预氧化处理对反应烧结碳化硅微观结构和弯曲强度的影响

本文提出了一种简单有效的预氧化处理方法,用来强化反应烧结碳化硅(RBSC),研究了800~1 300 ℃预氧化处理对其微观结构和力学性能的影响,探究了含不同尺寸压痕裂纹的材料在氧化前后残余弯曲强度的变化规律。结果表明,随着氧化温度的升高,RBSC的室温强度和Weibull模数均存在先下降后上升,然后再下降的趋势,主要原因是不同温度氧化后的RBSC表面形貌不同。在1 200 ℃下预氧化2 h,RBSC的弯曲强度和Weibull模数都明显变大,强度提升了19.9%,Weibull模数由7.3提升到11.8。然而,800 ℃低温氧化不完全和1 300 ℃高温氧化反应过于强烈均会导致弯曲强度和Weibull模数下降。在最优氧化条件(1 200 ℃氧化2 h)下,含压痕裂纹(载荷20 N)的RBSC试样的残余弯曲强度在氧化后由201.1 MPa提高到324.2 MPa,强化机理是高温氧化生成的SiO₂能够消除材料表面缺陷和微裂纹。     

基于激光振频法的石材幕墙安全性能快速评价

为了实现建筑幕墙面板坠落风险的预测,同时为了解决高处检测难操作的问题,提出了非接触式激光振频检测方法.利用激光振频法对四类边界条件下的石材面板进行测试,研究了不同结构损伤程度与石材面板固有频率之间的关系,并通过模态分析方法对所得结果进行验证,研究了测试点位置对测试方法准确性的影响.结果表明:激光振频法与模态分析方法所得...     

硅酸锆弥散强化日用陶瓷

以福建龙岩高岭土、安徽钾长石、江西星子石英为陶瓷主要原料,添加适量的硅酸锆为增强相,研究了硅酸锆引入量、烧成温度、保温时间等因素对日用陶瓷性能的影响,探究了硅酸锆颗粒弥散分布对日用陶瓷的强化机理。结果表明：当引入硅酸锆含量为6%(质量分数),烧成温度为1 300℃、保温时间为30 min时,强化效果最好,抗弯强度从基础配方的(58±6) MPa提升至(106±11) MPa,提升幅度为83%。硅酸锆颗粒弥散分布在基体内部,由于其与基体热膨胀系数的差异,冷却过程中在基体内部产生径向压应力与切向张应力,使裂纹在颗粒处钉扎,从而提高了陶瓷强度。     

建筑用玻璃与可伐合金润湿规律

为实现建筑用玻璃与可伐合金的可靠激光封接,本文针对影响封接质量的主要因素(温度、时间、粗糙度及氧化层)对两者润湿性能的影响开展了研究.当保温温度由800℃提高至900℃,液态玻璃黏度降低致使其在可伐合金表面的流动性增强,润湿角由69.5°降低至31.1°.在850℃下延长保温时间(5~40 min),液态玻璃在低黏度条件下有充分的时间铺展,润湿角降幅为30%.随着可伐合金表面粗糙度的提高,液态玻璃向四周扩散需要克服的势垒增加,当粗糙度值Ra由0.186μm升至0.563μm时,润湿角由46.9°升至69.5°.由于可伐合金表面氧化层可与液体玻璃发生扩散而形成较强离子键,使得两者润湿性能显著提高,润湿角降低幅度达到23.6%.因此,在实际激光封接过程中,增加保温温度和时间、降低钢板表面粗糙度及钢板预氧化处理将有效地提高玻璃与钢板的润湿性能.     

浅谈建筑用光伏玻璃和真空玻璃的结构功能一体化的发展与应用

光伏玻璃和真空玻璃是典型的建筑节能型玻璃,在建筑工程结构中的应用越来越广泛。服役过程中,功能的退化导致节能环保效果的消失,而结构性能的不足则常引起人民生命财产的损失甚至灾难性的后果。建筑玻璃的结构功能一体化是将玻璃产品实用化的关键。针对我国大力开展光伏玻璃和真空玻璃的研发和生产的现状以及这两类节能玻璃在建筑结构应用中安...     

雾化气体对热喷涂NiCr涂层弹性模量的影响（英文）

准确评价热喷涂涂层的弹性模量对于确保工业构件的服役安全性与耐久性是十分重要的,但是利用传统技术很难进行评价。尽管纳米压痕技术可以表征涂层局部的弹性模量,但是无法反映出孔隙、裂纹等缺陷对涂层弹性模量的影响。而脉冲激励技术(IET)是一种用于评价块体材料弹性模量的简单、准确方法。结合相对法,利用IET可对热喷涂涂层的弹性模量进行评价。首先构建了涂层、基体、涂层/基体复合体系的弹性模量间的解析关系,然后通过测量制备涂层前后试样的弹性模量,即可获得涂层的弹性模量。以Q235钢基体/Ni Cr涂层为研究对象,研究了雾化气体对Ni Cr涂层弹性模量的影响。结果表明,以空气作为雾化气体制得的Ni Cr涂层(Ni Cr-Air)的弹性模量高于以N2作为雾化气体制得的Ni Cr涂层(Ni Cr-N2)的弹性模量,其原因在于Ni Cr-Air中形成了Ni(Cr2O4)氧化物增强Ni Cr合金的层状复合材料,且这种层状复合结构有利于提高Ni Cr涂层的弹性模量。     

挠度修正法评价碳/碳复合材料的高温弹性模量

作为理想的高温结构材料,碳/碳(C/C)复合材料的高温弹性模量对其高温热应力分析及结构设计至关重要。三点弯曲试验可以采用电感量仪准确测得陶瓷试样的挠度,从而计算得陶瓷室温弹性模量,但三点弯曲试验在高温下的应用由于挠度变形难以准确测量而鲜有报道。本研究基于相对法理论,提出了挠度修正法,可以方便准确地获得其高温弹性模量。采用电感量仪与挠度修正法测试了2D与3D C/C复合材料室温弹性模量,结果表明2种方法的测试结果相近。测试了C/C复合材料在室温至1700℃间的弹性模量,结果表明2D与3D C/C复合材料的弹性模量均在1200℃时达到最大值82.22 GPa、66.73 GPa;而后在1200~1700℃,随着温度的升高,其弹性模量逐渐降低,且2D C/C复合材料的降低幅度更大。本研究显示挠度修正法可以准确、可靠地评价碳/碳复合材料的高温弹性模量,有望推广应用于其它高温结构材料弹性模量测量领域。     

热障涂层性能检测技术发展现状

1 前言提升涡轮进口温度是提升航空发动机推重比的重要途径.国内外研究表明,在维持其他条件不变的前提下,涡轮进口温度每升高50℃,可提升航空发动机推力7%~8%.随着技术不断发展,当前最先进的涡扇航空发动机的涡轮进口温度已经超过1900K,该温度远超常用高温合金材料的熔点.因此,如何提升航空燃气涡轮发动机热端部件的耐高温性能成为航空发动机发展的焦点问题之一.从20世纪50年代至今,国内外众多科研工作者针对这一问题开展了大量研究,最终形成了提高航空发动机涡轮叶片耐久性与可靠性的3大技术:高温合金等耐高温结构材料技术、高效气冷技术以及热障涂层技术.     

水泥砂浆弹性模量随温度的演化规律

弹性模量作为水泥砂浆重要的性能参数和结构设计参数,对于保障构件的服役安全性和可靠性至关重要。为解决水泥砂浆在低温与高温服役条件下的弹性模量准确测量的技术难题,将修正缺口环法与相对法结合(称为修正缺口环相对法),成功测得了硅酸盐水泥砂浆在-70～800℃下的弹性模量,并研究了饱水与干燥砂浆试样的弹性模量随温度变化的演变规律。测试结果表明:由室温降至-70℃,冰的填充与胶粘作用会使得饱水砂浆的弹性模量增加32. 67%,且模量增长速率随着温度的降低逐渐增大;而干燥砂浆的水分含量较低,其弹性模量在降温过程中基本保持不变。由室温升至800℃过程中,由于水化产物的高温脱水分解与微结构劣化,饱水砂浆的弹性模量降低了93. 78%,而干燥砂浆的弹性模降低了83. 51%,且模量衰减速率随着温度的升高而逐渐降低。     

水泥基管材力学性能评价方法

水泥基管材已广泛应用于市政、工业、能源等领域,准确的力学性能评价对管材构件的结构性能评估和质量控制至关重要。为解决水泥基管材力学性能难以评价的技术难题,针对缺口环和闭口环两种样品形式,基于材料力学理论推导了缺口环法与闭口环法测量管材弹性模量和弯曲强度的计算公式。利用缺口环法、闭口环法与三点弯曲法分别测得了硫铝酸盐水泥砂浆缺口环试样、闭口环试样与梁试样的弹性模量和弯曲强度。结果表明:三种方法所测得的弹性模量值与弯曲强度值均相近,由此证明缺口环法与闭口环法可以准确有效地测得管材试样的弹性模量和弯曲强度。