40vol%SiC_P/2024Al复合材料的动态压缩性能

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)研究了40%体积分数的SiCP/2024Al复合材料和基体材料2024Al在不同应变率下的动态压缩性能。在高应变率动态压缩时该复合材料与2024Al均表现出应变率不敏感,复合材料屈服应力高于2024Al;与2024Al的应变硬化性能不同,复合材料表现出应变软化性能。利用扫描电镜(SEM)观察动态压缩后复合材料试件的微观组织,发现试件内部出现一些孔洞、微裂纹以及一些增强颗粒的破碎等损伤现象,并且在较高应变率下基体呈现出明显的热软化甚至发生局部熔化,由此判断,在高应变率下SiCP/2024Al复合材料宏观应变软化的机制为内部损伤及基体热软化。将SiCP/2024Al复合材料与2024Al经400℃下烧蚀3 h后自由冷却至室温,利用SHPB再次进行测试,与烧蚀前的测试结果相比,2024Al的性能明显下降,而复合材料的性能变化较小,表现出比基体材料更好的抗高温稳定性能。     

钢纤维活性粉末混凝土高温后动力学特性研究

利用霍普金森压杆系统(split Hopkinson pressure bar,SHPB),采用铅片作为整形器,分别对未经高温处理及经600,800℃高温作用后的素活性粉末混凝土(normal reactive powderconcrete,NRPC)和钢纤维增强活性粉末混凝土(steel fiber reinforced reactive powder concrete,SFRPC)进行冲击压缩试验,以研究高温后NRPC和SFRPC的动态力学性能及钢纤维掺量对SFRPC抗冲击性能的影响.结果表明,经高温作用后,NRPC和SFRPC在应变率(75~85 s-1)下的动态抗压强度均明显降低,600,800℃作用后动态抗压强度损失率分别约为25%,65%,但峰值应变均提高.高温作用后,SFRPC的抗冲击能力明显优于NRPC,600℃及800℃时SFRPC(1.0%)动态抗压强度同NRPC相比分别提高了28.1%和35.1%,峰值韧度则分别提高了83.4%和74.9%.破坏程度上SFRPC也明显轻于NRPC,试样呈现裂而不散的形态.最后,分析了高温后钢纤维对活性粉末混凝土的增强增韧作用机理.     

活性粉末混凝土高温后的扫描电镜试验研究

利用扫描电子显微镜(SEM)对活性粉末混凝土(RPC)的显微结构进行观察,分析了高温作用后RPC内部微观结构的变化情况。重点研究水化产物C-S-H凝胶形貌和骨料界面区。结果表明:随着加热温度的升高,C-S-H凝胶变化明显,由致密石状体形态变为大块分散相,且出现分层;而骨料界面区由于浆体收缩和骨料膨胀形成裂缝,这些微观结构的变化是RPC宏观力学性能恶化的根本原因。