钇硅酸盐材料力学性能的第一性原理研究

为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7均为机械稳定结构,X1-Y_2SiO_5与γ-Y_2Si_2O_7的体模量、剪切模量、弹性模量、泊松比分别为112,49,128GPa,0.31和114,55,142GPa,0.29。可见X1-Y_2SiO_5的模量较γ-Y_2Si_2O_7低。同时研究二者理想晶体的韧性、热膨胀系数、残余应力。结果表明:X1-Y_2SiO_5韧性较γ-Y_2Si_2O_7好,热膨胀系数较γ-Y_2Si_2O_7高,残余应力较γ-Y_2Si_2O_7低。     

超声探伤仪水平线性误差测量不确定度评定

本文结合单位实际检测工作,依据JJG746-2004《超声探伤仪》计量检定规程,对超声探伤仪的水平线性误差测量不确定度进行了评定。     

浇注式沥青混凝土现状与发展

为进一步确定浇注式沥青混凝土科学合理的性能评价指标及要求,全面梳理了国内外浇注式沥青混凝土相关规范,对比评价了不同规范中的技术指标要求及级配范围,系统地调查了大量实体工程及研究动态,厘定了浇注式沥青混凝土钢桥面铺装结构层组合、原材料类型和技术指标要求及级配类型,为浇注式沥青混凝土规范完善与质量控制奠定了基础。结果表明:推荐钢桥面铺装结构层组合为30~35mm GA-10+35~40mm SMA-10,GA基础沥青为SBS改性沥青+TLA(15%~30%),采用2%降粘剂;推荐性能评价指标要求范围为油石比7.9%~8.5%、流动度10~17s、贯入度1.4~2.5mm、贯入度增量不超过0.25mm、弯拉应变不小于7 000με、动稳定度不小于1 000次/mm(参考指标);疲劳性能试验以控制应变模式进行,结果以实测为准。     

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。     

时效温度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al热轧管材组织性能的影响

通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)等手段对新型Ti5563合金热轧态管材经固溶时效和时效处理后的组织及物相含量进行了分析,比较了不同热处理后合金的力学性能,研究了时效温度对材料组织和力学性能的影响。结果表明:直接时效处理是提高Ti5563合金热轧态管材综合性能较为有效的方法;在520~660℃时效处理时,温度越低,α析出相越多,尺寸越小,分布越弥散,合金强度越大;随着温度增加,α析出相减少且尺寸变大,强化作用减弱,合金的塑性增加。     

中空涤纶/不锈钢/竹炭保温透湿材料的开发及性能研究

通过花式捻线方法将中空涤纶、不锈钢长丝和竹炭纤维三种功能性纤维并捻获得复合纱线,利用纱线强度、毛羽和实际捻度测试,得到最佳的纱线纺制参数。并采用最佳工艺参数纺制的包绕纱线进行平纹织物织造,对其织物透湿性、远红外发射率以及保温性能进行测试表征,最终制备一种可用于防寒服的新型保温透湿织物。结果表明,缠绕捻度为上捻度200,下捻度0时,纺制的包芯纱具有最佳捻度。中空涤纶/不锈钢/竹炭织物透湿率为5 184g/(m2·24h),达到透湿织物透湿要求的2倍以上。一至四层织物的远红外发射率均在70%及以上,符合远红外发射率具有功能性结果的范围。织物克罗值达到7.355clo,高于极低温作业穿着克罗值51.6%,可满足极低温环境下的织物保温要求。织物保温率为62.43%,相比于棉、毛等传统纺织原料,织物保温率可以提升2倍以上。     

CeO2掺杂制备Ba0.9Ca0.1Ti1-xSnxO3压电陶瓷的结构及电性能

采用传统的陶瓷烧结技术,通过添加0.15%(摩尔分数)CeO2,在1120℃烧结2h,成功制备了新型无铅压电陶瓷Ba0.9 Ca0.1 Ti1-x Snx O3,并且检测了陶瓷样品的微结构和电性能.XRD显示所有陶瓷样品均具有纯的钙钛矿结构,在室温下为典型的四方相,SEM显示适量添加锡离子可以提高陶瓷致密性.在室温下,锡离子改性的BaTiO3基压电陶瓷在x=0.02处显示了优异的压电、介电和铁电性能(d33=276 pC/N,kp=46%,εr=3678,tanδ=2.4%,Pr=18.2μC/cm2,EC=1.12 kV/mm).这些优异的检测结果证实适当添加锡离子能改善BaT iO3基压电陶瓷的电性能.     

动态布流平面凝固铸造AA1070/AA7050合金

提出了一种新的用于大尺寸复层铸锭平面凝固铸造的布流系统,并使用软件FLUENT对铸造过程中分流方式对温度场的影响进行了模拟分析,模拟结果表明,使用动态布流时熔体温度的均匀性显著优于定口布流,因而可实现凝固时固/液界面在上升过程中保持平坦。使用动态布流平面凝固铸造方法实现了1070/7050大尺寸双层铝合金的铸造复合,铸造结果表明,复合铸锭中两种铝合金的界面清晰平直,无气孔夹杂等缺陷,实现了冶金结合并存在元素扩散层;7050侧金相组织均匀,厚度方向上无明显宏观偏析。     

SiCp/Al复合材料在Cl-环境中的点蚀行为

通过浸泡模拟实验方法,研究了SiCp/Al复合材料在Cl-环境中的点蚀行为。结果表明,SiCp/Al复合材料点蚀主要出现在SiC颗粒附近,SiC与Al基体界面结合处为点蚀的优先发生位置。Cl-和界面反应物对点蚀的形成和发展起主要促进作用。Nyquist曲线在0~3 d时由容抗弧组成,Bode曲线在0.1~10 000 Hz出现高频相角峰,点蚀腐蚀过程机制表现为单纯电荷传递过程机制。3 d后Nyquist曲线出现一个高频区的容抗弧和低频区的一条与实轴成45°的直线(经典Warburg阻抗),Bode曲线在0.1~10000 Hz出现高频相角峰并在0.001~0.1 Hz出现一个不太明显的低频相角峰,点蚀腐蚀过程机制表现为电荷传递过程与腐蚀产物扩散共同作用的混合机制。     

空间碎片高速撞击的数值模拟方法评述

计算机数值模拟是实现空间碎片撞击效应地面模拟的重要手段之一。撞击速度增加,撞击的物理机制和效应将发生改变,计算机数值模拟方法也应随之丰富和全面。介绍了基于有网格和无网格方法的高速撞击数值模拟发展历程,并针对数值模拟中常用的有限元法和SPH法进行了分析比较,阐述了高速撞击计算机模拟中无网格法的计算优势,并提出量子力学在未来无网格法数值模拟中的可能应用。为空间碎片高速撞击更加真实可靠的数值模拟提供参考。