电场、残余应力和介质对PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹扩展的耦合作用

通过在硅油中加恒电场实验,研究了PZT-5H铁电陶瓷Vickers压痕裂纹的扩展行为,探讨了电场、残余应力以及介质间的耦合作用.结果表明,残余应力不足以使压痕裂纹在硅油中发生滞后扩展,只有外加恒电场E>0.2 kV/cm,电场、残余应力和介质的耦合才能使压痕裂纹在经过一个孕育期tp后发生滞后扩展.由于有效应力强度因子随裂纹扩展而下降,故压痕裂纹扩展10-30 μm后就将止裂.压痕裂纹在硅油中滞后扩展的门槛电场强度EDp=0.2 kV/cm.如外加电场大于临界电场Ep=5.25 kV/cm,电场和残余应力的耦合可使压痕裂纹瞬时扩展;保持恒电场,裂纹能继续扩展,然后止裂.如外加电场大于12.6 kV/cm,不需要残余应力协助,电致裂纹也能在光滑试样上形核、长大、连接,导致试样断裂.试样发生电致滞后断裂的门槛电场EDF=12.6 kV/cm,发生瞬时断裂的临界电场EF=19.1 kV/cm.     

单晶硅压痕裂纹的氢致滞后扩展

利用压痕裂纹恒载荷试样，研究了单晶硅在空气中应力腐蚀以及动态充氢时氢致滞后开裂的可能性；利用卸载的压痕裂纹试样研究了残余应力引起氢致滞后开裂的可能性．结果表明，单晶硅压痕裂纹恒载荷试样当KI=KIC时在空气中并不发生应力腐蚀．在H2SO4溶液中动态充氢，则能发生氢致滞后开裂，止裂时归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0.9、卸载压痕裂纹的残余应力在充氢过程中也能引起氢致滞后开裂，归一化门槛应力强度因子为KIH／KIC≈0．9．     

单晶SnO2纳米带裂纹形核的临界应力和断裂韧性

使用纳米压痕法测量了单晶SnO2纳米带的硬度、断裂韧性以及裂纹形核的临界应力。结果表明，当载荷大于临界值后微裂纹就从压痕顶端形核、扩展；与此相应，在载荷一位移曲线上出现位移突变平台，根据平台载荷计算出压痕裂纹形核的临界应力σc=3．4GPa；利用裂纹的长度计算出SnO2纳米带的断裂韧性为0．028—0．066MPa-m^1／2，其平均值为KIc=0．044MPa-rn^1／2，它比其它块体脆性材料的断裂韧性小一个数量级,实验测出SnO2纳米带的硬度H=6．25GPa和弹性模量E=86．7GPa。     

PZT压电陶瓷的应力腐蚀

使用单边缺口拉伸试样对PZT-5压电铁电陶瓷进行恒载荷下的应力腐蚀研究,介质分别为水、甲醇和甲酰胺,结果表明, PzT-5压电陶瓷在这三种介质中均会发生应力腐蚀开裂.归一化应力腐蚀门槛应力强度因子分别为KISCC/KIC=0.66(水),0.73(甲醇)和0.75(甲酰胺).其中断裂韧性:KIC=(1.34±0.25)MPa·m1/2.     

321不锈钢点蚀电位影响因素的研究

通过正交设计和对比实验研究了温度、pH值以及Cl-和SO2-4含量对321不锈钢点蚀电位的影响.正交设计表明,温度和Cl-(Cl-≥0.014mol/L)含量对点蚀电位Eb的影响显著,但pH值(6～9)则没有影响.对比实验表明,当Cl-≤0.014 mol/L时,Cl-对Eb没有影响,当Cl-＞0.014 mol/L,则Eb随Cl-浓度对数升高而线性下降.点蚀电位随温度升高而下降.如不含Cl-,则SO2-4对Eb没有影响,当Cl-=0.028 mol/L时,Eb随SO2-4浓度升高而升高,并趋于稳定值.     

纳米氧化物La0.8Sr0.2MnO3的制备研究

用添加表面活性剂的苹果酸溶胶凝胶法制备出纳米钙钛石型氧化物La0.8Sr0.2MnO3。通过差热热失重分析,确定了氧化物的焙烧制度。XRD分析表明,所烧制的氧化物样品特征衍射峰明显,杂峰少,晶形完整,其物相为钙钛石结构。表面活性剂因其亲油基团和亲水基团与胶体粒子可以发生复杂的相互作用,形成胶束和胶团,保护了胶体粒子不长大,从而有效地减小氧化物粉料的颗粒粒径,并且在纳米材料的制备过程中能显著降低纳米微粒的表面张力,从而可防止原生粒子团聚,所以在溶胶的制备过程中添加了表面活性剂聚乙烯醇(PVA)。根据谢乐公式计算得出,添加了PVA后,氧化物粉料的粒径约为17nm。TEM分析表明,聚乙烯醇可以作为纳米氧化物粉体La0.8Sr0.2MnO3的分散剂,添加适量的PVA可使纳米粒子的团聚现象得到了明显改善。     

DYNAMIC RECRYSTALLIZATION OF INTERMETALLIC COMPOUND Fe_3AI

ＤＹＮＡＭＩＣＲＥＣＲＹＳＴＡＬＬＩＺＡＴＩＯＮＯＦＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＣＯＭＰＯＵＮＤＦｅ_３ＡＩＬＩＮＪｕｎｐｉｎ；ＷＡＮＧＪｉｎｇｙｕｎ；ＣＨＵＷｕｙａｎｇ；ＸＩＡＯＪｉｍｅｉ（ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ?..     

用结晶器连续铸造生产粒状铁合金技术探索

目前国内生产粒状铁合金的方法主要是模铸＋人工破碎,国外有水粒化技术、球团机浇注技术和直接模铸成型技术,但由于技术经济的原因均无法推广应用。利用结晶器连续铸造制粒设备进行了多种铁合金试验,取得初步成功。对于强度低的高脆性锰硅合金,技术的关键在于采用低阻力自润滑结晶器和把铸坯出结晶器口的温度控制在750℃以下,并采用振幅0.8～1.2mm、频率80～100周/min的结晶器振动参数。     

STRESS CORROSION CRACKING OF AN ALUMINIUM ALLOY UNDER COMPRESSIVE STRESS

用WOL缺口压缩试样研究LC4铝合金在3.5％NaCl水溶液中的压应力腐蚀.有限元计算指出,试样加压缩位移时缺口附近有压应力集中.实验结果表明,当压缩位移大于临界值后产生压应力腐蚀裂纹. 实验测出压应力腐蚀裂纹的门槛值为K_(ISCC*)=27.6MPam~(1/2),等于拉应力腐蚀门槛值的3.5倍.在相同K_I下压应力腐蚀裂纹的孕育期比拉应力高一个数量级.压应力腐蚀时获得带有平行条纹花样的准解理断口,这和拉应力腐蚀的沿晶断口完全不同。