌越;沈志刚;麻树林;;对撞超声速射流场的数值模拟研究[J];中国粉体技术;2007年04期
18 张超凡;石耀霖;;海啸灾害的数值模拟研究[J];中国科学院研究生院学报;2008年03期
19 郭建;张志庆;韦重韬;;柳林矿区煤层气演化史数值模拟研究[J];山东科技大学学报(自然科学版);2008年01期
20 严珍珍;张怀;杨长春;石耀霖;;地震激发的地球自由振荡研究综述[J];地球物理学进展;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 余德平;管路平;查树贵;徐颖;;复杂介质地震波场的数值模拟研究[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
2 严珍珍;张怀;杨长春;石耀霖;;汶川大地震地震波传播的谱元法数值模拟研究[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
3 易淑群;张明辉;颜开;;模型入水初期弹道数值模拟研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
4 刘艾明;刘学炎;熊鳌魁;;二维不同溃坝方式的数值模拟[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
5 叶勇;孙开锋;董良国;;溶洞反射特征的数值模拟研究[A];中国地球物理学会年刊2002——中国地球物理学会第十八届年会论文集[C];2002年
6 缪国军;;利用WRF对兰州冬季大气边界层的数值模拟[A];平安浙江气象保障学术论坛论文集[C];2005年
7 梁爱民;张庆红;李秀连;申红喜;刘开宇;;北京地区冬季平流雾数值模拟分析[A];中国气象学会2006年年会“航空气象探测、预报、预警技术进展”分会场论文集[C];2006年
8 彭娅玲;张志国;汪礼;戴玛丽;;非稳态NACA翼型绕流兴波的数值模拟研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
9 杨金凤;符永正;周传辉;;一个中型会议室空气龄和舒适度的数值模拟研究[A];全国暖通空调制冷2008年学术年会资料集[C];2008年
10 费鸿禄;孔祥雷;杨智广;;冷却塔定向倾倒过程数值模拟研究[A];现代爆破理论与技术——第十届全国煤炭爆破学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵铮;颗粒增强铜基复合材料的爆炸压实和数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
2 朴香花;大连湾海域氨氮、磷酸盐及藻类生长的数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
3 赵治国;燃油喷雾与多孔介质的相互作用及其在内燃机中应用的数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
4 孙茂盛;泡沫流体冲砂洗井数值模拟研究及应用[D];中国石油大学;2007年
5 唐军;近岸波浪场的缓坡模型数值模拟及波流场中污染物输运的研究[D];大连理工大学;2005年
6 刘洁;天山上地幔对流与造山运动数值模拟[D];中国地震局地质研究所;2006年
7 赵云鹏;深水重力式网箱水动力特性数值模拟研究[D];大连理工大学;2007年
8 张敦福;无网格GALERKIN方法及裂纹扩展数值模拟研究[D];山东大学;2007年
9 曾刚;海表温度异常对东亚夏季风年代际变化影响的数值模拟研究[D];南京信息工程大学;2008年
10 王靖宇;轻型客车的气动特性分析与造型优化研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彪仿俊;建筑物表面风荷载的数值模拟研究[D];浙江大学;2005年
2 张观瑞;老采空区建筑地基稳定性分析的数值模拟研究[D];太原理工大学;2005年
3 颜克辉;薄壁塑件注塑成型特性的试验与数值模拟研究[D];大连理工大学;2006年
4 张晨;引黄济津水质数值模拟研究[D];天津大学;2005年
5 谢元峰;基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究[D];武汉理工大学;2006年
6 周勇;锅炉结渣过程数值模拟研究和燃烧优化设计[D];清华大学;2005年
7 龚然;给水处理厂平流式沉淀池的数值模拟研究[D];河海大学;2006年
8 袁有录;镁合金及镁合金半固态流变压铸充型凝固过程数值模拟[D];南昌大学;2006年
9 李继光;高速铁路用空心车轴径向锻造工艺的模拟研究[D];太原科技大学;2007年
10 施建俊;露天转地下矿山境界顶柱厚度研究[D];河北理工学院;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王鸿霞;机械停车库消防性能化设计填补国内空白[N];中国建设报;2008年
2 黄新波;石勘院安哥拉项目顺利通过验收[N];中国石化报;2009年
3 刘志俊 记者 袁英;实现阶段创效434万元[N];盘锦日报;2006年
4 宋海芝;油藏数值模拟技术“走进”胜利油田[N];中国矿业报;2008年
5 记者 栗清振;我国能源矿产战略调查获重大突破[N];中国石油报;2005年
6 林琳 通讯员 薛建军;专题发布春运气象信息[N];中国气象报;2007年
7 张延颖;葛泉矿破解国内罕见56°长壁工作面开采难题[N];科技日报;2007年
8 林长城;福建首次研究酸雨排放状况与减排潜力[N];中国气象报;2008年
9 刘春辉 国家自然科学基金委员会网站;高原冻工筑路研究取得新进展[N];中国气象报;2005年
10 赵颖翡;福建给省内13个海湾“把脉”[N];中国海洋报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978