实验采用蓖麻油作为流体,近似于长方体的ABS塑性颗粒及近似于圆盘状的石蜡颗粒作为固体颗粒,以旋转黏度仪为实验仪器,研究固体颗粒含量和形状对流体黏度的影响。结果表明当蓖麻油中颗粒含量≤10%时,颗粒流体为牛顿流体,当蓖麻油中颗粒含量≥15%时,颗粒流体为非牛顿流体;蓖麻油的黏度随颗粒含量增加而增大,近似于圆盘状的石蜡颗粒比近似于长方体的ABS塑性颗粒对蓖麻油黏度的影响更显著。此外,引入形状系数因子,对Einstein-Roscoe模型进行修正,将修正模型预测结果与实验结果对比分析,验证了修正模型的准确性。

采用化学镀的方式预先在石墨表面镀镍,再镀铜,制备了具有双镀层的铜/镍包覆石墨复合粉末,并通过放电等离子烧结(SPS)方式制备高性能的石墨/铜复合材料。通过SEM、EDS、TEM和XRD分析手段对复合材料的形貌和微观结构进行观察和分析,并研究镀层的镍含量对复合材料力学性能的影响。结果表明在石墨表面镀镍可改善石墨与铜的界面结合状态,使得界面结合紧密,石墨与铜基体的界面由Cu/graphite界面转变为Cu/(Ni+Ni3P)界面和graphite/(Ni+Ni3P)界面,而且有助于石墨颗粒在复合材料中均匀分布。石墨表面化学镀镍还可显著地提高石墨/铜复合材料的致密度、硬度和抗压强度,而且随镍含量增加,其力学性能逐渐提高。当在复合材料中镍含量为10%时,复合材料的致密度、硬度和抗压强度分别达到99.68%、64.58HB和281.04MPa。

采用有限元法分别建立碳纤维束微观结构模型和2.5D碳纤维织物增强碳基复合材料单胞结构模型,计算稳态热边界条件下的碳纤维束等效热导率和碳基复合材料等效热导率,研究碳纤维直径和单丝间距对碳纤维束轴向、径向热导率及碳基复合材料沿厚度方向热导率的影响。结果表明,基体碳的热导率介于碳纤维的径向热导率和轴向热导率之间;纤维束横截面积一定时,随碳纤维直径增大,纤维束轴向热导率升高,径向热导率降低,碳基复合材料沿厚度方向热导率降低;随单丝间距增加,纤维束轴向热导率降低,径向热导率升高,碳基复合材料沿厚度方向热导率升高。