疲劳损伤钢件修复的最佳时机

为了研究影响疲劳损伤中间退火修复效果的诸因素,找出最佳修复时机的变化规律,在不同的恒应变控制下,对40Cr调质钢进行疲劳循环加载,求得存活率为90%时的寿命Nf.将试样疲劳加载到少于Nf的不同周次后,再进行中间退火修复.发现中间退火可以延长损伤件的疲劳寿命.本次试验条件下能使疲劳寿命提高到原始试样的二倍.修复效果与损伤周次和承受的循环应变大小有关.用高灵敏度电阻仪和TEM对疲劳损伤过程和修复后材料的微观结构进行了测试和观察.发现中间退火不能使损伤的材料恢复到原始材料状态.疲劳加载对材料的微观变化有两个相反的影响:疲劳损伤导致形成微观裂纹,但疲劳加载在材料中累积的应变能在中间退火过程中,作为附加驱动力,促使材料更加均匀、稳定,从而减少了形成微裂纹的条件.当循环应变增加,获得最佳修复效果的损伤周次减少.     

电阻法预报CFRP层板疲劳损伤演变过程

通过类比方式,以电阻变化作为复合材料的损伤参数,建立了用电阻损伤参数预报CFRP层板疲劳损伤的数学模型,通过拉-拉疲劳试验,对CFRP层板的疲劳损伤与疲劳寿命预报进行研究,建立了累积损伤中电阻与疲劳损伤状态之间的关系.研究表明,在疲劳损伤过程中,电阻损伤参数的变化同材料的疲劳损伤过程密切相关,电阻损伤规律可分为下降阶段、平稳阶段和破坏阶段;碳纤维材料的电阻变化能够反映纤维的损伤程度和破坏形式,可以作为表征复合材料纤维损伤的有效参数.     

用于微测辐射热计的氧化钒薄膜制备

采用射频(RF)反应溅射法,在微结构衬底上制备氧化钒薄膜,研究了氧气压、衬底温度、退火条件及薄膜厚度对薄膜电阻及电阻温度系数(TCR)的影响.在氮气保护下,采用常规退火和快速升降温退火对薄膜进行热处理.结果表明:氧分压、退火条件和薄膜厚度对电阻温度系数影响较大,需综合考虑;衬底温度对薄膜电阻的影响较大,但对电阻温度系数的影响较小;与常规退火方法相比,采用快速升降温退火有利于薄膜电阻温度系数的提高;通过优化工艺参数,制得的薄膜电阻温度系数可达(-4%/℃)左右,满足微测辐射热计的要求.     

Cu-Cr Cu-Ti双层薄膜离子束混合与其电阻和硬度性质

借助于透射电子显微镜(TEM)研究了Cu-Cr、Cu-Ti双层离子束混合。分别用200keVAr~ 和350keVXe~ 注入Cu-Cr、Cu-Ti双层薄膜,对其混合后的表面硬度和电阻进行了测量。发现Cu-Cr双层混合,在10~(17)/cm~2Ar~ 注入剂量时,TEM形貌图出现了沟纹,为一离子择优溅射效果,此时形成了单一的Cu基亚稳相固溶体,经200℃退火后,有孪晶生成,Cr沉淀析出,而Cu-Ti双层离子束混合有Cu_3Ti_2相生成,在400℃退火时生成了Cu_3Ti相。离子束混合的表面硬度和电阻都有了显著地增加。经100～400℃退火,其表面硬度和电阻的变化主要受退火前混合程度、热处理引起的相变及损伤程度的综合影响。     

利用退火的碳纳米管与金属接触特性的改善

碳纳米管与金属电极间的接触特性是提高纳米器件性能的重要因素.本文采用介电电泳在金属对电极上组装碳纳米管,形成金属-碳纳米管-金属结构.将样品分别在200℃、300℃、400℃下恒温退火1h后自然冷却.通过测量样片的伏安曲线,根据曲线线性度和斜率来评价退火前后的接触状态.实验表明,在三种温度下退火,接触电阻均有不同程度的减小.但一段时间间隔后,电阻又会增加.在本次实验时间范围内,其接触电阻均小于退火前.样片在300℃下分别退火30min、60min、90min后比较其电阻的大小,发现电阻随着退火时间的延长而逐渐减小.     

磁场退火对La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3低场磁电阻增强效应的研究

为了提高La0.7Sr0.3MnO3的低场磁电阻效应,将样品进行了磁场退火处理。实验结果表明,磁场退火并没有改变样品的磁矩,但对其磁各向异性产生了较大的影响。与零磁场下退火的样品相比,磁场退火样品的磁电阻明显提高。这种增强效应在低磁场下更加明显,在0.1 T的外磁场下,磁退火样品的磁电阻比零场退火的提高了140%。利用自旋极化隧穿机制解释了这种增强的磁电阻效应。     

中间退火及成品退火速率对高压阳极铝箔微观组织的影响

采用不同中间退火温度及成品退火速率对高压阳极铝箔进行处理,并利用EBSD及XRD技术分析其微观组织结构,尤其是织构的变化规律。结果表明,中间退火温度对后续成品退火中形成立方织构起到了关键作用,这可能是由于低温中间退火保留了大量的形变储能,为成品退火时立方织构的形成增加了形核核心。同时,低的中间退火温度造成立方织构较理想位置偏转程度更大。随着成品退火加热速率的增大,铝箔再结晶分数及再结晶晶粒尺寸逐渐减小,这是由于退火加热速率的增大(低于临界加热速率),缩短了晶界迁移的时间,减缓了再结晶的发生。     

基于DIC方法的不同退火温度下Cu-Ni19合金损伤演变研究

采用MTS-Landmark材料试验机及LEICA-LM/DM光学显微镜，结合数字图像相关性（DIC）分析方法，对不同退火温度下Cu-Ni19合金的拉伸力学性能和微观组织进行了实验研究，分析了不同退火温度下大变形区域和小变形区域Cu-Ni19合金的损伤演变行为。结果表明:随着退火温度升高，Cu-Ni19合金的屈服强度和抗拉强度减小，微观组织发生回复再结晶，组织趋于等轴化。Cu-Ni19合金的损伤演变分为均匀变形和局部变形阶段，根据试样变形特征分为大变形区域和小变形区域。在小变形区域，试样以均匀变形为主，晶粒变形程度较小。在大变形区域，试样以快速变形为主，晶粒变形程度较大，同时小变形区域基本停止变形。在大变形区和小变形区试样的损伤因子都随着应变的增加而增大，损伤变形速率和临界损伤因子随着退火温度的升高而减小。基于DIC方法建立了不同退火温度下大变形区域和小变形区域Cu-Ni19合金试样的损伤演变方程，有效地反映了不同退火温度下大变形区域和小变形区域Cu-Ni19合金的损伤演变规律。     

含氯气氛退火对CdTe薄膜性质影响的交流阻抗研究

对近空间升华制备的CdTe薄膜进行了CdCl2气氛下热处理。测量了样品在室温下的交流阻抗特性,基于恒相位角元件（CPE）等效电路拟合所测量的复阻抗谱,分析了退火工艺对CdTe薄膜的晶粒体电阻、晶界电阻、弛豫时间的影响。结果表明,随退火温度的增加,晶粒电阻增大,晶界电阻减小,弛豫时间缩短。     

中间退火对高纯铝箔立方织构的影响

采用晶体取向分布函数（ODF）研究和分析了中间退火对高纯铝箔立方织构的影响。研究结果表明：中间退火对高纯铝箔冷轧形变织构影响不大,但对成品退火箔材中立方织构和R织构含量产生重要影响,在300C/2h中间退火条件下,成品箔材中再结晶立方织构物取向密度最大,R织构含量较小。