复合聚合物对混凝土力学性能的影响和微观结构分析

通过抗压强度试验以及X射线衍射分析和扫描电子显微分析,研究了混凝土掺入复合聚合物后力学性能以及内部微观组成和结构的变化情况.研究结果表明,在掺入矿粉-硅灰复合矿物外加剂的基础上,掺入复合聚合物使得混凝土的后期强度略有增加,X射线衍射分析结果显示掺入复合聚合物后,虽然混凝土的早期水化反应有所延迟但是28 d水化反应明显加快,而其内部结构更加密实,因此有助于混凝土耐久性的提高.     

纳米碳酸钙颗粒对水泥水化性能和界面性质的影响

研究了平均粒径为60 nm的纳米碳酸钙颗粒,在不同的掺量下对普通水泥水化性能和界面性质的影响.研究结果表明,掺入2%的纳米碳酸钙颗粒可以明显改善水泥的早期水化强度,但是当掺量超过5%时,由于水泥含量的相对减少,其强度仍会逐渐下降.X射线衍射分析试验结果显示水化7 d后内掺2%纳米碳酸钙颗粒的样品水泥矿物衍射峰强度略高于其他样品,表明纳米碳酸钙颗粒对早期水泥水化有一定的促进作用.掺入少量的纳米碳酸钙颗粒后,可以明显降低氢氧化钙在界面处的密集分布和定向排列,有助于改善界面的综合性能.扫描电子显微镜的试验结果也验证了纳米碳酸钙颗粒对界面的改善作用.     

表面改性对纳米SiO_2增强木纤维/PP复合材料微观结构及性能的影响

为研究经表面处理的纳米SiO_2在复合材料内的分散状态及其对复合材料性能的影响,选择硅烷偶联剂KH570对纳米SiO_2进行表面改性,分别通过激光粒度仪、傅里叶红外光谱分析仪、接触角测定仪表征纳米SiO_2的改性效果,采用XRD、SEM对经表面处理后的纳米SiO_2在木纤维/PP内的分散状态进行表征,测试并分析其力学性能、吸水膨胀率和吸水率。结果表明:当KH570的质量分数为5%时,纳米SiO_2的平均粒径为62nm,KH570可以成功接枝在纳米SiO_2表面。其对木纤维/PP复合材料的力学性能提高最优,吸水膨胀率与吸水率最低,弯曲强度达到52.6 MPa,拉伸强度为30MPa,冲击强度可以达到11.8kJ/m2;相比添加未经过表面改性的纳米SiO_2,分别提高了75%,20%和47.5%。     

凝固条件对非晶合金的微观结构和性能的影响

采用不同凝固控制的方法,研究了凝固条件对非晶合金的微观结构、热稳定性以及力学性能的影响。研究表明,高温下铜模喷铸样品为完全非晶结构,而低温喷铸和电弧原位吸铸所制备的样品中存在着一些纳米量级的析出相。高温喷铸样品表现出非晶合金典型的脆断行为,但低温喷铸和原位电弧吸铸样品则表现出较高的强度和良好的塑性变形能力。高温甩带样品初始晶化温度高于相应的低温甩带样品,其长期热稳定性优于低温甩带样品,表明浇铸温度的升高增强了非晶合金的热稳定性。     

高压技术对烧结NdFeB性能和微观结构的影响

采用高压和常规压制方式制备了烧结(PrNd)33Al0.7Nb0.6Cu0.1B1.05Febal(质量分数)永磁体,利用扫描电镜、金相显微镜和振动样品磁强计及维氏硬度计对比研究了两种压制方式对样品微观组织和性能的影响。结果发现:与常规压制方式制备样品相比,1.8GPa压强成型制备样品的Hcj和(BH)max分别提高了133kA.m-1和0.6kJ.m-3;而3.6GPa压强成型制备样品的Hcj和(BH)max分别提高了120.3kA.m-1和3.2kJ.m-3。高压样品的主相晶粒较细小,富稀土相分布均匀合理,但过高的压强将使其维氏硬度降低。     

超声纳米晶表面改性对选区激光熔化316L不锈钢微观结构和力学性能的影响

目的 改善选区激光熔化（Selectivelasermelting,SLM）316L不锈钢的表面完整性和力学性能。方法采用超声纳米晶表面改性（Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM）这一新兴表面塑性变形方法对SLM 316L不锈钢进行超声冲击强化,利用维氏硬度计、扫描电镜、白光干涉仪、EBSD、XRD等对处理前后材料的表面完整性、微观组织演变和塑性变形行为进行表征和分析。结果 经过UNSM处理后,SLM316L不锈钢的微观缺陷明显减少,初始未熔合孔隙发生闭合,表面粗糙度Ra由5.374μm降至0.510μm,表面硬度从230HV增至461.16HV;同时,材料表层发生了剧烈的塑性变形,形变诱导材料微观组织从γ相向α相转变,微观结构由初始不规则柱状粗晶转变为等轴状细晶。从EBSD表征结果可知,在材料表面形成了深度约为20μm的梯度纳米晶,材料内部存在明显的不均匀变形;与初始SLM试样相比,通过UNSM处理在材料表面引入了最大为932 MPa的残余压应力。结论 超声纳米晶表面改性能够显著改善SLM 316L不锈钢的表面完整性,形成较...     

CaCO3掺杂对MnZn功率铁氧体微观结构和性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了Zn16Mn0.73Fe2.11O4铁氧体材料,研究了CaCO3掺杂量对烧结试样微观组织和磁性能的影响.结果表明,适量的掺杂CaCO3能改善材料的微观结构,并且能明显提高材料的磁性能.当掺杂量为0.06wt％时,样品拥有最佳的磁性能,其中μi=-3110,25℃测试的Bs=535 mT,Br=69 mT,HC=11.5 A/m,100kHz、200 mT下测试的PCV～T曲线最低并且平缓,最低损耗PCV=297 kW·m-3.     

CeO2对牙科云母玻璃陶瓷微观结构和性能的影响

针对添加大剂量氧化物是否会对云母玻璃陶瓷的性能产生不利影响的这一关键性问题,运用DTA、XRD、SEM和机械性能测试等方法研究了添加不同的CeO2(作为着色剂),对氟金云母玻璃陶瓷微观结构、力学性能和可切削性能的影响.结果表明:添加2%～5%(质量分数, 下同)CeO2后,牙科氟金云母玻璃陶晶体主晶相无明显改变,晶体直径明显变大.随着CeO2含量的增加,三点弯曲强度先增加后降低,切削性能逐渐改善.在氟金云母玻璃陶瓷中添加3%以下的CeO2对材料的力学性能的提高有促进作用; 添加量过高时, 虽切削性能有所提高, 但强度和耐磨性却下降.     

三乙醇胺对镁合金氧化膜层性能和微观结构的影响

系统的研究了三乙醇胺对镁合金阳极氧化过程、氧化膜层的耐蚀性能和微观结构的影响.结果表明:三乙醇胺可以加快氧化反应进行的速度,使表面孔隙变小,提高表面光洁度;三乙醇胺的加入使氧化膜层的Al含量增加,Si、P含量减少,说明基体参与氧化反应增加,溶液离子参与氧化反应减少;加入三乙醇胺的电解液制备的氧化膜的耐蚀性优于无三乙醇胺的电解液制备的氧化膜的耐蚀性,但耐蚀性能的增加与三乙醇胺的加入量不成正比.     

多元变质处理对高锰钢微观结构与性能的影响

通过显微组织观察,X射线线形分析和性能测试,研究了多元变质处理对高锰钢微观结构和性能的影响。结果表明,多元变质处理可以显著细化高锰钢奥氏体晶粒和亚晶粒,增大其微观应变和位错密度;由于这几种强化机制的共同作用,致使高锰钢的硬度、耐磨性及实际使用寿命都得到一定提高。     

溶胶法引入纳米SiO_2对水泥浆流变性能的影响及机制

研究掺纳米SiO2微粉和硅溶胶对低水灰比(w/c=0.3)水泥浆体流变性能的影响及机制。结果表明,掺量不超过0.6%(质量分数,下同)时,掺纳米微粉和硅溶胶均导致水泥浆粘度随掺量增大而略有下降;掺量超过0.6%,掺纳米微粉的水泥浆粘度随掺量增大而缓慢增加,掺硅溶胶的水泥浆粘度随掺量增加则急剧增大,水泥浆流动性急剧下降,但浆体呈明显的剪切变稀行为,硅溶胶掺量分别为0.8%和1.0%,剪切速率为2.509s-1时,表观粘度分别达10和18Pa·s以上,随剪切速率增大,浆体粘度急剧下降,剪切速率为163.1s-1时,其表观粘度与硅溶胶掺量较低时相近,仅约为1.2和1.8Pa·s。沉降分析和显微观察均发现,掺加硅溶胶的水泥浆体中存在明显的团聚现象,这是由于水泥水化引起水泥浆体中离子强度迅速增大而导致硅溶胶絮凝或凝胶化所致。     

温度对复合钎料组织与性能影响

制备Cu/Sn58Bi-1.5Al2O3/Cu焊接接头,研究温度对纳米Al2O3增强Sn-58Bi复合钎料焊点组织和性能的影响。结果表明,钎焊温度升高,钎料组织发生一定程度的粗化;温度升高后,Bi晶粒不断长大、体积比增加使钎料组织的硬度提升;时效处理后的钎料组织逐渐粗化,界面金属间化合物变厚甚至出现断层,时效处理使焊点抗拉强度下降,可靠性降低。     

共晶复相陶瓷细观结构对抗冲击强度的影响

通过共晶复合陶瓷的细观强度和动态破坏准则建立起微观结构参数与抗冲击强度间的内在关系。首先,根据共晶复合陶瓷的微观特征,用相互作用直推法和有效简化算法获得复合陶瓷的有效应力场。然后,应有等效夹杂法和Griffith 微裂纹扩展理论预报了共晶复合陶瓷的细观力学强度。进而,应用统一压剪理论建立冲击区的动态破坏准则。最后,应用与微观结构相关的动态破坏准则建立冲击强度计算模型。定量分析了微观结构参数对冲击强度的影响,结果表明：共晶体间界面缺陷尺寸越小及共晶体刚度越大,抗冲击强度越大。     

Sn对AZ31镁合金显微组织及力学性能的影响

研究结果表明：由于Sn的加入,合金中形成的颗粒相Mg2Sn会使合金组织晶粒变细,晶间组织由连续网状变得不连续,并提高了合金的力学性能。当Sn加入量为1%时,合金的抗拉强度提高了30.0%,冲击韧度提高了52.4%,布氏硬度提高了37.8%,伸长率提高了51.8%。拉伸断口形貌分析表明,由于Sn的加入,合金的断裂方式由解理断裂转变为准解理断裂。     

冷却速度和纤维体积分数对复合材料力学性能的影响

采用液态浸渗后直接挤压的方法制取了Al2O3/Al基复合材料,探讨了不同纤维体积分数和冷却速度对复合材料力学性能的影响.结果表明:随着纤维体积分数增大,材料强度提高;冷却速度降低,材料强度降低;Si、Cu、Mg元素可以强化Al基复合材料.     

矿物掺合料、纳米SiO2和纳米CaCO3对胶凝材料需水量的影响

通过粉煤灰、矿粉、硅灰、纳米CaCO3和纳米SiO2以不同掺量等量取代的方法掺入胶凝材料,通过标准稠度用水量的方法研究了胶凝材料需水量的变化.结果表明:掺入粉煤灰、硅灰、纳米CaCO3和纳米SiO2使胶凝材料的需水量增大,并随掺量的增加而增大,矿粉则相反.掺量小于8%的硅灰对胶凝材料的需水量影响不大.掺入纳米材料,掺量小于2%时,胶凝材料的需水量变化不大,掺量大于5%后,会产生急剧增大的现象.     

微合金化对高强钢筋微观组织和抗震性能的影响

以低碳微合金化钢为研究对象,探讨了不同V-Cr微合金化成分对钢筋微观组织和抗震性能的影响。结果表明,V-Cr复合微合金化后,钢筋具有较好的抗震性能,且钢筋中弥散析出了VC、Cr3C等析出物。微合金钢的强化方式主要为析出强化和细晶强化。     

游离碳对化学气相沉积SiC纤维微结构的影响

利用分析电子显微镜(AEM)研究了在用化学气相沉积方法沉积SiC过程中加入游离碳对SiC纤维(W芯)微结构的影响.游离碳能够有效的避免在SiC/W芯界面上出现WO3,排除氧元素在纤维中存留;同时还能够有效地抑制W芯附近SiC晶粒的长大,并在SiC中形成许多同心的富C层.这些微结构上的变化可使SiC纤维强度从2800 MPa提高到3600 MPa.