MXene/铜合金复合材料的制备与性能研究

采用分子级混合方法及SPS烧结技术制备了Ti₃C₂T_x含量分别为5vol%、10vol%和20vol%的Cu/Ti₃C₂T_x复合材料, 研究了Ti₃C₂T_x含量对铜基复合材料的导电性、力学性能及摩擦磨损性能的影响。研究发现: 随Ti₃C₂T_x含量增加, Cu/Ti₃C₂T_x复合材料的相对密度及电导率均持续下降, 拉伸强度则先升高后下降; 当Ti₃C₂T_x含量为5vol%时, Cu/Ti₃C₂T_x复合材料的拉伸强度相比纯铜提高了43%。添加Ti₃C₂T_x可以明显改善Cu/Ti₃C₂T_x复合材料的摩擦磨损性能, 当Ti₃C₂T_x含量为10vol%时, Cu/Ti₃C₂T_x复合材料的磨损率仅为2.55×10^-7 mm³/(N·m), 比纯铜降低了一个数量级。     

MSP试验法评价PZT陶瓷的循环疲劳寿命

采用小样品力学性能试验方法(Modified Small Punch Tests,简称MSP)对Pb(Zr,Ti)O3陶瓷(PZT)实施了不同大小应力下的循环疲劳实验,循环应力越大,样品的残余强度和压电常数衰减越快,这是由应力循环过程中大量微裂纹的产生和扩展所致.通过最大强度值与疲劳寿命的对应关系求得100 Hz循环疲劳下该样品的裂纹扩展指数n为395,由此推测了PZT陶瓷样品的使用寿命,在循环应力的最大值不超过79.1 MPa的条件下,该样品的连续使用寿命可达5年以上.     

日用陶瓷的清洁生产与生命周期评价

清洁生产是一个系统工程,是对生产全过程以及产品的整个生命周期采取污染预防的综合措施。本文采用LCA的方法对日用陶瓷生产过程进行了全面分析与评价,并提出了实施清洁生产的途径。     

锆钛酸铅陶瓷在力电耦合场下疲劳性能的评价

小样品力学性能试验方法(Modified Small Punch Tests, 简称MSP)是评价陶瓷材料力学性能的一种有效方法. 采用改进型多场耦合小冲压(MSP)试验法评价了Pb(Zr,Ti)O₃陶瓷(PZT)在力电耦合和纯力场下的疲劳性能. 通过对比在纯力场和力电耦合下的力学性能可以看出: 与纯力场下相比, PZT陶瓷在力电耦合下的断裂强度会降低. 在力场和电场的同时作用下, 疲劳寿命显著缩短, 压电陶瓷材料内部易出现沿晶断裂.     

多场耦合MSP测试系统的建立及应用

通过建立一套能够实现在力场、电场、温场等多场耦合条件下测试的小样品力学性能测试系统,使得小样品在近真实的多场耦合条件下得到评价:在小样品力学性能测试系统的基础上,通过设计模具和引入电场,实现了力电耦合下的小样品的动态力学性能的测试;通过设计模具和高温炉引入温场,可以对热障涂层、陶瓷等材料进行高温条件下的力学性能测试。通过引入声发射仪和模具设计,在测试材料力学性能的同时,可以实时监控材料内部结构发生的变化。多场耦合MSP测试系统的建立,为新型无机材料在多场耦合下的力学性能研究提供了系统的测试平台,为材料使用的可靠性和稳定性研究奠定了基础。