Hi-Nicalon SiC纤维高温热处理后的断裂机理研究

测定了Hi-Nicalon SiC纤维在惰性气氛下高温热处理后的断裂强度,并对其强度进行了Weibull分布统计分析,通过SEM研究了温度变化对Hi-Nicalon SiC纤维表面形貌和力学性能的影响,着重分析了Hi-Nicalon SiC纤维的裂纹扩展机制及断裂机理.研究表明,在惰性气氛保护下其强度随退火温度的升高而下降,且经过1800℃长时间(10 h)退火后的Hi-Nicalon SiC纤维基体转为晶态,断裂模式也就从非晶态的脆性断裂转变为晶态材料的解理断裂.经统计分析,纤维表面部分活性氧化造成的结构缺陷可忽略,断裂源主要集中在纤维内部,惰性气氛下纤维强度下降主要是由解理断裂作用的结果.     

管道修复用涤纶-苎麻非织造物/环氧树脂复合材料厚度设计

管状涤纶-苎麻非织造物/环氧树脂复合材料的厚度大小对管道修复后的介质过流能力、内衬材料强度会产生一定的影响,本文根据曼宁方程和复合材料管道设计原则建立了厚度、过流能力及强度的计算公式。采用响应曲面法优化涤纶-苎麻非织造物的制备工艺,在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,选取混杂比、纤网定量、针刺密度3个因素,依据回归分析方程来确定各制备工艺的主要影响因素,以涤纶-苎麻混杂非织造物的厚度和强度为响应值作响应面和等高线图,得出涤纶-苎麻非织造物制备的最优工艺条件（混杂比为0.8,纤网定量为600 g/m2,针刺密度为300 needle/cm2）。在该工艺下,涤纶-苎麻非织造物的厚度为4.14 mm,纵向拉伸强度为2.81 MPa,横向拉伸强度为1.72 MPa,接近理论值,表明响应曲面法具有实际应用价值;结合涤纶-苎麻非织造物/环氧树脂复合材料厚度、强度来验证厚度、过流能力及强度等计算公式的合理性,发现满足管道修复后过流能力的前提下,较薄的涤纶-苎麻非织造物/环氧树脂复合材料的强度能达到翻衬修复排水或排污管道工作压力的需求。      

充氚不锈钢微观组织及断裂特征

采用力学拉伸实验测定充氚不锈钢的断裂强度值,采用拉伸断口进行SEM观察和正电子湮灭(PAT)分析,采用TEM动态拉伸实验观察和记录材料在微观断裂过程中的行为,通过对比分析氚对不锈钢断裂过程的影响。结果表明,高温充氚后,室温存放2a,样品中氚衰变产生的氦累积已达约30ppm;氚、氦使样品断裂强度降低,内部缺陷增多,正电子寿命变长。TEM观察未发现明显的氦泡组织;动态拉伸实验表明,充氚促进裂纹尖端位错的发射和增殖;HR-1、HR-2不锈钢微观断裂过程相似,可表述为氚致微裂纹的形核-形成微空洞-微空洞长大-空洞连接(断裂)。氚、氦使无位错区减小甚至消失。     

异种铁素体耐热钢接头界面组织及其影响

综述了铁素体与铁素体异种金属焊缝（dissimilar metal welds,DMWs）接头界面组织及其影响。结果表明,在焊后热处理或运行温度下的铁素体钢DMWs接头的不均匀界面组织中,通常会形成脱碳层和增碳层。在铁素体钢DMWs焊接接头界面组织影响因素中,焊缝金属的化学成分有重要影响;焊后热处理规范（温度和时间）、工作温度下运行时间的影响较为突出;焊接工艺参数的影响亦不可忽略。异种钢接头界面处近缝区裂纹的产生,以及接头的蠕变强度随Larson Miller 参数增大而下降等不利影响,均为异种钢界面碳迁移行为所导致。焊缝成分控制法是接头界面组织控制或改善的必要条件,而脱碳层部位转移法能有效防止裂纹发生,亦是接头安全运行的重要工艺措施之一。     

薄片划片微损伤与芯片断裂强度探讨

超薄圆片的减薄、划片技术是集成电路封装小型化的关键基础工艺技术,随着减薄后化学机械抛光（CMP）、旋转腐蚀、干法刻蚀或干法抛光等释放应力技术被广泛采用,减薄造成的圆片背面损伤几乎为零,所以划片造成的微损伤对芯片断裂强度的影响变得越来越突出。本文分析了影响芯片断裂强度的主要原因,对薄片划片微损伤的来源、危害及解决方法进行了探讨。同时,着重介绍了一种新的激光划片方式,即喷水波导激光（LMJ）划片法。     

确定现代陶瓷材料断裂韧度的人字形裂纹法

人字形裂纹法是测量脆性材料平面应变断裂韧度K_1值最有效的方法。试验期间,裂纹在人字形切口的端部形成,随着载荷的增加而稳定地扩展。人字形切口法的优点是在加载试验的早期阶段就自然形成了一个锐型裂纹,而不再需要制作预裂纹。对于特定的试样和裂口几何形状,最大荷载与裂纹长度有关,而与材料无关。用此最大荷载可以确定断裂韧度,而不再需要测量裂纹的长度。     

正面角焊缝断裂原因分析

对正面角焊缝断裂原因进行了分析，在角焊缝处对最大剪应力面进行了探讨，试验证明断裂面位置与最大剪应力面是吻合的，同时运用图解等方法，进一步验证加大沿载荷方向的焊脚尺寸，可提高接头强度。     

带损伤的脆性材料的断裂概率研究

脆性材料压缩破坏过程是一个较为复杂的过程,在应力达到最大值时并不发生断裂,而在经历一个较长的非线性过程后伴随着应力下降以及较大的塑性变形而发生突然的断裂.这种过程对某些大尺度物理现象的机理的认识,特别是对地震爆发过程的认识,有一定的启发.从统计的角度认识这一过程,做了大量的实验,初步的统计结果验证了带扭转损伤的铸铁材料的压缩断裂强度服从三参数的Weibull分布,并对参数作了估计.     

大坝混凝土断裂强度及其确定方法

混凝土防裂是重大水工混凝土工程建设中的核心课题，建立准确的混凝土开裂判据，合理确定混凝土真实的力学参数，是进行混凝土结构开裂风险分析、裂缝稳定性评价的重要依据。本文以获取混凝土真实的断裂参数为目标，提出了混凝土断裂强度的概念，并将传统的强度理论和混凝土断裂力学相结合后，建立了基于断裂韧度确定混凝土抗拉强度的计算方法，该方法能够反映混凝土内部初始缺陷对其宏观抗裂性能的影响；然后，利用相关实验结果验证了计算方法的合理性。结果表明，断裂强度可作为混凝土开裂分析的固有材料属性，这为混凝土结构设计提供了新理念。     

臭氧处理对生丝和脱胶Tassar丝织物性能的影响

臭氧作为一种强氧化剂被广泛应用。本文研究了臭氧处理生丝和脱胶Tassar丝织物的过程参数对它们性能的影响。并进一步比较了分别用肥皂和过氧化氢处理对照试样后，用臭氧冉处理的异同。结果表明臭氧处理提高了织物的柔软度斤减低了，褪色度。织物的断裂强度、断裂仲长及重量均降低，氨基含量增加。除过氧化氧处理的泛黄指数较低外。过氧化氧和臭氧处理脱胶丝织物并无太大区别。