Al_2O_3弥散强化铜棒材高温力学性能与软化行为研究

研究了ODS15、ODS20和ODS60三种Al_2O_3弥散强化铜棒材在650℃下保温1 min和15 min的高温力学性能,并依据ISO5182对ODS60弥散强化铜棒材的硬度、抗拉强度、屈服强度、软化行为进行研究。结果表明,铝含量不同的三种弥散强化铜棒材在650℃保温1 min与保温15 min的高温强度基本一致;随着铝含量的增加,高温强度随之升高;ODS60弥散强化铜硬度、屈服强度、抗拉强度的软化温度分别为970℃、950~960℃、960~970℃。     

高体积比SiCp/6063Al复合材料的铝基钎料制备及钎焊工艺研究

采用快速甩带技术制备了(Al-10Si-20Cu-0.05Ce)-1Ti(质量分数/%)急冷箔状钎料,并对60%体积分数的SiCp/6063Al复合材料进行真空钎焊实验,然后对钎料及接头的显微组织与性能进行测定和分析。结果表明,急冷钎料的微观组织细小、成分均匀,厚80~90μm,主要包含Al、CuAl2、Si和Al2Ti等相。当升高钎焊温度(T/℃)或延长保温时间(t/min),SiCp/钎料界面的润湿性改善,6063Al基体/钎料间互扩散和溶解作用增强,接头连接质量逐渐提高。当T=590℃、t=30min时,接头抗剪强度达到112.6 MPa;当T=590℃、t=50min时,少量小尺寸SiCp因液态钎料排挤而分散于钎缝,因加工硬化而使接头强度递增7.3%。然而,当T≥595℃、t≥60min时,SiCp偏聚于钎缝,导致接头组织恶化,且剪切断裂以脆性断裂为主。综合考虑钎焊成本与接头强度使用要求,确定最佳钎焊工艺为590℃、30min。     

天然有机质对纳米碳管环境行为的影响研究进展

随着纳米技术的快速发展,大量的纳米碳管(CNTs)不可避免地释放到环境中。由于其较大的憎水性表面,CNTs与有机污染物和天然有机质(NOM)强烈地相互作用。综述了NOM存在下CNTs的环境行为,包括NOM对CNTs分散特性和吸附有机污染物特性的影响。着重论述了NOM的理化性质对CNTs分散的影响,"拉拉链"或"胶束包裹"是主要的分散机制。强调应该对不同分散机制下分散的CNTs与有机污染物的相互作用给予更多的关注,提出了目前在液相环境中直接测定CNTs表面积的新思路,并对今后的研究方向进行了展望。     

三维编织复合材料紧固件剪切强度预报

建立了三维缎纹编织复合材料代表性体积单元(RVE)和紧固件剪切试件模型,引入周期性边界条件,建立了材料的宏观力学性能预报方法,并采用跨尺度计算方法对不同受载角度下的紧固件剪切破坏过程进行了有限元模拟。进行了三维缎纹编织复合材料紧固件的剪切试验,有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了本方法的可行性。分析了不同受载角度对剪切破坏模式及强度的影响,结果表明,该编织复合材料剪切强度随受载角度增大而降低,且具有不同的损伤起始位置和扩展过程。     

旋转摩擦挤压法制备CNTs/Mg复合材料的组织和力学性能

通过显微硬度和抗拉强度试验、X射线衍射仪、扫描电镜和金相显微镜观察,研究经旋转摩擦挤压法制备的CNTs/Mg复合材料的组织及性能。结果表明:CNTs/Mg复合材料的组织为细小等轴晶,且随着CNTs含量的增加,复合材料晶粒尺寸逐渐细化,当CNTs含量为5%时,晶粒尺寸最小,由63μm减小至3.79μm,为AZ91基材晶粒尺寸的6.01%。经过旋转摩擦挤压加工后基材内第二相β-Al12Mg17相的量减少,CNTs的加入使复合材料中出现了Al4C3相,且第二相β-Al12Mg17相网状结构消失。加工后的镁合金抗拉强度提高,最大值为330.9 MPa,较原基材提高了90.6%,当CNTs含量小于2%时,复合材料强度高于原基材。复合材料硬度随着CNTs含量的增加呈先增加后降低的趋势,当CNTs含量为2%时,硬度最高,达101.3HV,比AZ91基材提高了40.3%。     

NBR/PVC橡塑合金辐射防护材料的制备及性能研究

为了满足辐射防护的要求以及发展结构功能一体化柔性防护材料的需求,研制了一种新型的橡塑合金复合防护材料。通过力学性能和屏蔽性能测试发现,该复合材料具有较高的拉伸强度与断裂伸长率,且材料的中子与伽马屏蔽性能良好,随着功能填料含量的不断增加,中子和伽马屏蔽性能也不断提升,但材料的拉伸强度和断裂伸长率不断减小。辐照实验显示,电子束硫化后的样品比硫磺硫化后的样品拥有更出色的力学性能。综合考虑该材料良好的中子与伽马屏蔽性能、拉伸性能与柔韧性能等特性,其在形状较为复杂的核动力设施以及辐射防护服等领域具有较大的应用潜力。     

辐照损伤对反应堆压力容器钢硬度的影响

通过监测反应堆压力容器钢服役过程中硬度的变化来表征其辐照损伤程度的方法日益引起研究界的关注。介绍了国内外在反应堆压力容器钢辐照脆化过程中硬度变化规律领域所开展的研究工作,并讨论了目前所取得的研究成果与存在的不足。最后提出了通过探索反应堆压力容器在服役时力学性能、硬度之间的潜在关联,以此为基础形成准无损评估技术,可为反应堆压力容器辐照监督提供一条新的思路。最后指出了对国产反应堆压力容器钢尽快开展辐照硬化研究工作的必要性与重要性。     

催化剂加载对连续碳纤维表面生长碳纳米管的影响

通过化学气相沉积(CVD)在碳纤维表面还原得到均匀细小的催化剂颗粒并在碳纤维表面催化生长了均匀、规整的碳纳米管(CNTs)。系统研究了催化剂种类以及浓度对碳纳米管产量和微观组织结构的影响,探究了碳纤维的浸润性能和单丝强度的变化。结果表明,Ni的催化活性最高,Co的催化活性适中,产生的CNTs较为均匀、规整,当催化剂浓度为0.02mol/L时,碳纤维表面生长CNTs多尺度增强体的拉伸强度最大。碳纤维表面生长CNTs,促使碳纤维的表面粗糙度增加,与树脂之间的结合变强,从而提高了碳纤维与环氧树脂之间的浸润性。     

氧化镧改善钨材料性能的研究现状

制备钨合金面临着再结晶温度低、韧脆转变温度高、高温强度低及寿命短等问题。稀土氧化物氧化镧(La2O3)添加到钨合金内,再结晶温度提高、韧脆转变温度下降、高温强度提高,所以钨材料内添加La2O3是最近几年国内外的热门研究课题之一。主要介绍了高温强度强、再结晶温度低、寿命长的W-La2O3合金的最佳La2O3添加含量以及改善这些性质的一些方法,最后指出了该合金待解决的一些问题及其发展趋势。     

灰岩和白云岩动态压缩力学性能的SHPB实验

为了得到爆破荷载作用下岩石的破坏特性及爆破振动波的传播特性,利用RMT-150C多功能实验机和改进后的ф50mm的分离式Hopkinson压杆装置,分别研究灰岩和白云岩试件的静态力学特性和在5种不同应变率等级下的动态力学性能。实验结果表明,随着平均应变率的增加,灰岩和白云岩试件的动态抗压强度、峰值应变、吸收能、比能量吸收值以及破碎程度都明显增加,表现出显著的应变率效应,而初始弹性模量对应变率的相关性不敏感。从岩石的动态抗压强度和能量吸收两个方面,对比分析灰岩和白云岩动态力学性能的共性和差异性,更合理地解释了岩石在动态冲击荷载下的破坏本质。