Effect of Y2O3, CeO2 on Sintering Properties of Si3N4 Ceramics

The effect of rare earth oxides Y203 or Ce02 on sintering properties of Si3N4 ceramics was studied and the mechanism of assisting action during sintering was analyzed. The results in dicate that the best sintering properties appear in Si3N4 ceramics with 5% Y203 or 8% CeO2. Secondary crystallites are formed at grain boundaries after heat treatment,which decreases the amount of glass phase and contributes to the improvement of high-temperature mechanical properties of silicon nitride.     

结构陶瓷的高温疲劳强度衰减理论

提出了陶瓷材料疲劳强度衰减理论并由此导出了各种疲劳关系式。建立了疲劳基本方程ｄσ＿ｒ／ｄ＿ｉ＝一Ａσ（ｔ）￣ｎｔ￣（－ｍ），得出了疲劳寿命公式Ｔ＝Ｍ（σ＿０－σ）／Ａσ￣ｎ（静疲劳时Ｍ＝１，连续增载疲劳时Ｍ＝ｎ＋１，循环疲劳时Ｍ＝（ｎ＋１）／（１＋Ｒ＋Ｒ￣２＋……＋Ｒ￣ｎ），逐级加载时，并导出不同疲劳方式下疲劳寿命间的关系。同时，用多种Ｓｉ＿３Ｎ＿４材料在高温中作了论证试验，结果与理论一致。     

钛化物陶瓷的高温蠕变行为与失效机理

分析了原位生成含钛复相陶瓷TiB2-TiC(TT），TiB2-TiCxN1-x(TTT）及TiB2-TiC-SiC（TTS）的高温蠕变性能和高温氧化行为，考察在恒定载荷不同温度下，材料挠度随时间的变化，探讨了其高温失效机理，并给出了材料抗三点弯曲高温蠕变方程-挠度/时间方程，结果表明，含钛复相陶瓷TT，TTT及TTS在1100℃时均出现较大的蠕变，因此，上述3种材料不宜在1100℃及以上的温度下使用，指出失效的原因之一是TiB2陶瓷在800℃时的高温氧化及1100℃时的高温热分解。     

冲击球压技术研究材料局部损伤和弹塑性特征

冲击球压技术是基于赫兹接触理论发展起来的研究材料力学性能的新方法,尽管起步较晚,但是对材料力学性能特征和变化的研究是非常有效的.概述了近40年利用冲击球压技术分析材料局部损伤和评价材料弹塑性特征的理论和研究进展,重点阐述了利用冲击球压技术和赫兹接触理论评价材料恢复系数和动态硬度特征及变化的可行性、敏感性和精确性.结合研究现状对冲击球压技术中隐含的问题进行了划分,并展望了未来冲击球压技术的发展方向.     

高温和超高温极端环境下陶瓷管材弹性模量评价新技术

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。     

胶层厚度和耐湿老化对夹层玻璃中PVB胶与玻璃界面粘结性能的影响

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%。     

门窗幕墙用钢化玻璃自爆源和自爆机理分析及在线检测技术

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。     

利用万能材料试验机与声发射装置实现脆性材料损伤监测与控制

主要介绍了国家科技部仪器升级改造计划——《多功能智能化脆性材料试验机》的研究成果,改造后的试验机不仅保留了材料试验机的所有功能,还可以对声发射装置实现实时控制,完成对玻璃、陶瓷等材料的无损性能评价和寿命预测.使用改进后的仪器,研究玻璃和刚化玻璃在动态载荷下的临界应力随载荷速度和应力状态的变化及动态断裂机理,实现对玻璃产品质量检测和服役构件残余性能评价的智能化.     

幕墙中空玻璃失效在线检测技术

针对幕墙中空玻璃中空层气体泄漏并导致其节能功能失效及外片脱落质量事故问题,研究中空玻璃中空层密封性能在线检测技术及装置。根据中空玻璃的承载特性,给出集中载荷作用下中空玻璃在中空气体层密封和泄漏状态下的中空玻璃内、外片变形量理论计算方法。理论和试验研究揭示相同载荷作用下中空层失效后改变中空玻璃的变形性能,失效后中空玻璃承载面变形明显增大,而另一面玻璃几乎不变形,且整体承载能力明显降低。基于此现象,提出采用在中空玻璃面板中心施加集中荷载,并通过观测中空玻璃内、外片变形量的大小或中空层的厚度变化来评价中空玻璃中空层的密封性能。通过一个实施例,描述该方法的实施过程,验证该方法的实用性和可靠性。     

隐框玻璃幕墙结构胶损伤检测

将动态测试方法应用于隐框玻璃幕墙结构胶的损伤与老化程度识别中。通过试验指出,结构胶脱胶位置处的玻璃模态位移振型比未损伤时振幅明显增大,频率随脱胶长度的增大而降低;随着结构胶老化时间的增长,结构胶对玻璃的粘结作用力不断下降,玻璃的固有频率变化率也不断增大,因而可通过频率变化率来识别结构胶的老化程度。