计算机模拟技术为凝固组织选择形态的研究提供了强有力的手段。本文对Co—Cr—C 合金系在激光重熔条件下γ—Co 与Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长形态选择过程进行了模拟实验;提出了基本假设并认为在可能存在的各种生长形态中先导相生长前沿界面应具有最高温度或最低过冷度;依此建立相应的数模系统进行研究。对该合金系激光重熔时凝固组织生长形态选择演绎过程的模拟实验研究表明,Co—Cr—C 合金系存在着朝碳化物倾斜的γ—Co 与Cr_(7-x)Co_xC_3共晶生长区。伪二元共晶合金在足够过冷条件时会在激光熔池中出现树枝晶形态的初生γ—Co 组织,并且共晶生长形态区将延伸到相当宽的过共晶合金成分区内。这些计算机模拟结果得到了激光重熔实验的证实。

研究了侧向约束条件下单晶Ni 基高温合金的凝固行为及溶质再分配。实验结果表明:侧向约束条件对单晶Ni 基高温合金的凝固组织、溶质偏析及溶质再分配均具有极为强烈的影响。侧向约束条件即试样断面变化对单晶Ni 基高温合金凝固过程的影响,实质上是局部凝固工艺参数的影响。本文研究结果对实际单晶Ni 基高温合金铸件凝固组织的控制和生产具有重要的指导意义。

研究了强化元素Nb,Ti,Al 及Mo 含量的变化对Incone1718合金显微组织的影响,测定了γ′+γ″包覆组织的析出特征,及其高温显微组织热稳定性与力学性能的关系。实验表明:合理地调整强化元素的含量及比例,可以得到γ′+γ″的包覆组织,从而提高新型复合强化组织的稳定性,并保持兼有足够的室温强度和良好的高温持久强度。

液态金属挤压是一种全新的液态成形方法。它克服了液态模锻过程塑性变形量小的不足,使液态金属在经受压力下凝固的同时,加上大塑性流动,从而使组织在压力下结晶。这样在高温下挤压效应和流动-形变凝固效应等强韧化机制的作用下,改变液态模锻组织为塑性变形组织,其强度和韧性指标必将大幅度提高。为验证这一理论,进行了大量试验工作,其结果与原分析相吻合。为该工艺研究、开发及应用提供了理论依据。

在高真空高频电磁悬浮熔炼装置上,系统地研究了去除液态Ni 基合金中异质晶核的微观净化过程,比较了不同净化方法对合金过冷度的影响,并分析了它们的净化机理和净化效果。实验表明,采用熔融玻璃自分离净化法是一种高效而简便的微观净化法,使六元合金(Ni_(0.53)Fe_(0.33)Co_(0.14))_(73)B_(17)Si_8Nb_2获得了417K(0.32T_L)的大过冷度。用净化后的深过冷液态金属进行了快淬,已成功地制备出50μm 厚的非晶条带。在工程上,这一方法为实现应用合金的非晶化开辟了一条途径。

对于结构陶瓷的工程应用来说,抗冲击性最为重要。本文的主要目的是:(1)研究陶瓷材料在高速载荷下的冲击强度和测试方法;(2)从理论上找出冲击时间与冲击靶材料特性之间的关系及临界破坏参数的确定。文中推导了梁试件受冲击的冲击响应,最大冲击力和应力的表达式,并对结构陶瓷的动态破坏机理进行了分析和讨论,认为脆性的本质是材料的裂纹扩展速率。对干脆性材料,从可靠性来考虑并不是强度越高越好。对两种陶瓷材料进行了不同冲击速度的冲击弯曲强度测试,给出了冲击速度与冲击强度间关系的理论和实验曲线以及最大冲击力与系统固有频率的关系。

本文报道MOCVD 生长GaAs/Al_xGa_(1-x)As 量子异质结构材料(超晶格、量子阱及量子共振隧穿二极管),采用横断面透射显微术表征了样品的界面结构。实验表明:多量子阱与超晶格的周期性良好,层与层之间界面清晰,采用[100]带轴入射,观察到超晶格的TEM 卫星衍射斑,测量到量子阱中电子的子能级跃迁吸收。研究了生长工艺和材料结构的关系,分析了影响RT 器件的因素。

用燃烧火焰法在TC4 Ti 合金和单晶Si(001)面上沉积了金刚石薄膜。对合成的膜进行了扫描电镜、激光喇曼光谱分析。结果表明,金刚石薄膜的结构和形貌强烈取决于沉积温度、O_2/C_2H_2流量比等工艺参数。研究了衬底表面预处理对金刚石薄膜形核及长大的影响,并对表面预处理影响形核的原因进行了初步探讨。

本文采用红外透射光谱、红外反射光谱、扫描电子显微镜、X 射线能量色散谱仪等方法研究了表面蒸镀MgF_2镀膜对ZBAY 系统玻璃耐风化性能的影响,并对该玻璃试样风化侵蚀机理和水化侵蚀机理进行了比较。实验结果表明:ZBAY 系统玻璃的风化侵蚀机理和水化侵蚀机理并不完全相同。ZBAY系统玻璃在较强的风化条件下和较强的水化条件下发生严重的侵蚀。而MgF_2镀膜能够有效地改善ZBAY 系统玻璃的耐风化和耐水侵蚀性能。

本文提出一种表征超拉伸高聚物的拉伸模量新方法,从应力诱导结晶理论出发,推出了超拉伸高聚物的弹性模量同其起始结构和成型工艺条件间的定量关系式。当引入等速拉伸和起始分子量分布按Schultz-Flory 分布后,便得到其拉伸模量同起始数均分子量、超拉伸比、拉伸速率和试样长径比等间的定量关系式。采用该关系式处理了大量的实验数据,均得到了预期的直线。当引入超拉伸比和起始分子量趋近于无穷大后,就得到了预期的理论模量。

本文从应力诱导结晶和应力活化反应速度理论出发,提出了等速拉伸下自增强高聚物抗张强度动力学模型理论,推导出了等速加力和等速形变下自增强高聚物极限断裂方程。它们成功地把抗张强度同成型工艺参数、测试条件、起始高聚物非晶区中的伸直链分数、起始分子量及其分布等联系起来。这些定量关系式为研究自增强高聚物抗张强度同成型工艺和测试条件以及其起始结构间的关系建立了理论基础。

本文介绍了ST/PVA 淀粉塑料薄膜的制造、性能和应用情况,该薄膜是当今世界新型高分子材料之一,具有原料丰富,成本较低和可自然降解无污染的特点,为解决塑料污染全球性问题提供一条可靠途径,属国内首创产品,有良好的开发前景。

研究了SiC_w/Al 复合材料轧制变形。研究结果表明挤压后复合材料的可轧性大为改善,挤压态复合材料应垂直于晶须的取向方向进行轧制;而铸态的复合材料要获得较大的变形量必须交叉轧制。文中详细讨论了变形前后强度和塑性的变化及影响因素,分析了在两种轧制变形方式下,晶须转动和取向及轧制对晶须长径比(l/d)的影响。

金属管外壁用碳纤维缠绕复合后,其承受横向与轴向压载荷的能力均茯得了明显的提高。尤其是细长管缠绕碳纤维后,对轴向压载荷的抗弯曲变形及抗压极限承载能力都有大幅度的提高。本文介绍了硬Al 合金(LY-11Al 合金)圆管在外壁缠绕复合碳纤维前后承受压载能力的实验数据的对比,以及对未经缠绕复合的承压管的理论临界压力进行探讨,分析了缠绕碳纤维能提高承载能力的原因。

本文对气相表面处理碳纤维的新工艺进行了系统研究。处理后的碳纤维强度、模量不下降,且其表面能、表面化学官能团含量明显增加;表面微晶结构变小,与环氧树脂复合后,层间剪切强度(LLSS)提高47%左右。本文还对复合材料断口的形态结构进行了分析,说明这种表面处理方法能有效改善碳纤维增强环氧树脂复合材料(CFRP)的界面粘结。

在Li_2O-Al_2O_3-SiO_2和Li_2O-MgO-CaO-Al_2O_3-SiO_2系统中,对具有不同热膨胀系数(α)的烧结微晶玻璃基体作了研究。一些微晶玻璃基体能够同补强纤维结合得很好,适用于制备成碳纤维或SiC纤维补强微晶玻璃复合材料。当微晶玻璃基体的α调节到比加入纤维的α稍低的范围内,复合材料的抗折强度和断裂韧性可达到满意的水平,F_b 为584MPa,K_(1c)为16.5MPa·m~(1/2)。实验结果作为纤维补强微晶玻璃复合材料性能设计原则,在上述系统中得到了验证。文中对微晶玻璃这类多相复合体热膨胀系数设计的理论依据作了讨论。

<正> 第五届国际发动机用陶瓷材料和部件研讨会定于1994年5月29日至6月1日在中国上海举行。本次会议由中华人民共和国国家科委、国家自然科学基金委、中国科学院、中国硅酸盐学会和中国内燃机学会等五个单位赞助,由中国科学院上海硅酸盐研究所主办。会议