科技新成果信息

数显工程陶瓷弯曲强度试验机 CQS-2000型数显工程陶瓷弯曲强度试验机近日通过技术鉴定,为我国工程陶瓷材料提供了又一先进试验设备。该机是采用等位移加荷速度进行弯曲强度(3点弯曲、4点弯曲)、压缩强度试验的新型设备。该机采用数字显示,具有较大的无级调速范围和极低的位移速度,测力精度、     

重负荷往复摩擦试验机结构动态特性分析

重负荷往复摩擦试验机主要用于检验往复直线运动条件下材料的摩擦磨损性能,其是否具有足够的强度、刚度和良好的动态特性,将决定试验机运行的可靠性和安全性。基于ANSYS workbench软件平台,对试验机主要结构装配体进行了模态分析和谐响应分析研究。研究表明试验机的振动主要以弯曲振动为主;通过谐响应分析研究了试验机各部分在简谐载荷作用下的振动特性,预测了试验机结构设计的薄弱环节。分析结果为试验机的使用频率范围和结构优化提供了理论依据。     

不同填料氟橡胶复合材料高温性能研究

为提高氟橡胶(FKM)高温性能,在FKM中分别加入相同质量分数的聚四氟乙烯(PTFE)、气相二氧化硅(SiO2)、纳米氧化锌(Nano-ZnO),采用机械共混法制备3种FKM复合材料;研究常温和160℃高温下3种填料对FKM复合材料力学性能的影响,结合三维形貌和扫描电镜微观形貌,分析FKM复合材料的摩擦磨损机制。结果表明:PTFE填料降低了FKM材料的力学性能,但可提高其高温摩擦性能;Nano-ZnO填料可提高FKM材料常温力学性能,但对高温力学及摩擦性能没有明显改善;Silica填料可显著改善FKM材料常温与高温条件下的抗磨减摩、抗拉伸撕裂等特性;160℃试验条件下,Silica填料可使FKM材料的拉伸强度提高31%,撕裂强度提高142%,摩擦因数降低52%,磨损量减少36.4%;在FKM中添加Silica可提高基体强度,高温摩擦时形成熔融层,使复合材料具有优异的耐磨性能。     

SiO2颗粒增强酚醛树脂基摩擦材料力学性能研究

为探讨陶瓷颗粒对树脂基摩擦材料力学性能的影响,以SiO_2颗粒增强酚醛树脂基摩擦材料为例,利用三点弯曲实验研究颗粒特征对弯曲强度的影响,建立材料内部弹性应力场分布模型,并从细观力学角度进行分析。实验结果表明:添加二氧化硅陶瓷颗粒后,复合材料的弯曲强度降低、弹性模量升高;复合材料弯曲断裂截面显示脆性断裂特征,断裂过程中裂纹遇到颗粒贯穿通过;复合材料弯曲强度随颗粒含量增加而降低,随颗粒弹性模量增加先减小后增大。理论分析表明:陶瓷复合树脂基摩擦材料内部最大应力值位于颗粒边缘处;最大应力值随颗粒与基体弹性模量比值增大而增大;复合材料的平均应力与颗粒的含量成正相关。实验和理论研究表明,陶瓷颗粒添加引起材料内部应力集中,且与颗粒弹性模量和颗粒含量成正相关。     

铜铋合金与ZrO2陶瓷扩散焊接头的组织与剪切强度

在1.3Pa的真空环境下,用扩散焊接法进行了Cu-x%Bi合金(x=0,0.5,1.0,2.0)与ZrO2陶瓷的连接,并采用扫描电镜、电子探针及剪切试验机等研究了铜铋合金与ZrO2陶瓷扩散焊接头的组织及剪切强度。结果表明:在焊接压力作用下挤入接合界面的铋,在焊接后部分残留在界面上,对焊接热应力有缓释作用,可提高接头的剪切强度;当接头的使用温度高于373K后,由于界面上铋的软化,接头的剪切强度急剧下降,难以在高温环境中使用。     

新型悬臂式汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制

以汽车车轮弯曲疲劳试验机为研究对象,重点介绍了车轮弯曲疲劳试验的重要性以及目前车轮弯曲疲劳试验设备的发展现状。介绍了悬臂式弯曲疲劳试验机的工作原理,并结合先进技术设计了全新的悬臂式车轮弯曲疲劳试验机;利用三维设计软件对其进行了三维建模,借助有限元分析软件对试验机的使用寿命进行了分析计算,表明悬臂式弯曲疲劳试验机的设计是合理的。     

1Cr18Ni9Ti钢管的常温蠕变性能

采用微机控制电子式万能拉伸试验机研究了应力水平、加载速率、加载历史等对1Cr18Ni9Ti钢管常温蠕变性能的影响以及常温蠕变和加载历史对屈服强度的影响。结果表明:钢管的常温蠕变应变随应力水平和加载速率的增大而增大;加载历史使二次常温蠕变应变减小;当钢管经过不同加载过程的常温蠕变后,不动位错密度增加,之后再进行二次拉伸可使屈服强度有所提高。     

微机控制电液伺服板材弯曲试验机控制系统研究

抗弯曲载荷的能力和柔性是板材的重要特性。为研究板材的这种变形特性,济南时代试金试验机有限公司自行研发了2000kN板材弯曲试验机控制系统。该控制系统完全符合GB/T 232-2010《金属材料弯曲试验方法》。系统采用三通道电液伺服技术,通过微机或液晶显示器控制伺服阀,实现液压油缸的垂直方向和水平方向运动的闭环控制。试验结果表明,该系统具有较高的精度,试验方便,自动化程度高,满足板材批量试验的要求。     

陶瓷齿轮的研究

一、绪言随着齿轮用途的日益扩大,对陶瓷材质齿轮寄予更高的期望,其远大目标是能够承受高温、非油环境或者干燥状态。在高温下,陶瓷材料最突出优点是具有强度安定性,而且还不容易产生胶合,甚至在非油或干燥环境也是如此,还有很强的耐化学腐蚀能力。但是,至今还没有陶瓷材料齿轮用于动力传递的使用报告,其特性也不十分清楚。齿轮不同于其它构件或机械零件,必须同时满足几个苟刻条件:第一是轮齿的弯曲强度,齿根部受到集中应力,这种相当大应力的反复作用,     

Al2O3陶瓷薄片CO2连续激光弯曲试验研究

脆性材料的激光弯曲成形技术是激光快速成形技术的重要应用,有着广阔的应用前景。本文通过改变激光功率、扫描速度等工艺参数,利用CO2连续激光对氧化铝陶瓷薄片进行弯曲试验,同时引入线能量密度来寻求适合弯曲的最佳工艺参数,并结合氧化铝陶瓷的高温性能分析了其激光弯曲特点。试验结果表明：采用CO2连续激光可以对氧化铝陶瓷薄片进行弯曲,弯曲角度可达2°;氧化铝陶瓷的激光弯曲过程具有强烈的温度敏感性,当试样表面温度大于临界温度时,弯曲角度迅速增加;适合弯曲的最佳线能量密度范围为17～24 J/mm 。     

激光切割工艺对致密功能陶瓷机械强度的影响研究

为了使致密功能陶瓷在机械载荷下工作,陶瓷必须提供足够的机械强度。为了研究激光切割加工(装配前)对致密功能陶瓷机械强度的影响,进行了三点弯曲试验和扫描电镜观察。对比研究了抛光时间和不同型号砂纸对阳极支撑致密功能陶瓷机械强度的影响。结果表明,在激光切割后不抛光的情况下,陶瓷样品抗弯强度为218.5MPa,而用180砂纸研磨样品9分钟,可以获得617.3MPa的机械性能,这是由于激光切割工艺使致密陶瓷边缘产生许多微小的裂纹。     

急冷Al基活性钎料钎焊Si3N4陶瓷高温性能研究

用急冷Ａｌ基活性钎料钎焊Ｓｉ３Ｎ４陶瓷接头高温剪切强度的研究表明，对用不同成分钎料钎焊的接头均存在一较合适的钎焊工艺，５００℃时的高温剪切强度最高可达１１０ＭＰａ，经Ｎｉ粉复合的接头强度最高为１７０ＭＰａ。加Ｎｉ粉复合的接头在一定的钎焊。艺条件下能明显提高接头的高温剪切强度。高温断裂多发生于陶瓷界面处。界面处所富集的富Ｉｎ相是接头高温断裂的薄弱环节。随着富Ｉｎ相尺寸的增大，接头强度明显下降。     

碟形弹簧低温特性曲线测试与研究

为满足低温风洞设计与选型需要,研究了温度为110 K条件下碟形弹簧的特性曲线.通过有限元分析,确定了试验方案;以电子万能试验机为基础,设计构建了具有保温功能的低温测控试验平台;测量获得了几种碟形弹簧在常温与低温条件下的特性曲线.试验结果表明,加载时碟形弹簧的低温负荷较常温负荷更大,卸载时碟形弹簧的低温负荷先高于后低于其常温负荷.为碟形弹簧在低温风洞及其它低温环境中的应用提供了依据.     

MTS 810在陶瓷力学性能评价中的应用

介绍了MTS810陶瓷试验系统的工作原理及其在陶瓷材料各种常温及高温动、静态力学性能测试中的应用。     

针对汽车安全玻璃热穹成形的高温摩擦试验机研制与试验

针对汽车安全玻璃热弯成形过程中的摩擦行为,基于库伦摩擦定律设计测量不同温度状态下汽车安全玻璃与模具之间摩擦系数的高温摩擦试验机,并进行了性能验证.该摩擦试验机由高温加热装置、数据采集与处理系统、控制系统和机械加载装置等组成,并利用ANSYS Workbench有限元分析软件对关键结构部件的刚度和强度进行仿真校核.在机械加载装置施加载荷后,试验机通过贴在摩擦头上的应变片将摩擦力引起的弯曲应变转换为电信号,利用数据采集与处理系统将采集到的电信号进行处理与存储.利用该试验机对汽车安全玻璃在不同温度条件下与模具之间的摩擦行为进行研究.结果表明,摩擦系数随着成形温度的升高整体呈现增大趋势.当加热温度接近玻璃化转变温度时,玻璃接近高弹态区域,温度对摩擦系数的影响减小,增幅减小.试验机检测性能稳定,满足用于研究实际生产中汽车安全玻璃热弯成形摩擦问题的需求.     

20CrMnTi硬齿面齿轮弯曲疲劳试验分析

为了获得20CrMnTi材料齿轮的弯曲疲劳特性,基于Miner线性损伤累积假设理论,利用疲劳试验机,采用疲劳极限快速测定法,较快地得出被测齿轮的弯曲疲劳极限应力值,能为齿轮设计时提供准确的弯曲疲劳极限应力值.     

针对汽车安全玻璃热穹成形的高温摩擦试验机研制与试验

针对汽车安全玻璃热弯成形过程中的摩擦行为,基于库伦摩擦定律设计测量不同温度状态下汽车安全玻璃与模具之间摩擦系数的高温摩擦试验机,并进行了性能验证.该摩擦试验机由高温加热装置、数据采集与处理系统、控制系统和机械加载装置等组成,并利用ANSYS Workbench有限元分析软件对关键结构部件的刚度和强度进行仿真校核.在机械加载装置施加载荷后,试验机通过贴在摩擦头上的应变片将摩擦力引起的弯曲应变转换为电信号,利用数据采集与处理系统将采集到的电信号进行处理与存储.利用该试验机对汽车安全玻璃在不同温度条件下与模具之间的摩擦行为进行研究.结果表明,摩擦系数随着成形温度的升高整体呈现增大趋势.当加热温度接近玻璃化转变温度时,玻璃接近高弹态区域,温度对摩擦系数的影响减小,增幅减小.试验机检测性能稳定,满足用于研究实际生产中汽车安全玻璃热弯成形摩擦问题的需求.     

新陶瓷材料可提高发动机性能

正俄罗斯科学院结构宏观力学和材料学研究所改进了用碳化硅制造陶瓷零件的技术,使用这种新材料可大大提高汽车、飞机和其他设备发动机的性能。相关研究报告发表在《国际陶瓷》杂志上。碳化硅广泛应用于各个工业领域的半导体、结构材料和磨料中。由长石和石英砂制成的碳化硅陶瓷可以承受巨大的压缩力,但它对结构缺陷非常敏感,因此它的拉伸强度和弯曲强度都低,抗裂性也不好,从而限制了其用途。该研究所自传播高温合成科研中心科研人员斯捷潘·沃罗德洛表示:"碳化硅     

压电梁弯曲振动振幅分布特性的实验研究

对压电梁进行了弯曲振动模态有限元分析,讨论了压电陶瓷片与梁的组合方式对压电梁弯曲模态的影响,在此基础上,对压电梁B1和B3阶弯曲模态、振幅分布进行了实验研究。结果表明,当压电梁振动阶数较高时,陶瓷片的横向布置对梁的振动特性影响很小。研究结果对压电驱动技术具有指导意义。     

ZYS—103型试验机润滑系统的研制

ＺＹＳ－１０３型航空发动机主轴轴承试验机采用将高温润滑系统和常温润滑系统全为一体的新型润滑系统，来满足试验轴承和辅助轴承的润滑要求。除可以同时将轴系中所有轴承预热外，还可对测量参数进行自动采集，显示，记录和远程控制。对系统加热能力和试验结果进行了计算和分析。