异步轧制AZ31镁合金板材的超塑性工艺及变形机制

经过异步轧制工艺获得AZ31镁合金薄板。在300~450℃范围内,分别通过5×10-3,1×10-3s-1和5×10-4s-1不同应变速率进行高温拉伸实验研究其超塑性变形行为,计算应变速率敏感指数m值、超塑性变形激活能Q及门槛应力σ0值。通过EBSD分析和扫描电镜观察拉伸断裂后的断口形貌,分析AZ31镁合金的超塑性变形机制。结果表明:AZ31镁合金的塑性变形能力随着变形温度的升高及应变速率的降低而增强。当拉伸温度为400℃、m=0.72、应变速率为5×10-4s-1时,AZ31具有良好的超塑性,伸长率最大为206%。温度为400℃时,异步轧制AZ31镁合金的超塑性变形是以晶格扩散控制的晶界滑移和基面滑移共同完成的。     

2A97 铝锂合金超塑变形规律及其本构方程

目的研究2A97铝锂合金在390~470℃温度范围和3×10-4~3×10-2s-1应变速率范围内的超塑变形行为,揭示温度和应变速率对延伸率和峰值应力的影响规律,并建立超塑拉伸变形本构方程。方法采用单轴超塑拉伸试验方法进行研究。结果当变形应变速率低于3×10-3s-1时,2A97铝锂合金真应力-真应变曲线呈现稳态流变特征;当应变速率高于3×10-3s-1时,则呈现软化特征。在450℃,应变速率为1×10-3s-1条件下,达到最大延伸率600%。结论 2A97铝锂合金具有良好的超塑变形性能,其应变速率敏感性指数m平均值为0.35,超塑变性激活能Q值为145.87 k J/mol,远高于纯铝自扩散激活能65.6 k J/mol,表明此时铝锂合金变形机制仍以晶内滑移为主。     

TC4-DT合金的超塑性变形及其本构方程

采用CMT4104电子万能拉伸试验机分别进行温度为870℃,应变速率为3.3×10-4s-1的恒应变速率和温度为850~890℃,应变速率为3.3×10-5~3.3×10-3s-1的应变速率循环法超塑性拉伸实验。结果表明:在变形过程中存在动态回复与动态再结晶现象,并采用Avrami方程描述了动态再结晶动力学行为;基于应变速率循环法获得了TC4-DT合金的本构模型,再通过1stopt软件加以回归拟合,得到较为精确的TC4-DT合金超塑性变形本构方程。     

应变速率循环法构建TC4-DT钛合金本构方程

采用应变速率循环法在超塑拉伸机上对TC4-DT钛合金进行三组高温超塑性拉伸实验,变形温度为850~890℃,应变速率为3.3×10-5~3.3×10-3s-1。通过对拉伸实验数据的分析计算出TC4-DT钛合金动态再结晶激活能,并利用Arrhenius模型构建TC4-DT高温条件下的超塑性本构方程。结果表明:TC4-DT钛合金的流动应力对变形温度较为敏感,随着温度的升高,流变应力逐渐减小,软化机制愈发明显,870℃附近的超塑性较好,伸长率达到554%。     

Ti-15-3钛合金超塑行为研究

为系统了解Ti-15-3合金的超塑性,研究了固溶态和两种不同变形量冷轧态的Ti-15-3合金板材在700～800 ℃和1×10-4 ～3×10-3s-1应变速率范围内的超塑性行为.结果表明:Ti-15-3合金具有较好的超塑性能,冷轧态合金的延伸率均优于固溶态,且随着板材冷轧变形量的增大而增大;各应变速率下,该合金都在780 ℃时获得最大延伸率和应变速率敏感性指数.在780 ℃和1×10-4s-1条件下拉伸时,冷轧变形量为52%的Ti-15-3合金板材获得了370%的延伸率,m值为O.56;变形温度和速率对合金的超塑性能影响很大,合金的延伸率在730～780 ℃范围内随温度的升高和应变速率的降低而升高,合金的流变应力则随之下降.     

SiC_p/2024Al复合材料的超塑性能及断口形貌

熔铸法（IM）制备的SiC颗粒（14μm）增强2024Al复合材料经轧制成材后，在490、510、520和530℃下，初始应变速率在167～10－4~1．67×10－3s-1的范围内进行了超塑拉伸试验结果表明，在520℃、初始变应速率为8．33×10－4s－1时，超塑延伸率最大，为290％，m值约为0．49．同时，利用扫描电镜观察断口形貌，分析了变形机理     

纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑性

研究了用电沉积方法制备的纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料的超塑特性,在试验温度410℃和450℃,应变速率为8.3×10-4s-1～5×10-2s-1的条件下,纳米Ni和Ni/SiCp纳米复合材料均表现出超塑性.当温度为450℃、应变速率为1.67×10-2s-1时,在Ni/SiCp中获得最大延伸率为836%;在同样的温度下应变速率为1.67×10-3s-1时纳米Ni获得最大延伸率为550%.对超塑性变形后组织的分析表明,晶界滑移是主要变形机制,晶粒长大至亚微米/微米量级后,变形机制是位错协调晶界滑移和位错滑移塑性.     

喷雾沉积法制造的铝基复合材料的超塑性

喷雾沉积法制造的SiC_P/LY12复合材料经热压和热正挤压后,晶粒得以细化,SiC_P分布的均匀性大大改善.超塑性拉伸试验结果表明:SiC_P/LY12复合材料具有超塑性;变形温度、应变速率对极限延伸率和应变速率敏感性指数m值均有较大的影响.在变形温度为500℃和初始应变速率为1.0×10-3s-1时,获得的极限延伸率为345%.      

7B04铝合金超塑性变形行为

针对7B04铝合金开展了变形温度为470~530℃,应变速率为0.0003~0.01s~(-1)的高温超塑性拉伸实验,研究了材料的超塑性变形行为和变形机制。结果表明,7B04铝合金的流动应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐减小,伸长率随之增加;在变形温度为530℃,应变速率为0.0003s~(-1)时,7B04铝合金的伸长率达到最大1105%,超塑性能最佳;应变速率敏感性指数m值均大于0.3,且随变形温度的升高而增加;在500~530℃的变形温度范围内,m值大于0.5,表明7B04铝合金超塑性变形以晶界滑动为主要变形机制;变形激活能Q为190kJ/mol,表明7B04铝合金的超塑性变形主要受晶内扩散控制;7B04铝合金超塑性变形中在晶界附近有液相产生,且适量的液相有利于提高材料的超塑性能。     

AZ61镁合金薄板超塑性变形特征的SEM研究

利用扫描电镜(SEM)和超塑性拉伸实验对一次热挤压加工成型的AZ61镁合金薄板(晶粒尺寸～12μm)超塑性变形特征进行了研究.结果显示,在最佳的变形温度(623K)和应变速率(1×10-4s-1)条件下,可获得的最大的超塑性形变量为920%.在523～673 K实验温度和1×10-2～1×10-5s-1应变速率范围内,材料的应变速率敏感指数(m值)随实验温度升高和应变速率的降低而增加.较高的m值(0.42～0.46)对应于晶界滑动机制(GBS),而较低的m值(0.22～0.25)则对应于位错滑移机制.变形温度和应变速率是影响超塑性变形量和变量机制的主要因素.     

基于感性工学与知识工程的用户需求认知研究

目的提出基于感性工学与知识工程的用户需求认知模型以促进产品设计领域更好地满足用户需求。方法首先从基本理论、流程、相关技术等角度出发介绍感性工学与知识工程;然后依据其在产品设计领域具有相似性及互补性,将两者结合并提出基于感性工学与知识工程的用户需求认知模型;最后通过自行车设计案例进行模型应用的简单介绍。结果在基于感性工学与知识工程的用户需求认知模型中,知识工程模块能确保设计方案在物理层面满足用户功能需求,感性工学模块则能确保设计方案在心理层面满足用户感性需求,因此该模型生成的设计方案能够在物理层面和心理层面同时满足用户需求。结论在产品设计领域,感性工学与知识工程的结合能更高效、更合理地满足用户需求。     

基于灰信息挖掘的视情维修决策方法研究

针对列装新设备缺乏状态劣化信息和维修阈值难以进行视情维修决策的问题,基于新旧设备故障率变化趋势的一致性,定义改进性系数表示基本故障率的变化不同,得到新型设备的故障率函数,结合回归支持向量机拟合新型设备风险度函数曲线,得到新型设备的维修阈值,进而建立新型设备的视情维修决策模型,最后以船用柴油机监测数据进行了实例验证。结果表明,该方法能有效挖掘旧型柴油机的历史数据信息,充分利用新旧柴油机之间的内在联系,为灰信息条件下新设备的视情维修决策提供了新途径。     

碳化硅基复合材料

碳化硅材料具有优良的高温力学性能和高比强度，通过粒子、晶须、纤维以及自增强等各种补强技术构成的碳化硅基复合材料已经成为当前陶瓷及其复合材料研究的一大热点，可望在航空航天、复合装甲、热引擎、汽车、机械、化工、能源等领域中得到广泛应用。本文就近十年来这方面的研究和发展加以综述。     

基于网络的远程测试

远程测试是现代测试的重要组成部分。文章介绍了基于网络的远程测试的体系结构、工作流程和各模块的主要功能,最后给出了一个结合校园网的远程测试系统的设计过程以及应用情况。     

Materials Based on Glycoluril

Glycoluril, a bisurea compound known for 125 years, has during the past two decades established an impressive career as building block for supramolecular chemistry. The recent literature shows that glycoluril derivatives have a strong potential for applications in the materials sector, ranging from nanoporous materials via molecular switches, tailor‐made polymers, synthetic receptors, liquid crystals, and molecular capsules to supramolecular gels.     

碳基材料对水泥基材料性能的影响

水泥基复合材料凭借其原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、强度高等优点,广泛应用于现代化工程建设.但是这种材料长久以来都有高脆性以及裂缝等一系列的问题.针对这些问题世界各国的研究人员都主要致力于改善水泥基材料的力学性能.但是在目前的情况下,现代建筑对水泥基材料提出了许多新的要求,不仅要有好的力学行为,还要具有尽可能多的附加功能.合适的功能填料的掺入不仅能够使得水泥基复合材料的力学性能和耐久性能得到提升,还能有效地调控水泥基材料的导电率、热导率等一系列其他功能.钢纤维、聚合物纤维和矿物纤维等是之前比较常见的功能掺料,这些材料依靠它们的强度和韧性可以用来改善材料的力学性能.但这些增强材料并不能在结构上改变水泥的水化产物,因此水泥基材料的高脆性及裂缝等问题依存在.而部分碳基材料在掺入到水泥基复合材料中以后可以对水泥基材料实现改性,不仅能从微观方面改变其结构,从而改善力学性能,还可以改善如导电性、导热性等性能.使水泥基复合材料能够尽可能地满足时代的要求.本文在近年来对多种不同的碳基材料掺杂水泥基复合材料研究的基础上,分别总结了不同碳基材料(碳纤维CF、碳黑CB、碳纳米管CNTs、石墨烯GR以及氧化石墨烯GO)对水泥基复合材料性能影响的基本原理,综述了近年来五种材料掺加在水泥基复合材料中的相关研究.此外,本文同时也对这些材料的复合掺入以及互相之间的改性掺入后的效果进行了简单总结,并且同时对水泥基复合材料的研究前景提出了一点看法.     

基于生命周期的绿色水上交通工具人因价值研究

目的研究绿色水上交通工具的人因价值。方法提出绿色水上交通工具的人因价值,通过分析宜人性价值和心流价值两方面内容,总结归纳出绿色水上交通工具的宜人性价值与心流价值设计方向映射;提出基于生命周期的人因价值设计方法,并将其应用于绿色水上交通工具的设计;建立水上交通工具全生命周期体验流程图,通过收集用户在生命周期各阶段的体验满意度数据以及产品的耗能与污染数据,绘制全生命周期体验地图;依据满意度与耗能程度在地图中提取人因价值补偿点,结合所归纳的宜人性价值与心流价值设计方向映射,完成人因价值映射;运用层次分析法量化人因价值的需求权重,从而得到指导价值提升的人因价值量化数据。结果将全生命周期与用户体验地图结合,得到了一种提高人因价值的绿色设计方法。结论以用户为中心的绿色水上交通工具的设计方法,可以实现优化绿色设计的耗能与价值比,从而更好地指导绿色设计。     

纳米材料光电探测器

纳米材料光电探测器的开发是纳米材料应用研究的一个重要分支。以几个纳米颗粒制作光电探测器为例,讨论了随着纳米颗粒材料研究的深入,对光电探测器的研发带来的巨大影响。     

Ultraflexible Transparent Bio‐Based Polymer Conductive Films Based on Ag Nanowires

The unstable mechanical properties of flexible transparent conductive films (TCFs) make it difficult for them to meet the requirements for displays or wearable devices. Here, the relationship between the mechanism behind the bending behavior and the electrical properties, which is important for improving the mechanical stability of flexible TCFs, is explored. Flexible TCFs are reported based on silver nanowires (AgNWs) and bio‐based poly(ethylene‐co‐1,4‐cyclohexanedimethylene 2,5‐furandicarboxylate)s (PECFs), with a low sheet resistance (23.8 Ω sq^?1 at 84.6% transmittance) and superior mechanical properties. The electrical properties of the AgNW/PECFs composite film show almost no change after bending for 2000 times.