真空烧结泡沫304不锈钢吸声性能

利用挂浆工艺,在1050℃下真空烧结3 h,成功制备三维网状的泡沫304不锈钢,制品烧结良好。样品平均孔径约1.8 mm,孔隙率约93.7%。测试该泡沫金属在200~6300 Hz及其加入背腔后在2500~4000 Hz时的吸声系数,探讨背腔对样品吸声性能的影响。结果表明:本制品在测试范围的中高频段表现出较好的吸声效果,其第一共振频率为4000 Hz,此时最大吸声系数约0.7;在1250~3150 Hz之间,增加样品厚度可明显提高吸声效果;加入背腔可大幅度提高样品的整体吸声效果。     

泡沫镍的几种不同复层结构在人耳敏感区的吸声性能（英文）

采用三维网状泡沫镍作为实验材料,探讨几种不同复层结构在2000~4000 Hz人耳敏感声频内的吸声行为。结果发现,对于孔隙率为96%、厚度为1.5 mm、平均孔径为0.65 mm的泡沫镍,五层叠合成总厚度为7.5 mm的泡沫样品在4000 Hz时表现出优良的吸声效果,其吸声系数达到0.8左右。层间交替加入空腔组成总厚度18.5 mm的叠层结构,可以大大改善相对较低频段2000~3150 Hz的吸声性能,吸声系数提高到大约0.5甚至更高。此外,在泡沫板之间交替堆积穿孔板也可在相对较低频段获得较好的吸声效果。     

不同泡沫镍基复层结构在低频区的吸声性能（英文）

探讨网状泡沫镍及其复合设计结构在声波低频区200～2000 Hz范围内的吸声性能。结果发现,对于孔隙率为89%,厚度为2.3 mm,平均孔径为0.57 mm的泡沫镍,1～5层泡沫体的吸声效果都很差。加入背后空腔和前置穿孔薄板都可提高吸声系数:5层叠加再加入5 mm厚的背腔,泡沫体的最大吸声系数在1000～1600 Hz内达到0.4左右;双层泡沫镍加入5 mm厚的背腔后,同时再在前面贴合一层穿孔薄板,泡沫体的吸声系数在1000 Hz左右时甚至达到了0.68。     

闭孔泡沫铝吸声性能的影响因素

利用熔体转移发泡法制备闭孔泡沫铝,从孔径大小、打孔率、背后空腔以及背后贴膜方面对其吸声性能进行研究.结果表明:孔径大的闭孔泡沫铝吸声系数要远好于孔径小的闭孔泡沫铝的吸声系数;打孔后闭孔泡沫铝吸声系数有了明显的提高,当分别打孔0.5%、1%和2%N,闭孔泡沫铝最高吸声系数从0.42分别增加到了0.53、0.75和0.96;打孔闭孔泡沫铝背后加空腔吸声曲线都表现出明显的亥姆霍兹共振器吸声特性,且随空腔厚度的不断增加,低频吸声系数逐渐增加,高频吸声系数逐渐降低,最高吸声系数向低频迁移;背后贴膜闭孔泡沫铝吸声特性曲线出现峰值吸声特征消失的现象,表现出吸声系数随频率增加而增加的特性.     

泡沫铝吸声性能的研究

本文通过测试泡沫铝的吸声系数来研究泡沫铝的吸声性能。结果表明，泡沫铝具有较好的吸收性能，其吸声系数对于频率很敏感，大约在1000Hz时吸声系数出现一个峰值。吸声系数随孔结构的变化有一定的规律性。     

CaCl2作为造孔剂制备泡沫青铜的结构和力学性能

以青铜粉为原料、CaCl_2为造孔剂,采用粉末烧结溶解法制备开孔泡沫青铜。通过改变造孔剂体积分数和粒径成功制备出孔隙率为70%~90%,孔径1~3mm的泡沫青铜试样。研究了孔隙率和造孔剂的关系以及孔隙率、孔径对泡沫试样力学性能的影响,并对其孔结构,相组成和微观形貌进行观察和分析。结果表明:泡沫青铜试样的塑性屈服平台应力随孔隙率增加而减小,当孔隙率为77%~89%时,对应塑性屈服平台应力为12.6~2.6MPa。当应变量为50%时,孔隙率为77%~89%的泡沫青铜单位体积能量吸收值(W)范围为6.21~0.91MJ/m~3。试样的理想吸能效率(I)都接近0.82,说明泡沫青铜可以作为一种理想的吸能材料。     

组合形式对打孔闭孔泡沫铝板吸声效果的影响

将不同打孔率、厚度、打孔方式的闭孔泡沫铝板与玻璃棉进行组合,使用驻波管吸声测试仪进行吸声系数测试,研究组合形式对闭孔泡沫铝板吸声效果的影响。结果表明,通过对吸声峰值、降噪系数、半峰宽值的计算和比较可以看出,吸声峰值在低频的试样在前、峰值在高频的试样在后的组合形式有利于吸声,出现两个吸声峰,降噪系数和半峰宽值也都大大提高;打孔闭孔泡沫铝板与玻璃棉的组合使峰值略有提高,但性能总体的改变不大,而玻璃棉本身易造成环境污染,因此,该种组合不适于在吸声领域应用。     

尿素作为造孔剂制备泡沫钛的结构和力学性能

采用针状尿素作为造孔剂,在造孔剂含量介于60%~80%的情况下进行了泡沫钛的制备。通过造孔剂技术成功地制备出孔隙率介于50.2%~71.4%的泡沫钛。扫描电镜结果表明,孔的连通程度随着造孔剂含量的增加而增加,当造孔剂含量超过70%时形成开孔泡沫钛。力学性能测试结果表明,力学性能随着孔隙率的增加而减小,试样的屈服强度、抗压强度和杨氏模量分别介于34.4~146.8 MPa、40.6~193.2 MPa和0.5~3.3 GPa。孔隙率为50.2%和71.4%的泡沫钛的杨氏模量分别匹配于皮质骨和松质骨的模量,理论上可作为潜在的骨替代材料。     

泡沫材料在多向拉伸载荷作用下的力学模型

以各向同性的三维网状高孔率泡沫金属为研究对象,根据其简化结构模型,推导得出该类材料在多向拉伸破坏时3个名义主应力与孔率四者之间的数理关系。通过推演得出的有关关系式,还可进一步得出泡沫金属在多向受力状态下使用时的强度设计判据。     

采用粗空心微球低压粉末冶金法制备空心微球复合泡沫钛(英文)

在低压下采用粉末冶金法,使用粗尺寸空心微球制备出不同相对密度的钛空心微球复合泡沫材料。在压力为60~70 MPa,通过冷压制备得到不同相对密度的泡沫钛。研究冷压压力与空心微球破碎倾向和相对密度的函数关系。研究制备的泡沫钛材料的压缩变形行为,考虑到实际应用,建立了平台应力、弹性模量、致密化应变和能量吸收之间的经验关系。对比泡沫钛和致密钛的性能指标,发现在工程应用中泡沫钛是致密钛的优秀替代物。     

打孔闭孔泡沫铝的吸声能力

闭孔泡沫铝板具有一定的吸声性能,对闭孔泡沫铝板进行打孔处理后,其吸声效果显著提高.使用驻波管法测试不同打孔率以及在泡沫铝板背后设置不同厚度空腔时吸声系数和吸声频率的变化.测量结果表明:以适当的打孔率打孔后,吸声系数提高30%左右,打孔率过高,吸声系数反而降低;随着在泡沫铝吸声板后设置的空腔厚度的增加,吸声峰值向低频偏移.可通过改变打孔率和背后空腔深度来设计用于降噪的闭孔泡沫铝吸声结构.     

渗流铸造法制备的开孔泡沫铝的声学性能

采用反重力渗流铸造法成功制备了开孔泡沫铝材料,对比研究反重力渗流铸造和传统真空渗流法制备的开孔泡沫铝的声学性能。结果表明:两种方法所制备的泡沫铝在高频段的吸声系数均高于低频段的,且在低频段的吸声系数差别不大;在高频段,反重力渗流铸造所得材料的吸声系数明显优于传统真空渗流法所制备材料的,原因是反重力渗流法使泡沫铝中相邻孔洞的连通空间减小;在反重力渗流铸造制备的开孔泡沫铝材料中,造孔粒子粒径与平均吸声系数成反比,孔隙率与平均吸声系数成正比,增大泡沫铝的厚度有利于提高其吸声性能。     

厚壁钛管轴向压缩塑性的应力-应变关系

基于环形试样轴压实验、有限元模拟、回归分析和遗传算法相结合的反求方法对厚壁钛管压缩状态下的塑性材料参数进行快速识别,利用试验方法研究机床弹性变形时TA18厚壁钛管不同圆环压缩试样高度下试样鼓肚率和机床弹性变形的变化情况,并在此基础上确定了试样高度范围,获得了试验力-位移曲线。利用反求方法确定了其压缩应力应变关系,并将其应用在不同高度钛管环形试样轴压模拟中,与试验进行对比,以发现反求获得的应力-应变曲线可以较好地预测钛管轴向压缩变形行为,对压缩试样变形后最大直径和载荷的预测误差分别不超过1.5%和11%。     

泡沫金属吸声系数的计算模型

多孔金属材料应用于吸声方面有很多优点,且用于计算多孔材料吸声性能的理论模型也有很多。利用多孔材料吸声Johnson-Allard模型来计算泡沫金属铝的吸声系数,结果表明在声波频率低于3500Hz时模型与实验数据吻合良好,但当声波频率高于3500Hz时模型与实验数据偏差较大。为了拓宽模型对声波频率的适用范围,引入了e指数修正因子对模型进行改进,其中包含2个相关子因子。修正结果显示,改进后的模型计算值与实验数据在实验频率范围内均符合良好。     

汽车稳定杆用55Cr3弹簧钢的低周疲劳性能

从汽车稳定杆用钢的实际应用需求出发，采用轴向应变控制方法，应变循环比R为-1，试验频率为0.1~1.0 Hz，疲劳试验加载波形为三角波，轴向总应变幅范围设定为0.35%~1.2%，测试了55Cr3弹簧钢低周疲劳性能，并对试验数据进行拟合计算，得到55Cr3弹簧钢的循环应力 应变曲线、应变 寿命曲线和过渡疲劳寿命；通过拟合Basquin和Coffin Manson公式，获得了55Cr3弹簧钢的低周疲劳寿命预测公式，拟合R2值大于0.9。通过疲劳断口分析，55Cr3弹簧钢断裂起源于试样表面，且存在多处裂纹源，裂纹共同向内扩展，最后快速断裂。     

原位合成(TiB+TiC)/7715D钛基复合材料的超塑性

采用普通的熔炼方法,利用钛与B_4C之间的化学反应制备7715D钛基复合材料.将该复合材料热加工后得到具有网篮组织的TiC和TiB混合增强的钛基复合材料,在900～1 050 ℃、初始应变速率为10~(-2)～3×10~(-4) s~(-1)时采用材料试验仪测量该钛基复合材料的力学性能.结果表明:该复合材料的室温和高温力学性能均有提高.在1 000 ℃、应变速率为3×10~(-4)s~(-1)时,所得复合材料的最大伸长率为625%,其真应力-真应变曲线呈二次硬化现象,该复合材料超塑变形性能良好.计算所得表观激活能为359～473 kJ/mol;超塑变形过程中的动态再结晶是网篮钛基复合材料获得较高伸长率的重要原因;合适的应变速率能促使网篮钛基复合材料发生动态再结晶,而合适的温度则能在促进超塑变形的同时限制晶粒长大;动态再结晶和晶粒的长大使真应力-真应变曲线中出现二次硬化现象.     

金属纤维多孔材料的吸声性能

采用松装、压制、定位3种烧结方式制备了厚度为1~30 mm的不锈钢纤维多孔材料,采用丹麦BK公司的双传声器阻抗管测试吸声系数,系统研究了孔隙度和丝径对吸声性能的影响规律。结果表明:在不同厚度条件下,孔隙度有着不同的最佳范围值,如1~3 mm时,孔隙度在80%~85%的范围内,5 mm时,孔隙度在85%~90%的范围内,10~15 mm时,孔隙度在90%~94%范围内全频吸声性能较好,随着厚度的增加,这个最佳范围值随之增大;在厚度≤mm时,材料的丝径越细,全频吸声性能越好;当厚度在3~20 mm的范围内时,随着厚度的增加,粗丝径样品的吸声性能逐渐变好,其吸声峰值向低频移动,并且保持着高频处较好的吸声性能;当厚度220 mm时,材料的丝径越粗,全频吸声性能越好。     

超薄金属纤维复合膜材料的低频吸声性能

本文针对限域空间（≤5mm）噪声防护对超薄吸声结构的重大需求,以不锈钢纤维毡为原料,利用低温烧结技术制备了由不锈钢纤维多孔材料和金属薄膜组成的复合膜材料。利用B&K声学测试平台对复合膜材料进行频率范围在50~1000Hz之间吸声系数的测试,分析了结构参数对复合膜材料吸声性能的影响规律。结果表明,通过分别研究金属纤维多孔材料的孔结构（孔径、丝径、烧结结点）及金属薄膜的层数对复合膜材料吸声性能的影响规律,发现在频率为50~1000Hz的范围内,超薄复合膜材料的最优结构为金属纤维多孔材料按照细丝径、小孔面向声源,粗丝径、大孔在后的顺序排列,材料内部复合铜箔可有效提高材料在低频处的吸声性能。     

ICP-AES法测定碳化铌中杂质元素

用硝酸-氢氟酸在电热消解仪上溶解试样,采用碳化铌作为配制标准工作曲线的基体,用以消除基体对杂质元素的光谱干扰。在ICP-AES仪器上制作标准工作曲线并测量碳化铌中铁、硅、铝、锰、钛、钴、锡、铬、钙、钼、钨11个杂质元素。该方法的检出限为0.4~4.8μg/g,加标回收率为96.8%~106%,精密度RSD10%。结果表明该方法简便快速,检出限低,准确度和重现性好,适用于生产分析。     

预应变对含裂纹钛制压力容器失效评定的影响

为了分析预应变对含裂纹钛制结构完整性的影响,本文综合研究了预应变对工业纯钛拉伸力学性能、断裂韧性及失效评定图的影响。拉伸试验结果表明：工业纯钛的屈服应力和屈强比均随预应变值增大而增大,而塑性变形能力随预应变值增大而减小,同时断裂韧性随预应变增大而降低。对紧凑拉伸CT试样和含裂纹钛制压力容器进行断裂有限元分析,结果表明：裂纹尖端的塑性区随预应变增大而减小,从而导致J积分值随预应变增大而减小。基于BS7910: 2013的失效评定曲线分析发现：选择1曲线和选择3曲线会随着材料预应变而变化,安全区域逐渐减小。因此,随着预应变的增加,失效评定图中屈服应力的储备系数增加,而断裂韧性的储备系数降低。由本文研究可知：预应变会对失效评定产生显著影响,需要将其考虑到含裂纹钛压力容器的完整性评定中。