钨骨架/Zr基非晶复合材料准静态断裂特征研究

研究了用渗流铸造法制备的钨骨架/Zr基非晶复合材料在1.4×10-2s-1应变率条件下的力学性能与变形断裂特征。试验发现钨骨架/Zr基非晶复合材料在准静态压缩条件下具有很高的压缩强度(3300～3500MPa)和良好的塑性变形能力(50%～60%)。利用SEM研究压缩后试样的微观组织形貌,发现钨骨架与非晶相的相互嵌套改变了非晶和钨骨架二者各自的变形机理与断裂模式。非晶相阻碍了钨骨架中裂纹的扩展,钨骨架抑制了非晶相中大面积流变的发生。复合材料的断裂表现为一种混合断裂模式,其中非晶相的断裂为局部软化后的撕裂。

W骨架/Zr基非晶合金复合材料动态力学特性研究

利用分离式Hopkinson压杆装置(SHPB)和SEM、XRD等测试方法研究了W骨架/Zr基非晶合金复合材料的动态力学性能及断裂模式。结果表明,复合材料具有较高的动态压缩强度,在采用0.8MPa打击压力时动态压缩强度接近1900MPa。复合材料的断裂包括沿W/W界面、W/非晶界面开裂以及W颗粒解理几种断裂模式,W骨架的特性和材料的交叉网络结构提升了整体塑性。

封孔铝涂层的抗高温氧化性能及其灰色预测

采用电弧喷涂在Q235基体上制备了铝涂层,对涂层进行封孔处理,测试了封孔铝涂层在500℃空气中的抗高温氧化性能,并与Q235基体试样的抗高温氧化性能进行了对比。结果表明,电弧喷涂铝涂层经封孔后,涂层的密封程度大大提高了,可以更好地阻挡或减缓氧化气氛向涂层内部的渗透,提高了涂层对基体的保护效果。封孔铝涂层在高温气氛中氧化速度大约是Q235钢试样的1/3,可以为低碳钢基体在高温空气环境下提供较好的保护。采用灰色预测理论建立模型对封孔铝涂层的抗高温氧化性能进行了灰色预测,结果表明模型预测值和实测值间的误差较小,该模型可以用于封孔铝涂层抗高温氧化性能的预测,根据短期的试验数据即可预测涂层经过更长时间后的抗高温氧化性能。

CaTi_(0.9)Sc_(0.1)O_(3-α)固体电解质的结构与电导性能

采用固相反应法合成了具有正交钙钛矿结构的氧离子导电材料CaTi0.9Sc0.1O3-α,并通过XRD、交流复阻抗以及组装氢-氧燃料单电池等电化学方法对样品的结构、电导性能进行了表征。阻抗谱测量结果表明,在已知的CaTiO3基氧化物中,CaTi0.9Sc0.1O3-α具有最高的电导率,与同温度下8YSZ的电导率相当。从电导率随氧分压的变化关系分析表明,CaTi0.9Sc0.1O3-α在高氧分压下是一个离子与电子空穴的混合导体,而在低氧分压下则是一个离子与电子的混合导体,在中氧分压范围内几乎为一个纯氧离子导体。在燃料电池条件下,CaTi0.9Sc0.1O3-α比其它离子掺杂的CaTiO3基固熔体具有更宽的离子导电区域和更高的离子迁移数,在873～1273K范围内,样品的离子迁移数都大于0.7,并随温度升高而逐渐增加。

HR2钢动态损伤与层裂的微观机理

利用轻气炮加载和样品软回收技术,对HR2钢进行了试验,获得了软回收层裂样品。通过对软回收样品进行电子显微镜观察以及金相分析,将材料微观组织变化、破坏模式与相应的宏观力学破坏模式相比较,深入研究了这一材料的动态损伤与断裂机理。结果表明:在低速冲击下,HR2钢的变形是以孪生为主、滑移为辅的塑性变形,并未发生断裂;在高速冲击下,其变形是孪生和滑移的组合变形,断裂则是由沿晶界产生微孔洞、微裂纹并汇合形成大裂纹和少量穿晶断裂相混合引起的。

两种凝胶-溶胶前驱体制备钡铁氧体的研究

应用sol-gel技术制备钡铁氧体,分别研究了以柠檬酸和硬脂酸作为前驱体的两种不同的制备工艺A、B。研究结果表明,两种工艺均可制得单相BaFe12O19(简称BaM)。由工艺B得到产物晶粒度为15～40nm,其比饱和磁化强度Ms=61.74Am2/kg,矫顽力Hc=389.4kA/m;由工艺A得到产物晶粒度为30～80nm,其比饱和磁化强度Ms=60.61Am2/kg,矫顽力Hc=382.7kA/m,但工艺A得到的产物晶体结晶更完善。

高能球磨Al_2O_3-Y_2O_3粉体混合物的研究

为了合成Y3Al5O12(YAG),对Al2O3-Y2O3粉体混合物进行了高能球磨研究。研究表明球磨后的粉体XRD衍射峰明显,并非无定形态,球磨后粉体中的Al2O3、Y2O3达到纳米级别尺寸后,随着晶粒尺寸的减少而晶格畸变增加,且烧结成的YAG粉体与Al2O3、Y2O3粉体有相似的晶格变化趋势。

新型层合多波段伪装器材研究

伪装器材是提高己方武器装备、设施及参战人员战时生存能力、保存有效战斗力的重要技术手段。采用来源广、价格低廉、伪装效果好的普通材料,给出了一种新型多层复合伪装器材的制作方案,并据此提供了产成品。该产品在红外到雷达波波段内都有良好的伪装隐身效果。

搅拌摩擦焊接中材料变形及残余应力分析

采用数值模拟手段,分析了在搅拌摩擦焊接过程中不同材料的变形情况及其残余应力的分布,研究了材料变形与残余应力之间的关系,并建立了异种金属搅拌摩擦焊接的模型。研究结果表明,搅拌摩擦焊接过程中材料的流动主要集中在焊接构件的后退侧,且在搅拌摩擦焊接过程中铝合金较钢表现出更好的流动性能。残余应力分布呈现典型的双峰特征,残余应力的最大值发生在热影响区的边界。拉伸残余应力较大的区域与等效塑性应变较大的区域具有较好的对应关系。异种金属焊接会增大焊接构件搅拌区内较软材料一侧的残余应力。

钕在氟氧化物和氧化物玻璃中的光谱分析

采用熔融法分别制备出掺钕氟氧化物玻璃和锂铝硅氧化物玻璃。采用UV-vis-NIR分光光度计和荧光光谱仪测定两种玻璃基质材料的透过率、吸收光谱和荧光光谱。紫外光区透过率的细微差异是氧化物和氟化物电子构型不同造成的。可见光和红外光区透过率差异是阳离子半径不同和基质材料密度不均匀引起的。主要吸收峰位于523、582、744、802、870nm处,分别对应于钕离子的4I9/2→4G7/2、4I9/2→2H11/2、4I9/2→4F7/2、4I9/2→4F5/2和4I9/2→4F13/2吸收跃迁。位于892、1057、1107、1333nm处的荧光发射中心,分别对应于钕离子的4F3/2→4I9/2、4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2辐射跃迁。氟氧化物玻璃在892、1107、1333nm处的荧光光谱强度明显高于氧化物玻璃,两者在1057nm处的发光强度基本一致。由于钕离子进入低声子能量的氟化物中,无辐射跃迁损失小,氟氧化物玻璃基质的量子效率高于氧化物玻璃基质的量子效率。

吸波涂层材料研究进展

在讨论吸波材料工作原理的基础上,综述了目前国内外吸波涂层材料的进展状况,较详细地介绍了铁氧体、纳米吸波材料、高温吸波材料、手性材料、等离子体吸波材料及磁性高分子微球等几种吸波涂层材料的最新研究现状,并分析了各种涂层材料的主要特点。传统铁氧体、金属微粉和陶瓷吸收剂由于密度大、吸收频段窄使其应用受到限制,手性材料、等离子体及磁性微球等新材料的探索研究将会成为吸波材料领域的发展方向。

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