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避免出料管破裂或断裂是保证核废料高放废液玻璃固化进程的重要措施之一。通过建立力学模型,分析了服役工况下不同因素对出料管的受力作用及应力大小。结果表明,熔融高放废液玻璃固化料静水压力作用和玻璃固化料及出料管自重作用导致的出料管最大拉应力,远小于出料管不同服役温度时对应的拉伸强度,其对出料管破裂风险影响极低。出料管在停止出料阶段,同时承受固化料对其作用的静水压力和内外壁温差导致的热应力叠加作用,由此导致的最大拉应力分布在出料管内壁,且足以对出料管产生明显不利影响。通过对出料管内、外径进行优化设计,可降低服役过程中导致的最大拉应力值,从而保障出料管的安全可靠应用。 相似文献
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正随着我国现代化进程的高速发展,陶瓷及陶瓷基复合材料由于其优良的抗腐蚀、抗磨损和耐高温等性能,已经越来越多地应用在航天、卫星和导弹等高技术领域,在国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。但是由于陶瓷的本征脆性,这类材料也最容易发生突发性事故、成为最不安全的材料,使得它们的可靠性评价和寿命预测非常困难,尤其是在各种常规仪器和方法都无法实施的高温和超高温等极端特殊环境条件下。陶瓷的失效往往具有突发性和灾难性,主要表现为极限应变小、裂纹扩展速率快、塑性变形极小、损伤容限低等。对材料力 相似文献
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通过对破碎后的门窗幕墙用钢化玻璃自爆残片的电镜观察和成分分析,发现引起钢化玻璃自爆源不仅仅是传统认识中的硫化镍微粒,还有许多其它异质相颗粒如:单质硅、氧化铝和偏硅铝酸钠等。玻璃破碎前的裂纹萌发和扩展主要是由于异质颗粒引起的残余拉应力和玻璃本身残余应力综合作用所导致。导致这种局部应力集中的原因可以分为两类:一类是在相变膨胀过程所产生的应力,另一类是由于异质颗粒与玻璃基体的热膨胀系数不匹配而产生的应力。基于钢化玻璃中若存在异质颗粒时必然会造成应力集中的特点,提出了一种判别钢化玻璃中自爆源颗粒的在线检测技术-光弹扫描法。根据透射式光弹原理,利用起偏片和检偏片两边的透射光强差的变化获取钢化玻璃的应力条纹图像,然后对应力条纹进行图像处理和分析,找出应力条纹图像中的奇异或突变点,包括应力集中点。该技术可用于现场在线检测门窗幕墙用钢化玻璃中是否存在异质相颗粒杂质,避免灾难事故的发生,保障人民生命财产安全。 相似文献
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夹层玻璃的耐久性和安全可靠性与其界面粘结性能密切相关。本文首次提出了十字交叉法测量夹层玻璃中PVB胶与玻璃的界面拉伸和剪切粘结强度,分别研究了加载速度效应、PVB胶层厚度效应和湿度老化等的影响。结果表明:测量夹层玻璃中PVB胶与玻璃粘结强度的加载速度应选取5mm/min。当胶合层厚度相同时,界面拉伸粘结强度高于其剪切粘结强度,PVB胶层厚度越大,其拉伸粘结强度和剪切粘结强度都逐渐越低。单层PVB胶片与玻璃之间的界面拉伸粘结强度最大值为11.49MPa。耐湿老化对玻璃与PVB胶的界面粘结强度影响不大,即使老化60天后,其拉伸粘结强度也仅下降12.3%。 相似文献
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在陶瓷表面引入含压应力的涂层是一种有效的增强技术。本研究将氧化铝和石英粉混合浆料涂覆在预烧后的氧化铝坯体上,无压共烧原位合成了热膨胀系数较低的莫来石–氧化铝涂层。利用降温过程中涂层内形成的残余压应力实现了氧化铝陶瓷的预应力强化。结果表明:随着涂层中石英掺量增加,预应力氧化铝的强度出现先增大后减小的趋势;当涂层中掺入石英的质量分数为15%时,预应力增强效果最好,涂层与基体界面结合紧密,预应力氧化铝陶瓷的弯曲强度达到(549.44±27.2)MPa,比普通氧化铝的强度提高了37.19%;当涂层中掺入石英的质量分数增大到15%以上,由于烧结收缩不匹配反而引起强度下降;这种预应力增强效果会随着温度升高逐渐减弱,当测试温度达到并超过1000℃时,预应力氧化铝和普通氧化铝会具有大致相等的抗弯强度。由于表层压应力的存在,预应力氧化铝还展现出更好的抗热震性能和损伤耐受性。 相似文献
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以硅灰石、石英、Al2O3为原料制备具有较低膨胀系数的钙铝硅质涂层。通过调整涂层的组成来对基体产生适当的压应力,从而提高陶瓷的抗折强度。研究了涂层热膨胀系数、厚度及保温时间对抗折强度的影响,分析了涂层材料的物相组成。结果表明:当涂层中Al2O3含量为8.1 wt%、涂层厚度约为101μm,球磨时间3 h,烧成温度为1170℃,保温为30 min时,可获得抗折强度最优的钙铝硅质涂层复合陶瓷。此时基体和涂层的膨胀系数分别为8.73×10-6℃-1和6.06×10-6℃-1,制得的涂层复合陶瓷抗折强度(103±3 MPa)比无涂层样品(66±2 MPa)提高了56%。 相似文献
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本文综述了从室温到2200°C范围内陶瓷材料弹性模量的传统测试方法和新技术。针对脆性陶瓷管材在高温及超高温下弹性模量的评价难题,我们提出一种结合相对法和缺口环法的新方法,即相对缺口环法。通过比较缺口环与刚性圆块的横梁位移得到缺口环在高温及超高温下的真实变形量计算出精确的弹性模量。对典型的石英玻璃管、氧化铝陶瓷管、C/SiC/ZrB_2复合陶瓷管以及石墨管进行测试所得到的结果表明相对缺口环法准确有效,为高温及超高温等极端环境下脆性管材的结构安全提供了一种简便可靠的评价方法。 相似文献
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采用熔融法制备出了无碱型RO-Al2O3-SiO2玻璃.研究了残余应力、钢化工艺以及样品尺寸对RO-Al2O3-SiO2玻璃的弹性模量、剪切摸量、维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性等力学性能的影响.结果表明:合适的钢化工艺和残余应力可以显著提高其弯曲强度和断裂韧性,但对其它力学性能影响较小.经钢化处理后的RO-Al2O3-SiO2玻璃的弯曲强度和断裂韧性分别达到了263 MPa和2.28MPa·m1/2.与没有经钢化处理的玻璃样品相比,分别提高到了4倍和235%.提出了1种新型的钢化工艺--非对称钢化工艺,对于在非对称载荷下服役的玻璃构件来说,非对称钢化工艺有可能在提高玻璃力学性能的同时还可以降低其自爆风险. 相似文献
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对建筑幕墙用钢化玻璃发生突发性自爆和松动脱落导致城市闹区灾难事故的安全隐患和真空玻璃应用中的强度问题及边缘易损伤而导致失效等瓶颈问题进行了分析,开发出光弹扫描法和动态法等一系列评价既有钢化玻璃幕墙安全可靠性的技术及相应的设备,提出钢化和半钢化真空玻璃的高可靠性设计思想和产业化制备技术。本文综述了项目组近几年在玻璃评价技术方面所取得的部分成果,期望以最大限度地降低钢化玻璃幕墙的安全隐患,提高玻璃应用的安全可靠性,保障城市公共安全,同时促进我国城市建设用的玻璃更加节能、环保和舒适。 相似文献
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