基于巴西圆盘试验的国产石墨拉伸强度及特性研究 |
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引用本文: | 田冬青,史力,孙立斌,申克,徐昆.基于巴西圆盘试验的国产石墨拉伸强度及特性研究[J].原子能科学技术,2023(3):591-599. |
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作者姓名: | 田冬青 史力 孙立斌 申克 徐昆 |
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作者单位: | 1. 清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心;3. 湖南大学材料科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家科技重大专项(2008ZX069); |
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摘 要: | 拉伸强度是石墨构件设计和结构完整性评价的一个重要参数,为研究国产石墨的拉伸强度及试样尺寸、石墨颗粒粒径、微观组织等对拉伸强度的影响,本文选用3种典型国产石墨,即粗颗粒、细颗粒和超细颗粒石墨,对每种石墨的4种不同尺寸规格的试样在拉伸试样机上开展巴西圆盘试验,采用高速相机捕捉劈裂破坏过程,使用扫描电镜观测断口形貌。对比分析了裂纹的扩展过程及破坏形式,测得了拉伸强度并分析了其分布特点,研究了试样尺寸、石墨颗粒粒径、微观组织等对拉伸强度的影响。结果表明:石墨劈裂试验过程满足巴西圆盘试验有效性的要求,试样尺寸越大,石墨颗粒粒径越大,越易产生二次裂纹和局部压缩破坏;通常石墨拉伸强度随试样尺寸的增大而增大,但试样尺寸较小时要综合考虑试样尺寸和颗粒粒径的影响,且材料密度越小尺寸效应越明显;石墨拉伸强度随颗粒粒径的增大呈下降趋势,表现出显著的颗粒粒径效应;石墨拉伸强度具有较大的分散性,其与石墨颗粒粒径表现出明显的相关性,细颗粒石墨拉伸强度的均匀性较粗颗粒石墨好得多,同时超细颗粒石墨明显优于细颗粒石墨;石墨的微观组织对拉伸强度有显著影响,粗颗粒石墨有较多较大的原生孔隙等缺陷,其拉伸强度最小,细颗粒石墨次之...
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关 键 词: | 石墨 巴西圆盘试验 拉伸强度 尺寸效应 颗粒粒径效应 |
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