叠层复合材料

叠层复合材料
叠层复合材料

叠层复合材料

纤维有种型号产品好塌田纤维增强复合材料一般有以下几种构造形式单层复合材

料纤维在基体按一个方向整齐排列,或双向纤维交织排列在平面或曲面内所构成的复

合材料称为单层复合材料(简称单层板)。如图所示,图中表示纤维方向,且称为纵向,图中2表示垂直于纤维方向,且称为横向;图中3表示沿单层板厚度方向。用1,2,

3表示的三个方向称为单层板主轴。单层板为不均匀材料,虽然纤维和基体分别为各

向同性材料,但由于纤维排列具有方向性,或交织纤维在两个方向含量不同,因此单

层板一般是各向异性的。因单层复合材料交单层板纤维起增强和主要承载作用;基体

起着支承纤维、保护纤维传递载荷(载荷传递的机理是在基体中产生切应力)的作用。

曼层复合材料由单层板按照事先预定的纤维方向和次序铺放成叠层形式,进行鼓合,

再经过加热固化处理而得到的复合材料称为叠层复合材料(简称层合板)。对于纤维增

强复合材料,层合板一般是由不同方向的纤维层组成的,以满足在不同的方向获得不

同的强度和刚度要求。如图L 3所示为四层单层板组成的纤维增强复合材料层合板。

表明了纤维增强复合材料层合板的铺设方式和铺设顺序(这种铺设方式和铺设顺序通常表示为其他维增强复合材料层合板的铺设方式和铺设顺序的表示见层合板的强度

和刚度分析。层合板也是各向异性非均质材料,且层合板这种各向异性非均质性质远

较单层板复杂,因此对于层合板的力学分析计算比单层板复杂得多。3.短纤维复合材料对于单层板和层合板,其纤维均为按一定方式和顺序在基体中排布。对于不同的实

际需要,在复合材料的构造中根据纤维的特征尺寸还有两种被应用的短纤维复合材料ABC电子:随机取向短切纤维复合材料(由基体与短纤维均匀搅拌模压而成的复合材料),单向短纤维(短切纤维呈单 (3)节省能源。在由复合材料制造的各种结构过程中,其能耗低于金属材料;高比强度和高比模量结构的质量轻,从而使得结构使用中能耗

减少。 (4)材料的可设计性。对于金属材料,设计人员无法随意变动其(金属材料本

身具有的届性)各性能指标;而对于复合材料,除了取决于纤维和基体本身的各性能指标外,对其整体性能指标,设计人员可以根据需要,通过改变纤维含量、铺设方式、

铺设顺序等自行设计,从而给优化设计带来极大的优越性。 (5)抗疲劳性能。复合材料的损伤(如基体裂纹、纤维断裂、脱胶、分层等)大大超过了金属材料的损伤。对于

复合材料,随着频率的增加,尽管由损伤导致的裂纹扩展使其达到临界尺寸较金属材

料为快,但复合材料在发生断裂之前有一个发展过程(在破坏之前有明显的征兆),因

此不会发生突然破坏。

这一特点使得复合材料与金属材料相比具有更好的抗疲劳性能。 (6)良好的减振性能。一方面,对于结构而言,高的白振频率可以避免在工作状态由共振而引起的破

IC现货坏。结构的自振频率除与结构本身的形状有关外,还与比刚度的平方根成正比,航复合材料的高比刚度使得由复合材料制成的结构具有高的自振频率,从而使得由复

合材料制成的结构具省良好的减振性能。另一方面,复合材料的纤维和基体之间的界

面具有吸振能力,同时作为复合材料基体的材料是霸弹性材料(具有更高的振动阻尼),这也使得由复合材料制成的结构具有良好的减振性能。 (7)良好的耐高温性能。通常铝金属在接近400℃时,其弹性模员和拉伸强度大幅下降。碳/铝复合材料能在400℃的高温IC现货下长期工作,且具有良好的力学性能;树胎基复合材料只能在176.7℃的高温下长期[:作;聚酰亚胺能在315℃下长期工作;纤维增强陶瓷基复合材料能承

受1200—l 400Y的高温;碳/碳复合材料能承受3000℃的高温。 (8)制造工艺简单。复合材料易于整体成型,且能够使用模具一次成型加丁制造构件,从而减少了零部件、紧固件和接头数目,缩短了生产周期,降低了成本。cjmc%ddz

复合材料工艺大全

复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产。如: (1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法; (2)喷射成型工艺; (3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术; (21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 (2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。

聚乳酸_有机蒙脱石纳米插层复合材料的制备及表征

第31卷第4期 非金属矿 Vol.31 No.4 2008年7月 Non-Metallic Mines July, 2008 聚乳酸是一种具有广泛应用前景的环境友好型生物高分子可降解材料[1,2],但其力学性能、热稳定性能不稳定。利用层状硅酸盐的特殊结构, 使硅酸盐片层与聚乳酸基体实现纳米尺度复合,并均匀分散在聚乳酸基体中,形成聚乳酸/有机蒙脱石纳米复合材料 [3,4] 。绝大部分传统聚合物/黏土纳米复合材料废弃物 不能自然降解,对环境造成污染。而聚乳酸/有机蒙脱石纳米复合材料可有效克服这一缺点,是与生态和 环境相适应的“绿色聚合物复合材料”[5~7] ;这类材料 还改善了单一生物降解性聚合物材料的力学、耐热、阻燃、气体阻隔等性能[8~11],拓展了材料的应用范围,可从根本上解决合成材料废品废料造成的污染问题。 目前,聚乳酸/有机蒙脱石纳米复合材料,基本上是以聚乳酸和蒙脱石采用熔融共混法制备[7,9,12]。 本实验采用乳酸单体为原料的原位插层聚合方法,制备了聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料,并通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD )、透射电子显微镜(TEM )、热重分析(TGA )对其结构、形态和热稳定性能进行了表征,同时对材料的降解性能进行了初步研究。1?实验部分 1.1 原料和试剂?D , L-乳酸(含量≥85%),天津市巴斯夫化工有限公司;氯化亚锡,西安化学试剂厂;氧化锌,西安化学试剂厂;乙酸乙酯,天津市巴斯夫化工有限公司;正辛醇,天津市福晨化学试剂厂;三氯甲烷,西安化学试剂厂;分子筛3?型,分析纯,天津市福晨化学试剂厂;以上均为分析纯。有机蒙脱石(OMMT ),实验室自制。 1.2 主要仪器设备 循环水式真空泵,SHB-III 型,郑州长城科工贸有限公司;电热真空干燥箱,DZF-6020 收稿日期:2008-03-28 基金项目:2005年度新疆维吾尔自治区高校科研计划(XJEDU2005E01) 聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料的制备及表征 甄卫军?马小惠?袁龙飞?刘月娥?李志娟?庞桂林 (新疆大学化学化工学院,乌鲁木齐 830046) 摘?要?以乳酸制备的丙交酯和有机蒙脱石为原料, 通过原位插层聚合法制备了聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料, 分别采用傅立叶变换红外光谱、X 射线衍射、透射电子显微镜、热重分析等对聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料的结构、形貌及热稳定性进行了表征和分析,同时研究了材料的降解性能。研究表明,有机膨润土在聚合过程中被剥离成很小的粒子,并分散在聚乳酸基体中,形成聚乳酸/有机蒙脱石纳米插层复合材料。其蒙脱石层间距为2.439nm ,层间距明显增大,表明聚乳酸分子链插入到蒙脱石片层间,实现了原位插层聚合,并形成了插层型结构。材料的热失重曲线移向高温端,其热分解温度提高,热稳定性比纯PLA 有明显的提高。在不同介质中降解结果表明,材料在碱液中降解速率最快。 关键词?有机蒙脱石?聚乳酸?纳米插层复合材料?降解 中图分类号: TB332 文献标识码:A 文章编号:1000-8098(2008)04-0048-05Preparation and Characterization of Polylactic Acid/Organomontmorillonite Intercalation Nanocomposite Zhen Weijun Ma Xiaohui Yuan Longfei Liu Yuee Li Zhijuan Pang Guilin (College of Chemistry and Chemical Engineering of Xinjiang University, Urumqi 830046) Abstract The polylactic acid/organomontmorillonite intercalation nanocomposite was prepared by in-situ intercalative polymerization with organomontmorillonite (OMMT) and lactide(LA) which was obtained from lactic acid. The structure and properties of polylactic acid/organomontmorillonite intercalation nanocomposite were characterized by FT-IR, XRD, TEM and TGA. The biodegradability of PLA/OMMT intercalation nanocomposite was also discussed in this study. The research results indicated that the silicate layers were exfoliated and dispersed into the PLA matrix during the polymerization, the layer spacing of PLA/OMMT intercalation nanocomposite was 2.439nm, which revealled the swellable silicate layers were intercalated into the PLA matrix, and in-situ intercalative polymerization was done. The TGA curve of PLA/OMMT intercalation nanocomposite was shifted to higher temperature, which illustrated that intercalation of the OMMT into PLA matrix enhanced the thermal stability of PLA/OMMT intercalation nanocomposite. The results of the degradation of PLA/OMMT intercalation nanocomposite in different media showed PLA/OMMT intercalation nanocomposite was degraded more rapidly in NaOH solution. Key words organomontmorillonite polylactic acid intercalation nanocomposite degradation

镁基复合材料的性能及应用

镁基复合材料的性能及应用 罗文昌2013121532 摘要:镁基复合材料因其轻量化和高性能而成为当今高新技术领域中最富竞争力和最有希望采用的复合材料之一。本文将综述镁基复合材料的不同制备方法及其对复合材料组织、结构、性能的影响,并提出镁基复合材料的研究和发展方向。 关键词:镁基复合材料;基体镁合金;性能;应用;发展 1.引言 现代科学的发展和技术的进步,对材料性能提出了更高的要求,往往希望材料具有某些特殊性能的同时,又具备良好的综合性能。复合材料是将两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。近年来,金属基复合材料在许多领域得到了应用。目前金属基复合材料的制备方法已有很多,并在铁基、镁基、铜基、铝基、钛基等金属基复合材料中取得了比较大的成功。镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料主要特点是密度低、比强度和比刚度高,同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等;此外,还具有电磁屏蔽和储氢特性等,是一类优秀的结构与功能材料,也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一;在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大的应用前景。根据镁基复合材料的特点,结合原有的金属基复合材料的制备工艺,材料工作者尝试了多种新的适合制备镁基复合材料的方法与工艺,对研制、开发镁基复合材料起到了很好的促进作用。 2.镁基复合材料的组织与性能 相对于传统金属材料和铝基复合材料,有关镁基复合材料的组织与性能的研究目前虽然已经取得了一定的成果,但还不够全面深入,力学性能数据分散性也比较大,仍处于探索性研究阶段。材料工作者对镁基复合材料的耐磨性能和疲劳断裂机理进行了研究,并围绕镁基复合材料的力学性能及物理性能做了一些工作。力学性能主要集中于复合材料的拉伸与压缩性能,时效特性,以及低温与高温超塑性等方面;物理性能有阻尼性能和储氢性能等研究内容。储氢镁基复合材料一般采用球磨法制备。高能球磨后,颗粒活化,镁颗粒与增强相颗粒以及颗粒内部的大量相界、微观缺陷的存在是材料具有优异氢化性能的主要原因。通过机械合金化工艺可以制备出具有优良储氢性能的复合材料,典型体系:Mg—Mg2Ni,而且若在研磨过程中辅以某些有机添加剂对提高材料的储氢性能有很大帮助,但较高的脱氢温度以及相对较慢的吸放氢速度限制了镁基合金实际应用。另外非晶态镁基复合材料的优良性能更是引起了人们的普遍兴趣。在实际应用中,由于镁基复合材料过硬的性能,镁基复合材料在在各领域中被广泛应用。镁基复合材料组织特征为增强体分布在基体合金中,同时引入了大量的界面以及高密度位错缠结,其晶粒度较基体合金也小,无论是高密度位错引起的位错强化,还是细化晶粒的作用都将提高和改善复合材料的拉伸强度和刚度等力学性能。另外,挤压变形、固溶时效以及其它一些工艺的运用和调整都将有利于进一步提高镁基复合材料力学性能镁基复合材料具有良好的阻尼性能(减振性能)、电磁屏蔽性能和储氢特性,是良好的功能材料,还具备密度小、贮氢容量高、资源丰富等优点。镁基贮氢复合材料正被日益重视,主要制备方法有多元合金化、机械合金化、多元复合等。 3.镁基复合材料的应用 从近期发展看,镁基复合材料并没有大规模地应用于常规结构件中,但它们在航空航天和汽车电子工业中的众多构件方面有着广阔的应用前景。 美国TEXTRON、DOW 化学公司用SiC /Mg复合材料制造螺旋桨、导弹尾翼、内部加强的汽

复合材料层合板

复合材料层合板 MA 02139,剑桥 麻省理工学院 材料科学与工程系 David Roylance 2000年2月10日 引言 本模块旨在概略介绍纤维增强复合材料层合板的力学知识;并推导一种计算方法,以建 立层合板的平面内应变和曲率与横截面上内力和内力偶之间的关系。虽然这只是纤维增强复 合材料整个领域、甚至层合板理论的很小一部分,但却是所有的复合材料工程师都应掌握的 重要技术。 在下文中,我们将回顾各向同性材料矩阵形式的本构关系,然后直截了当地推广到横观 各向同性复合材料层合板。因为层合板中每一层的取向是任意的,我们随后将说明,如何将 每个单层的弹性性能都变换到一个共用的方向上。最后,令单层的应力与其横截面上的内力 和内力偶相对应,从而导出控制整块层合板内力和变形关系的矩阵。 层合板的力学计算最好由计算机来完成。本文简略介绍了几种算法,这些算法分别适用 于弹性层合板、呈现热膨胀效应的层合板和呈现粘弹性响应的层合板。 各向同性线弹性材料 如初等材料力学教材(参见罗兰奈斯(Roylance )所著、1996年出版的教材1)中所述, 在直角坐标系中,由平面应力状态(0===yz xz z ττσ)导致的应变为 由于泊松效应,在平面应力状态中还有沿轴方向的应变:z )(y x z σσνε+?=,此应 变分量在下文中将忽略不计。在上述关系式中,有三个弹性常量:杨氏模量E 、泊松比ν和 切变模量。但对各向同性材料,只有两个独立的弹性常量,例如,G 可从G E 和ν得到 上述应力应变关系可用矩阵记号写成 1 参见本模块末尾所列的参考资料。

方括号内的量称为材料的柔度矩阵,记作S 或。 弄清楚矩阵中各项的物理意义十分重要。从矩阵乘法的规则可知,中第i 行第列的元素表示第个应力对第i 个应变的影响。例 如,在位置1,2上的元素表示方向的应力对j i S j i S j j y x 方向应变的影响:将E 1乘以y σ即得由y σ引起的方向的应变,再将此值乘以y ν?,得到y σ在x 方向引起的泊松应变。而矩阵中的 零元素则表示法向分量和切向分量之间无耦合,即互不影响。 如果我们想用应变来表示应力,则式(1)可改写为: 式中,已用G )1(2ν+E 代替。该式可进一步简写为: 式中,是刚度矩阵。注意:柔度矩阵S 中1,1元素的倒数即为杨氏模量,但是 刚度矩阵中的1,11 S D ?=D 元素还包括泊松效应、因此并不等于E 。 各向异性材料 如木材、或者如图1所示的单向纤维增强复合材料,其典型特征是:沿 纤维方向的弹性模量有纹理的材料,1E 将大于沿横向的弹性模量和。当2E 3E 321E E E ≠≠时,该材料称 为其力学性能是各向同性的,即为正交各向异性材料。不过常见的情况是:在垂直于纤维方向的平面内,可以足够精确地认 32E E =,这样的材料称为横观各向同性材料。这类各向异 同性材料的推广: 性材料的弹性本构关系必须加以修正, 下式就是各向同性弹性体通常的本构方程对横观各向 式中,参数12ν是主泊松比,如图1所示,沿方向1的应变将引起沿方向2的应变,后者与 前者之比的绝对值就是12ν。此参数值不象在各向同性材料中那样,限制其必须小于0.5。反 过来,沿方向2的应变将引起沿方向1的应变,后者与前者之比的绝对值就是21ν。因为方

复合材料铺层设计说明书

复合材料铺层设计 复合材料制件最基本的单元是铺层。铺层是复合材料制件中的一层单向带或织物形成的复合材料单向层。由两层或多层同种或不同种材料铺层层合压制而成的复合材料板材称为层合板。复合材料层压结构件的基本单元正是这种按各种不同铺层设计要素组成的层合板。 本章主要介绍由高性能连续纤维与树脂基体材料构成的层合结构和夹层结构设计的基本原理和方法,也介绍复合材料结构在导弹结构中的应用。 一、层合板及其表示方法 (1) 铺层及其方向的表示? 铺层是层合板的基本结构单元,其厚度很薄,通常约为~。铺层中增强纤维的方向或织物径向纤维方向为材料的主方向(1向:即纵向);垂直于增强纤维方向或织物的纬向纤维方向为材料的另一个主方向(2向:即横向)。1—2坐标系为材料的主坐标系,又称正轴坐标系,x-y坐标系为设计参考坐标系,如图所示。 铺层是有方向性的。铺层的方向用纤维的铺向角(铺层角)θ表示。所谓铺向角(铺层角)就是铺层的纵向与层合板参考坐标X轴之间的夹角,由X轴到纤维纵向逆时针旋转为正。参考坐标系X-Y与材料主方向重合则为正轴坐标系。X-Y方向与材料主方向不重合则称偏轴坐标系,如图(b)所示。铺层的正轴应力与偏轴应力也在图中标明。

(2)层合板的表示方法? 为了满足设计、制造和力学性能分析的需要,必须简明地表示出层合板中各铺层的方向和层合顺序,故对层合板规定了明确的表示方法,如表所示。 二、单层复合材料的力学性能

单层的力学性能是复合材料的基本力学性能,即材料工程常数。由于单层很薄,一般仅考虑单层的面内力学性能,故假设为平面应力状态。单层在材料主轴坐标系中通常是正交各向异性材料,在其主方向上某一点处的正应变ε1、ε2只与该点处的正应力σ1、σ2有关,而与剪应力τ12无关;同时,该点处剪应变γ12也仅与剪应力τ12有关,而与正应力无关。 材料工程常数共9个:纵向和横向弹性模量Ε1和Ε2、主泊松比ν12、纵横剪切弹性模量G12,共四个弹性常数;还有纵向拉伸和压缩强度X1、X2,横向拉伸与压缩强度Y1、Y2,纵横剪切强度S共五个强度参数。这9个工程常数是通过单向层合板的单轴试验确定的。通常情况下,单层力学性能有明显的方向性,与增强纤维的方向密切相关,即Ε1>>Ε2,X>>Y;而且拉伸与压缩强度不相等,即X1≠X2,Y1≠Y2;纵横剪切性能与拉伸、压缩性能无关,即S 与X 、Y 无关。 由于单层复合材料是复合材料的基础,故往往用它的性能来说明复合材料的性能。但应当指出:单层的性能不能替代实际使用的层合复合材料的性能。一般说,实际使用的层合复合材料性能要低于单向复合材料的纵向性能。复合材料的性能与材料中含有的纤维数量有很大的关系,所以在规定性能数据时,一般还应给定材料所含的纤维量,通常用纤维所占的体积百分比V来表示。V称为纤维体积分数或纤维体积含量,其值通常控制在60%左右。 三、复合材料结构的制造与成形工艺 (1)制造与成形工艺的分类、特点与适用范围? 树脂基复合材料结构成形工艺方法多种多样,各有所长。工艺方法的分类见图各种工艺方法的特点与适用范围见表。

abaqus复合材料

复合材料不只是几种材料的混合物。它具有普通材料所没有的一些特性。它在潮湿和高温环境,冲击,电化学腐蚀,雷电和电磁屏蔽环境中具有与普通材料不同的特性。 复合材料的结构形式包括层压板,三明治结构,微模型,编织预成型件等。 复合材料的结构和材料具有同一性,并且可以在结构形成时同时确定材料分布。它的性能与制造过程密切相关,但是制造过程很复杂。由于复合结构不同层的材料特性不同,复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。 在ABAQUS中,复合材料的分析方法如下 1,造型 它的结构形式决定了它的建模方法,并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。复合材料被广泛使用,但是复合材料的建模是一个困难。铺设复杂的结构光需要一个月 2,材料

使用薄片类型(层材料)建立材料参数。材料参数可以工程参数的形式给出,或者材料强度数据可以通过子选项给出。这种材料仅使用平面应力问题。 ABAQUS可以通过两种方式定义层压板:复合截面定义和复合层压板定义 复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。这样,我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维(在网格中定义的常规壳体元素)或三维(三维的大小应与壳体中给定的厚度一致)。基于网格中定义的连续体的壳单元) ABAQUS复合材料分析方法介绍 复合叠加定义是由复合布局管理器定义的,它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。因此,应在定义之前对区域进行划分,并且应将不同的层分配给不同的区域。可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。 传统的壳单元定义了每个层的厚度,并将其分配给二维模型。应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型(厚度是相对于单元长度的系数,因此厚度方向可以分为一层单元)。

镁基复合材料的制备

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 镁基复合材料的制备 镁及镁合金虽具有密度低、比强度大、比刚度高和抗冲击性强等诸多优点。但是也有一些固有缺点,如硬度、刚度、耐磨性、燃点较低、不是一种良好的结构材料,使其应用受到相当大的制约。若向镁基体中添加陶瓷颗粒或碳纤维制成复合材料,则可以在很大程度上改善镁的力学性能,提高耐热和抗蠕变性能,降低热膨胀系数等。可作为复合材料增强相的颗粒有:氧化物、碳化物、氮化物、陶瓷、石墨和碳纤维等。制备镁基复合材料的工艺主要是:铸造法、粉末冶金法、喷射沉积法。铸造法 铸造法是制备镁合金复合材料的基本工艺,可分为搅拌混合法、压力浸渗法、无压浸渗法和真空渗法等。 搅拌铸造法(Stiring Casting) 此法是利用高速旋转搅拌器浆叶搅动金属熔体,使其剧烈流动,形成以搅拌旋转轴为中心的漩涡,将增强颗粒加入漩涡中,依靠漩涡负压抽吸作用使颗粒进入熔体中,经过一段时间搅拌,颗粒便均匀分布于熔体内。此法简便,成本低,可以制备含有Sic、Al2O3、SiO2、云母或石墨等增强相的镁基复化材料。不过也有一些难以克服的缺点:在搅拌过程中会混入气体与夹杂物,增强相会偏析与固结,组织粗大,基体与增强相之间会发生有害的界面反应,增强相体积分数也受到一定限制,产品性能低,性价比无明显优势。用此法生产镁基复合材料时应采取严密的安全措施。 液态浸渗法(Liquid infiltration process) 用此法制备镁基复合材料时,须先将增强材料与黏接剂混合制成预制坯,用惰性气体或机械设备作用压力媒体将镁熔体压入预制件间隙中,凝固后即成为复合材料,按具体工艺不同又可分为压力浸渗法、无压、浸渗法和真空浸渗

工程复合材料

工程复合材料论文 学院(部) 材料科学与工程学院 专业材料学 班级 2017131 姓名周健 学号 2017131007 年月日 材料的复合是材料发展的必然规律,复合材料是把金属、无机非金属、高分子等材料组合成一种多相材料,从而赋予复合材料轻质高强以及其他的优越的综合性能。同时复合材料还具有复合效应,即经过复合以后产生各原始组分所不具备的性能。因此,在不少高技术领域。如航天、航空、信息等产业中获得重要的应用。目前复合材料已与金属、无机非金属、高分子并列为四大材料。 纳米复合材料是指分散相尺度至少在一维方向上小于100nm的复合材料,

分散相可以是非品质、半晶质、品质或者兼而有之,可以是有机、无机或两者都有。由于纳米粒子的小尺寸、大比表面积,使表面原子数、表面张力和表面能随粒径的减小急剧增加,从而具有显著的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等,赋予材料许多新奇的特性和新的规律,为纳米复合材料的研究和应用展示了广阔的前景。 1.橡胶纳米复合材料 1.1黏土/橡胶纳米复合材料 黏土矿物是由硅氧四面体和铝氧八面体按比例叠垛而成的层状硅酸盐,其片层间距一般在几纳米到十几纳米之间,层间存在可交换性的正离子,层与层之间的结合力弱,通过离子交换的方法,将有机正离子引入层问,从而使通常亲水性的黏土矿物表面疏水化,改善黏土与橡胶基质之问的润湿作用。黏土/橡胶纳米复合材料制备关键是扩大黏土片层间距。将橡胶长链引入层间,其微观结构可分为插层型和完全剥离型,目前制备的黏土/橡胶纳米复合材料大多属于插层型。 1.2炭黑和白炭黑/橡胶纳米复合材料 作为纳米粉体。炭黑和白炭黑均具有纳米材料的大多数特性(如强吸附效应、自由基效应、电子隧道效应、不饱和价效应等)。根据纳米复合材料的定义,及炭黑和自炭黑的原生粒子以及它们在橡胶基质中的一次聚合体的尺寸,应当将炭黑和自炭黑增强橡胶归属为纳米复合材料的范畴。更严格地讲,应当是N660级别以上的炭黑增强橡胶。也正因为如此,炭黑和白炭黑的高增强地位一直很难被取代。尽管在橡胶基质中炭黑和白炭黑常以二次聚集体的形式存在.但这种聚集体是松散的物理结合体,如同“密度”较大的星云,并逐渐向外弥散。虽然二次聚集体会对其增强性能产生不同导向和不同程度的影响,但真正起作用的仍是其原生粒子和一次聚集体。另外,就目前报道的大多数纳米复合材料而言,连续相中局部存在分散相的聚集体是非常普遍的,如原位聚合法生成的黏土/尼龙6纳米复合材料,在分散相质量分数超过5%时,也很难做到黏土单晶层在整个基质中完全地、等间距地均匀分散,尽管晶层间距加大了,但仍以较紧密的单元分布在尼龙6基质中。最后,当用物理机械性能判断材料是否为纳米复合材料时,必须考虑分散相的形状问题。 1.3 ZnO(Al2O3)/橡胶纳米复合材料 纳米氧化锌因其粒径小,比表面积大,吸附活性强,从而具有表面效应和高

复合材料层合板强度计算现状

复合材料层合板强度计算现状 作者:李炳田 1.简介 复合材料是指由两种或者两种以上不同性能的材料在宏观尺度上组成的多相材料。一般复合材料的性能优于其组分材料的性能,它改善了组分材料的刚度、强度、热学等性能。复合材料从应用的性质可分为功能复合材料和结构复合材料两大类。功能复合材料主要具有特殊的功能,例如:导电复合材料,它是用聚合物与各种导电物质通过分散、层压或通过表面导 电膜等方法构成的复合材料;烧灼复合材料,它由各种无机纤维增强树脂或非金属基体构成,可用于高速飞行器头部热防护;摩阻复合材料,它是用石棉等纤维和树脂制成的有较高摩擦系数的复合材料,应用于航空器、汽车等运转部件的制动。功能复合材料由于其涉及的学科比较广泛,已不是单纯的力学问题,需要借助电磁学,化学工艺、功能学等众多学科的研究方法来研究。结构复合材料一般由基体料和增强材料复合而成。基体材料主要是各种树脂或金属材料;增强材料一般采用各种纤维和颗粒等材料。其中增强材料在复合材料中起主要作用,用来提供刚度和强度,而基体材料用来支持和固定纤维材料,传递纤维间的载荷。结构复合材料在工农业及人们的日常生活中得到广泛的应用,也是复合材料力学研究的主要对象,是固体力学学科中一个新的分支。在结构复合材料中按增强材料的几何形状及结构形式又可划分为以下三类: 1.颗粒增强复合材料,它由基体材料和悬浮在基体材料中的一种或多种金属或非金属颗 粒材料组合而成。 2.纤维增强复合材料,它由纤维和基体两种组分材料组成。按照纤维的不同种类和形状 又可划分定义多种复合材料。图1.1为长纤维复合材料的主要形式。 图1.1 3.复合材料层合板,它由以上两种复合材料的形式组成的单层板,以不同的方式叠合在 一起形成层合板。层合板是目前复合材料实际应用的主要形式。本论文的主要研究对象就是长纤维增强复合材料层合板的强度问题。长纤维复合材料层合板主要形式如图1.2所示。 图1.2 一般来说,强度是指材料在承载时抵抗破坏的能力。对于各向同性材料,在各个方向上强度均相等,即强度没有方向性,常用极限应力来表示材料的强度。对于复合材料,其强度的显著的特点是具有方向性。因此复合材料单层板的基本强度指标主要有沿铺层主方向(即纤维方向)的拉伸强度Xt和压缩强度Xc;垂直于铺层主方向的拉伸强度Yt和压缩强度Yc以及平面内剪切强度S等5个强度指标。对于复合材料层合板而言,由于它是由若干个单层

复合材料英语

复合材料英语 复合材料专业术语 高性能的长纤维增强热塑性复合材料:(LF(R)T)Long Fiber Reinforced Thermoplastics 玻璃纤维毡增强热塑性复合材料:(GMT)Glass Mat Reinforced Thermoplastics 短玻纤热塑性颗粒材料:(LFT-G)Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Granules 长纤维增强热塑性复合材料:(LFT-D)Long-Fiber Reinforce Thermoplastic Direct 玻纤:Glass Fiber 玄武岩纤维:Basalt Fibre (BF) 碳纤维:CFRP 芳纶纤维:AFRP ( Aramid Fiber) 添加剂:Additive 树脂传递模塑成型:(RTM)Resin Transfer Molding 热压罐:autoclave 热压罐成型:autoclave moulding 热塑性复合材料缠绕成型:filament winding of thermoplastic composite 热塑性复合材料滚压成型:roll forming of thermoplastic composite 热塑性复合材料拉挤成型:pultrusion of thermoplastic composite 热塑性复合材料热压罐/真空成型:thermoforming of thermoplastic composite 热塑性复合材料液压成型:hydroforming of thermoplastic composite 热塑性复合材料隔膜成型:diaphragm forming of thermoplastic composite 离心浇注成型:centrifugal casting moulding 泡沫贮树脂成型:foam reserve resin moulding 环氧树脂基复合材料:epoxy resin matrix composite 聚氨酯树脂基复合材料:polyurethane resin matrix composite 热塑性树脂基复合材料:thermoplastic resin matrix composite 玻璃纤维增强树脂基复合材料:glass fiber reinforced resin matrix composite 碳纤维增强树脂基复合材料:carbon fiber reinforced resin matrix composite 芳纶增强树脂基复合材料:aramid fiber reinforced resin matrix composite 混杂纤维增强树脂基复合材料:hybrid fiber reinforced resin matrix composite 树脂基复合材料层压板:resin matrix composite laminate 树脂基纤维层压板:resin matrix fiber laminate 树脂基纸层压板:resin matrix paper laminate 树脂基布层压板:resin matrix cloth laminate

镁基储氢材料

镁系储氢合金综述 08材控薛凯琳 摘要:镁与镁基合金具有储氢量大,质量小,资源丰富,价格低廉等优点,受到人们的广泛关注。本文介绍了镁系储氢合金的工艺、性能、应用及发展。 关键词:储氢材料,镁基合金,储氢性能,材料复合,镁基化合物 前言氢能是最清洁且储量丰富的能源,储氢材料的发展及应用对环境保护和能源开发有着重要的意义。镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料,近年来已引起世界各国的广泛关注。镁及其合金作为储氢材料,具有以下几个特点:(1)储氢容量很高,MgH2的含氢量达到7.6(wt)% ,而Mg2NiH4的含氢量也达到3.6(wt)%;(2)镁是地壳中含量为第六位的金属元素,价格低廉,资源丰富;(3)吸放氢平台好;(4)无污这些缺点严重阻碍了镁染。但镁及其合金作为储氢材料也存在三个缺点:(1)吸放氢速度较慢,反应动力学性能差;(2)氢化物较稳定,释氢需要较高的温度;(3)镁及其合金的表面容易形成一层致密的氧化膜。以上基储氢合金的实用化进程。近年来,镁基复合储氢材料的研究取得了明显突破,本文简要介绍镁基复合储氢材料吸放氢性能的改善。 1 镁基储氢材料体系 最早开始研究镁基储氢材料的是美国布鲁克-海文国家实验室, Reilly和Wiswall在1968年首先以镁和镍混合熔炼而成Mg2Ni合金。后来随着机械合金化制备方法的出现,揭开了大规模研究镁基储氢材料的序幕。据不完全统计,到目前为止人们研究了近1 000多种重要的镁基储氢材料,几乎包括了元素周期表中所有稳定金属元素和一些放射性元素与镁组成的储氢材料。通过研究,发现这些镁基储氢材料可以分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料三大类。 1.1 单质镁储氢材料 镁可直接与氢反应,在300~400℃和较高的氢压下,反应生成MgH2: Mg+H2=MgH2 , △H=-74.6 kJ/mol 。 MgH2理论氢含量可达7.6%,具有金红石结构,性能较稳定,在287℃时的分解压为101. 3 kPa。因为纯镁的吸放氢反应动力学性能差,吸放氢温度高,所以纯镁很少被用来储存氢气。随着材料合成手段的不断发展,特别是机械合金化制备工艺的日益成熟,研究人员对单质镁储氢材料进行了新的研究。 1.2 镁基储氢合金 到目前为止,人们已对300多种重要的镁基储氢合金材料进行了研究。其中最具有代表性的是Mg-Ni系储氢合金,许多研究者围绕这一系列合金开展了大量的研究工作。在制备方法上,主要研究了熔炼法、粉末烧结法、扩散法、机械合金化法和氢化燃烧合成法等,并且对镁基储氢合金采用表面处理和热处理来进一步提高其动力学性能和循环寿命。 1.2.1 Mg-Ni系储氢合金 在Mg与Ni形成的合金体系中存在2种金属间化合物Mg2Ni和MgNi2,其中MgNi2不与氢气发生反应。Mg2Ni在一定条件下(1.4MPa、约200℃)与氢反应生成Mg2NiH4,反应方程式如下: Mg2Ni+2H2=Mg2NiH4,△H=-64.5 kJ/mol 。 反应生成的氢化物中氢含量为3.6%,其离解压为0.1MPa、离解温度为253℃。Mg2Ni理论电化学容量为999 mA·h·g- 1,但其形成的氢化物在室温下较稳定而不易脱氢。且与强碱性电解液(6 mol·L-1的KOH)接触后,合金表面易形成Mg(OH)2,阻止了电解液与合金表面的氢交换、氢转移和氢向合金体内扩散,致使Mg2Ni的实际电化学容量、循环寿命差。 1.2.2 镁与其它元素组成的镁基储氢合金 除了Mg-Ni系储氢合金以外,研究者们研究得比较多的还有Mg-Al系以及Mg-La系储氢合

石墨烯增强镁基复合材料复合材料论文

摘要 碳纳米管、石墨烯具有优异的力学性能(高强度和高模量),是镁基复合材料理想的增强体。如何改善碳纳米管、石墨烯在镁基体中的分散性和提高界面结合强度,是制备高性能纳米碳/镁基复合材料的关键。采用粉末冶金和热挤压工艺制备了石墨烯(GNS)增强的AZ91镁基复合材料,测试了复合材料的力学性能,并用扫描电镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。采用粉末冶金+热挤压工艺+T4固溶处理分别制备了CNTs,MgO@CNTs(包覆MgO碳纳米管)、GNPs (石墨烯纳米片)和RGO(还原石墨烯)增强的AZ91镁基复合材料,研究了碳纳米管表面包覆MGO工艺,纳米碳材料(CNTs,Mg O@CNTs,GNPs和GO)含量对AZ91合金的组织和力学性能的影响。结果表明氧化石墨烯增强AZ91镁基复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为225MPa,8%和70HV,比AZ91镁合金基体的分别提高了39.7%,35.4%和31.8%;而以石墨烯纳米片为增强相时复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为192MPa,7%和60HV,比基体的仅提高了18.7%,9.9%和13.5%;通过以上两组实验对比,氧化石墨烯增强镁基复合材料无论在屈服强度抗拉强度,伸长率以及硬度上都是最好的。 关键词:碳纳米管、石墨烯纳米片、氧化石墨烯、AZ91镁合金

绪论 石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以 sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种 只有一个原子层厚度的准二维材料,所以又 叫做单原子层石墨。因为具有十分良好的强 度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理 学、材料学、电子信息、计算机、航空航天 等领域都得到了长足的发展,作为目前发现 的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一 种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”, 是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯 将“彻底改变21世纪”。 镁呈银白色,熔点649℃,质轻,密度为 1.74g/cm3,约为铜的1/4、铝的2/3;其化 学活性强,与氧的亲合力大,常用做还原剂。 粉状或细条状的镁,在空气中很易燃烧,燃烧 时发出眩目的白光。但极易溶解于有机和无机 酸中。镁能直接与氮、硫和卤素等化合。金属 镁无磁性,且有良好的热消散性。质软,熔点 较低。镁应用相当广泛,比如镁是燃烧弹和 照明弹不能缺少的组成物;镁粉是节日烟花必 需的原料。 目前,镁基复合材料大都主要是以镁化合物、铸镁或者镁合金为基体,以SiC颗粒或晶须、Al2O3颗粒或纤维、碳(石墨)纤维、镁合金、Al18B4O33颗粒或晶须、镁化合物等为增强相。 石墨烯(Graphene,GN),作为纳米碳材料的“明星”成员,它们具有极高的强度和韧性,其抗拉强度都可达到钢的100倍以上(大于50GPa),弹性模量可达到1TPa以上,远远超过纳米Si C的强度和弹性模量(420-450GPa),是迄今为止,强度和模量最高的材料之一,它们超强的力学性能可以极大地改善复合材料强度和韧性。此外,碳纳米管和石墨烯还具有超强的高温稳定性(在无氧3000℃条件下可保持很好的结构稳定性)和优异的导电和导热性能,超强的高温稳定性使它们非常有利于作为金属基复合材料的增强体。镁合金具有热稳定性高、导热性好、电磁屏蔽能力强和阻尼性能好等优点,已被广泛应用于移动电话、电脑、摄像机等电子产品中。在航空、航天方面,镁合金因密度小,比强度高可有效地减轻航

复合材料的铺层角度优化

基于MSC.Nastran铺层复合材料的铺层角度优化 发表时间:2008-6-10 作者: 杜家政*隋允康*杨月来源: MSC 关键字: 铺层复合材料铺层角度K-S函数响应面法结构优化 复合材料具有强度高、重量轻等优点,是航空、航天领域首选的材料之一。铺层复合材料就是将各向异性的纤维层材料按照一定的顺序和角度叠在一起,然后通过模具的压力使各层紧密的贴合在一起成为一个整体。很多有限元软件(如Nastran、Abaqus等)可以对复合材料结构进行准确的分析,而且优化技术也已经广泛的应用于铺层复合材料的设计。但是这两个方面的优点还没有很好的结合起来。本文将K-S函数和响应面方法用于铺层复合材料的优化:以铺层复合材料的铺层角度作为设计变量,以结构刚度最大作为目标函数,采用K-S函数建立优化模型;用响应面法将目标和约束转化为设计变量的显式表达式;以MSC.Patran软件为开发平台,以MSC.Nastran软件为求解器,借助MSC.PCL语言进行编程,开发完成了铺层复合材料铺层角度的优化程序。算例表明程序算法是准确有效的。 1 引言 铺层复合材料就是将各向异性的纤维层材料按照一定的顺序和角度叠在一起,然后通过模具的压力使各层紧密的贴合在一起成为一个整体。复合材料可能是几层、几十层、甚至上百层,每层的铺层角度对结构的性能(包括刚度、强度、稳定性、振动频率等)影响很大,但是目前还没有一种非常有效的优化方法对铺层角度进行优化。 K-S函数最早是Kreisselmeier 和Steinhauser 在1979年提出的,他们借助该函数对矢量型性能指标进行优化,进而实现系统控制,将基于K-S函数的矢量型性能优化方法应用到战斗机的“鲁棒”控制循环设计中。后来,K-S函数在不同领域中得到应用和发展。响应面方法(Response Surface Methodology)是利用综合实验技术解决复杂系统的输入(随机变量)与输出(系统响应)之间关系的一种方法。1951年,Box和Wilson提出响应面方法,后来Box,Hunter,Draper等人对其进行了更加深入的研究。1966年,Hill和Hunter对响应面法进行了一些初步应用。1996年,Khuri和Cornell又对响应面方法进行了比较全面的论述。20世纪90年代后期,Florida大学结构和多学科优化课题组对响应面进行了系统的研究和应用。 本文将K-S函数和响应面方法用于铺层复合材料的优化:以铺层复合材料的铺层角度作为设计变量,以结构刚度最大作为目标函数,采用K-S函数建立优化模型;用响应面法将目标和约束转化为设计变量的显式表达式;以MSC.Patran软件为开发平台,以MSC.Nastran软件为求解器,借助MSC.PCL语言进行编程,开发完成了铺层复合材料铺层角度的优化程序。 2 用K-S函数建立优化模型 铺层复合材料发铺层数为n,以每一层的铺层角为设计变量,以结构刚度最大为目标函数,以结构最大应力不超过许用应力为约束。如果取一个最大位移点的位移最小为目标,建立优化模型如式(1),有可能出现迭代振荡现象。 (1) 为了避免这种现象,取多个最大位移点的位移最小为目标,建立优化模型如式(2),这就变成了多目标优化问题。

镁基储氢材料

镁系储氢合金综述 摘要:镁与镁基合金具有储氢量大,质量小,资源丰富,价格低廉等优点,受到人们的广泛关注。本文介绍了镁系储氢合金的工艺、性能、应用及发展。 关键词:储氢材料,镁基合金,储氢性能,材料复合,镁基化合物 前言氢能是最清洁且储量丰富的能源,储氢材料的发展及应用对环境保护和能源开发有着重要的意义。镁基储氢合金是最有潜力的金属氢化物储氢材料,近年来已引起世界各国的广泛关注。镁及其合金作为储氢材料,具有以下几个特点:(1)储氢容量很高,MgH2的含氢量达到7.6(wt)% ,而Mg2NiH4的含氢量也达到3.6(wt)%;(2)镁是地壳中含量为第六位的金属元素,价格低廉,资源丰富;(3)吸放氢平台好;(4)无污这些缺点严重阻碍了镁染。但镁及其合金作为储氢材料也存在三个缺点:(1)吸放氢速度较慢,反应动力学性能差;(2)氢化物较稳定,释氢需要较高的温度;(3)镁及其合金的表面容易形成一层致密的氧化膜。以上基储氢合金的实用化进程。近年来,镁基复合储氢材料的研究取得了明显突破,本文简要介绍镁基复合储氢材料吸放氢性能的改善。 1 镁基储氢材料体系 最早开始研究镁基储氢材料的是美国布鲁克-海文国家实验室, Reilly和Wiswall在1968年首先以镁和镍混合熔炼而成Mg2Ni合金。后来随着机械合金化制备方法的出现,揭开了大规模研究镁基储氢材料的序幕。据不完全统计,到目前为止人们研究了近1 000多种重要的镁基储氢材料,几乎包括了元素周期表中所有稳定金属元素和一些放射性元素与镁组成的储氢材料。通过研究,发现这些镁基储氢材料可以分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料三大类。 1.1 单质镁储氢材料 镁可直接与氢反应,在300~400℃和较高的氢压下,反应生成MgH2: Mg+H2=MgH2 , △H=-74.6 kJ/mol 。 MgH2理论氢含量可达7.6%,具有金红石结构,性能较稳定,在287℃时的分解压为101. 3 kPa。因为纯镁的吸放氢反应动力学性能差,吸放氢温度高,所以纯镁很少被用来储存氢气。随着材料合成手段的不断发展,特别是机械合金化制备工艺的日益成熟,研究人员对单质镁储氢材料进行了新的研究。 1.2 镁基储氢合金 到目前为止,人们已对300多种重要的镁基储氢合金材料进行了研究。其中最具有代表性的是Mg-Ni系储氢合金,许多研究者围绕这一系列合金开展了大量的研究工作。在制备方法上,主要研究了熔炼法、粉末烧结法、扩散法、机械合金化法和氢化燃烧合成法等,并且对镁基储氢合金采用表面处理和热处理来进一步提高其动力学性能和循环寿命。 1.2.1 Mg-Ni系储氢合金 在Mg与Ni形成的合金体系中存在2种金属间化合物Mg2Ni和MgNi2,其中MgNi2不与氢气发生反应。Mg2Ni在一定条件下(1.4MPa、约200℃)与氢反应生成Mg2NiH4,反应方程式如下: Mg2Ni+2H2=Mg2NiH4,△H=-64.5 kJ/mol 。 反应生成的氢化物中氢含量为3.6%,其离解压为0.1MPa、离解温度为253℃。Mg2Ni理论电化学容量为999 mA·h·g- 1,但其形成的氢化物在室温下较稳定而不易脱氢。且与强碱性电解液(6 mol·L-1的KOH)接触后,合金表面易形成Mg(OH)2,阻止了电解液与合金表面的氢交换、氢转移和氢向合金体内扩散,致使Mg2Ni的实际电化学容量、循环寿命差。 1.2.2 镁与其它元素组成的镁基储氢合金 除了Mg-Ni系储氢合金以外,研究者们研究得比较多的还有Mg-Al系以及Mg-La系储氢合

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