第二步离子交换工艺对钠铝硅系玻璃性能的影响

实验采用两步法对玻璃进行离子交换,主要研究经过不同第二步离子交换时间后的玻璃在性能上的区别.本文测试了K+、Na+的分布情况,表面应力及应力深度,弯曲强度,弹性模量,并计算出K+、Na+的离子扩散系数和K+、Na+的扩散活化能.结果表明:经过两步离子交换后,应力层深度、Weibull模量和弹性模量会增加,表面应力和弯曲强度会减小.第二步离子交换温度为340℃,第二步离子交换时间从0.1 h到3 h,在第二步离子交换时间为0.5 h时,K+扩散系数为0.43×10-15 m2/s,K+扩散活化能为144.00 kJ/mol,Na+扩散系数为0.30×10-15 m2/s,Na+扩散活化能为145.93 kJ/mol,比较有利于K+、Na+的扩散.总体上,Na+的扩散系数大于K+的扩散系数,Na+的扩散活化能小于K+的扩散活化能.     

Theoretical investigation on the electronic structure,elastic properties, and intrinsic hardness of Si2N20

According to the density functional theory we systematically study the electronic structure, the mechanical prop- erties and the intrinsic hardness of Si2N2O polymorphs using the first-principles method. The elastic constants of four Si2N2O structures are obtained using the stress-strain method. The mechanical moduli （bulk modulus, Young’s mod-ulus, and shear modulus） are evaluated using the Voigt-Reuss-Hill approach. It is found that the tetragonal Si2N2O exhibits a larger mechanical modulus than the other phases. Some empirical methods are used to calculate the Vickers hardnesses of the Si2N2O structures. We further estimate the Vickers hardnesses of the four Si2N2O crystal structures, suggesting all Si2N2O phases are not the superhard compounds. The results imply that the tetragonal Si2N2O is the hardest phase. The hardness of tetragonal Si2N2O is 31.52 GPa which is close to values of β-Si3N4 and γ-Si3N4.     

PVC/纳米Al2O3复合材料的力学性能研究

通过熔融共混方法制备了PVC/纳米Al2O3复合材料,研究了纳米粒子对PVC的增强、增韧效果。采用细观力学方法理论上求解了纳米复合材料的有效弹性模量,比较并分析了试验值和理论计算值的偏差。     

泡沫塑料力学性能研究进展

本文对泡沫塑料力学性能的研究进行了简要综述，重点介绍近期文献和作者在该领域的一些研究工作，及对该领域的研究工作进行展望．     

碳化硅薄膜的力学性能测试分析

对利用射频磁控溅射及真空退火方法在(100)硅晶片衬底上制备的纳米晶碳化硅(SiC)薄膜,用纳米压痕仪进行了力学性能测试分析。纳米压痕技术测试给出两块SiC薄膜样品I和II的弹性模量/硬度分别约为106GPa/9.5GPa和175GPa/15.6GPa。纳米划痕技术测试两块SiC薄膜的摩擦系数分别约为0.02~0.15和0.05~0.18,显示出良好的润滑性能;对薄膜的临界附着力等进行测量以评价膜基结合强度,分析了划痕过程中薄膜近表面弹塑性变形和断裂信息。在原子力显微镜下对SiC薄膜样品的初始表面及残余压痕和划痕形貌进行了观察分析,与测试结果相符。综合比较,样品II的整体性能优于样品I。本文中薄膜的弹性模量和硬度值较低可归因于制膜技术的不同和表层碳含量偏高。     

连云港淤泥流变特性研究

研究了体积容重为Ｃ＿ｖ＝０．０５７～０．４１连云港西墅地区淤泥的流变特性和弹性模量。在剪切率的变化范围２×１０￣（－２）ｓ￣（－１），淤泥具有三种不同的流变特性，在很低剪切率情况下，淤泥剪切力基本保持常值；在低剪切率范围，表现为宾汉流体性质，其屈服应力和宾汉动性系数以Ｃ＿ｖ指数增长；在高剪切率，淤泥流动体现出宾汉伪塑性特征，划分三个特征区的临界剪切率值是随淤泥含水量变化，最后指出，连云港淤泥弹性模量与高岭土结果很相近，对淤泥含水量的变化极其敏感。     

方沸石大单晶及多晶粉饼力学性能的实验研究

报道了采用纳米压痕硬度计和Instron仪器分别对方沸石ANA大单晶和方沸石ANA多晶粉饼进行的力学性能测试工作。在纳米压痕实验中可实时测得连续载荷和随载荷连续变化而变化的位移,得到载荷-位移曲线图。根据W.C.O live算法,利用接触刚度连续测量(CSM)技术,实现了ANA沸石的硬度、弹性模量随压痕深度变化的连续测量,得到了ANA沸石单晶的硬度、弹性模量分别为0.25GPa和4GPa。用Instron仪器测得ANA多晶粉饼的弹性模量值为125MPa。对ANA沸石大单晶和ANA沸石多晶粉饼的力学性能进行了比较。     

盾构掘进引起地表沉降的多因素敏感性分析

为了研究各因素在盾构法施工中对地表沉降的影响程度,基于敏感性分析原理,针对一地铁盾构实例,选取土体弹性模量、土仓压力、地下水等3个影响地表沉降的因素,通过变化某一基准参数,让其余影响因素固定,分析研究了盾构施工引起地表沉降对各因素的敏感性。结果如下:弹性模量提高10%时,地表累积最大沉降量可减小15%～20%;在地下水存在的情况下,地表沉降显著增大;而对于砂性土而言,土仓压力越高地表沉降值略有增加。研究结果表明:地表沉降对穿越地层的弹性模量和地下水比较敏感,而对土仓压力敏感性较小。     

利用等厚干涉法测量玻璃弹性模量简

提出了一种基于等厚干涉原理测量玻璃弹性模量的方法。在标准平板玻璃上表面和待测平板玻璃下表面形成空气薄膜劈尖,分别测量待测平板玻璃在自然和受力两种状态下等厚干涉条纹的分布情况,从而得出玻璃弹性模量。该方法有效消除了玻璃平板表面不平整、材料内部不均匀和自身重力等因素对测量结果的影响。干涉条纹的分布信息通过CCD图像采集及计算机处理获得。该方法原理简单,设备常见,测量精度高,适用于实验教学,也可用于科研测量。     

In-situ high pressure X-ray diffraction studies of orthoferrite SmFeO_3

The high-pressure behaviors of SmFeO3 are investigated by angle-dispersive synchrotron X-ray powder diffraction under a pressure of up to 40.3 GPa at room temperature. The crystal structure of SmFeO3 remains stable at up to the highest pressure. The different pressure coefficients of the normalized axial compressibility are obtained to be βa = 0.60 × 10-3 GPa-1,βb = 0.79 × 10-3 GPa-1, βc = 1.28 × 10-3 GPa- 1, and the bulk modulus （B0） is determined to be 293（3） GPa by fitting the pressure-volume data using the Birch-Murnaghan equation of state. Furthermore, the larger compressibility of the FeO6 octahedra suggests the evolution of the orthorhombic structure towards higher symmetry configuration at high pressures.