Ce元素掺杂Sm_2Zr_2O_7材料的合成和热膨胀性能

研究了在Sm_2Zr_2O_7中掺杂Ce元素对其热膨胀系数的影响.通过共沉淀法合成Sm_2Ce_xZr_(2-x)O_7(0≤x≤0.4)粉体,在1600 ℃烧结成形.采用X射线衍射仪和扫描电镜分析其微观结构,利用热膨胀仪检测其热膨胀系数.Sm_2Ce_xZr_(2-x)O_7(0≤x≤0.4)的晶格常数大于纯Sm_2Zr_2O_7,热膨胀系数也高于纯Sm_2Zr_2O_7,这是因为Ce元素的掺杂有效地削弱了材料的化学键.     

约束应力对AD95陶瓷动态硬度的影响

以商用AD95氧化铝陶瓷为研究对象,在不同约束应力下测试材料的动态、静态压痕硬度,同时观察动态、静态压痕的形貌照片以及压痕横截面照片.研究结果表明,AD95陶瓷的动态压痕硬度高于静态,且随着约束应力提高二者均不断增大;约束应力越大,动态硬度提高越明显.因为高应变率条件下的惯性效应和约束应力的耦合作用,使裂纹扩展严重滞后,材料变形抗力大幅提高,动态硬度迅速增加.     

冷轧Cu板动态压缩力学性能各向异性的研究

利用Instron电子拉伸机和Split-Hopkinson压杆(SHPB)实验装置,研究了准静态和动态压缩条件下冷轧和退火Cu板法向、轧向、横向的力学性能.不同应变率下的应力-应变曲线表明:冷轧和退火Cu板的流变应力均随应变率的增加而增加,表现出明显的应变率强化效应.冷轧Cu板准静态和动态压缩力学性能均呈现明显的各向异性:横向屈服强度最大,轧向最小,且低应变程度下的流变应力也具有同样规律.退火Cu板呈现近似各向同性.考虑准静态和动态变形时可能的塑性变形机制,基于微观晶体塑性变形理论的Taylor模型可定性地解释冷轧Cu板压缩力学性能的各向异性.     

热轧TB2钛合金织构多晶板动态压缩性能的各向异性

利用Instron 电子拉伸机和分离式霍普金生压杠(SHPB)实验装置, 研究了准静态和动态压缩条件下热轧TB2钛合金织构多晶板的力学性能。对TB2钛合金板材的轧向、横向以及轧制平面内与轧向成45°等3个方向进行了压缩实验, 得到了不同应变速率下的应力-应变曲线。结果表明：热轧TB2钛合金板材不同方向上的流变应力均随应变速率的增加而增加, 表现出明显的应变速率强化效应。准静态和动态力学性能均表现出各向异性, 且准静态和动态压缩行为规律不一致。考虑准静态和动态变形时可能的塑性变形机制, 基于微观晶体塑性变形理论, 定性讨论了热轧织构多晶TB2钛合金板屈服强度的各向异性     

化学气相沉积高纯钨的择优取向与性能研究

利用光学显微镜、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜的电子背散射衍射花样(electronic backscatter ring diffraction,EBSD),对用化学气相沉积制备的高纯钨进行了微观结构和晶面取向分析;利用霍普金森压杆系统和电子万能试验机测试了高纯钨的动态和准静态力学性能。研究表明：化学气相沉积高纯钨具有柱状晶组织,并且具有明显的(100)择优取向;动态屈服强度达到2000 MPa以上,静态屈服强度约为1350 MPa,具有应变速率敏感性     

溶胶-凝胶法制备稀土锆酸盐陶瓷的结构及介电性能

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法分别合成一元及多元稀土锆酸盐Sm2Zr2O7和(Gd0.4Sm0.5Yb0.1)2Zr2O7陶瓷粉体,在1600℃无压烧结10h合成致密的陶瓷块体。利用X射线衍射(XRD)仪及场发射扫描电镜(SEM)对各粉体和块体的微观结构进行表征,采用阻抗分析仪测试2种材料的介电性能。结果表明,一元及多元稀土锆酸盐均具有单一的焦绿石结构,中等的介电常数以及低的介电损耗,二者的介电常数均随频率的增加而下降;(Gd0.4Sm0.5Yb0.1)2Zr2O7陶瓷的介电常数低于Sm2Zr2O7,但二者的介电损耗值相差不多。该研究为进一步研究材料介电常数与热导率之间的关系奠定了基础。     

爆炸加载条件下工业纯铁的冶金效应

针对内部爆炸加载的工业纯铁圆管和爆炸成形弹丸非常高的宏观塑性变形,对相应的微观组织进行了观察。结果表明：塑性变形时纯铁内发生动态回复和动态再结晶。这与冲击波引起的绝热温升和塑性变形功产生的绝热温升有关;动态回复和动态再结晶的软化作用使纯铁具有较高的塑性变形能力。     

内部爆炸加载条件下钢管变形与破碎研究

用高速摄影研究了钢管膨胀历程,并对破碎机制进行了分析,结果表明,材料动态塑性是决定破片最终速度的主要因素,圆管膨胀时外表面形成以剪切为主的裂纹,并向内扩展,接近内表面的绝热剪切带伴随着圆管的膨胀而扩展,并未出现失稳现象,但在正应力的作用下成为优先的断裂通道,决定破片的尺寸和形态,中碳Si-Mn贝氏体钢与50SiMnVB钢的破碎性能相近,但贝氏体钢动态塑料性很更好,破碎的膨胀量较大,更有利于提高破片初速,是弹比较理想的候选材料。     

挤压铸造B_4C_p/2024Al复合材料力学性能研究

采用挤压铸造工艺制得粒径分别为25μm和50μm、体积分数为50%的两种B4Cp/2024Al复合材料。测试了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、静态压缩强度、断裂韧度;采用霍普金森压杆装置研究了复合材料在高应变速率下的压缩强度。研究结果表明,50%B4Cp/2024Al复合材料的密度约为2.7g/cm3,硬度(HRA)为60;25μmB4Cp增强的复合材料抗弯强度为527MPa,断裂韧度KIC达到13.56MPa.m1/2,而静态压缩强度为797.5MPa,其性能显著高于50μm粒度B4C增强的复合材料。细颗粒增强的复合材料动态压缩强度高于粗颗粒增强的复合材料;应变相关的损伤演化使得复合材料表现出应变软化现象,相关损伤导致压缩强度呈现应变率不敏感甚至是负敏感特征。     

材料适用性评价指标体系构建研究

材料在装备上的适用性评价是对材料技术成熟度和使用合理性的评价,为建立材料适用性评价指标体系,通过研究确定了构建原则,分析了材料适用性的主要影响因素是材料性能、技术成熟性、保障能力和经济可承受性.在此基础上采用层次分析法构建了具有有序递阶层次结构的评价指标体系,基本概括了材料获得工程应用时必须具备的关键要素.