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ISSN 1005-3093
CN 21-1328/TG
创刊于 1987 年 (月刊)
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  2005年, 第19卷, 第5期 刊出日期:2005-10-25 上一期    下一期
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论文
树脂传递模塑过程的数学描述和数值模拟进展
贾玉玺; 原波; 杨俊英; 安立佳
材料研究学报. 2005, 19 (5): 449-456.  
摘要   PDF (1110KB)
树脂传递模塑(resin transfer molding, RTM)过程的数值模拟对于优化工艺参数和模具设计、控制制品质量等具有重要意义. 本文简述了RTM工艺的流体流动特点, 介绍了RTM工艺过程数值模拟的理论基础, 综述了RTM工艺过程数值模拟的发展历程, 并展望了其发展趋势.
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Ti3SiC2陶瓷的能量耗散机理
胡春峰; 包亦望; 周延春
材料研究学报. 2005, 19 (5): 457-463.  
摘要   PDF (KB)
采用维氏和赫兹压痕法研究了Ti3SiC2接触损伤及其演变. 结果表明, 在维氏压痕接触损伤区从表面到纵深的不同损伤排序为:表面的晶粒粉碎, 亚表面的晶粒分层或破碎, 再远处的晶粒完好; 在赫兹压痕接触损伤区剪切损伤带以内的晶粒破碎, 剪切带以外的晶粒完好. 因此, 造成压痕处的局部能量耗散, 使应力传递受限、应力集中下降, 使这种三元层状陶瓷具有准塑性特征. 用声发射(Acoustic Emission, 简称AE)系统监测赫兹压痕加卸载过程中的局部损伤过程, 发现在加载过程中声发射信号密集, 卸载过程声发射信号稀疏, 证明了损伤和局部能量耗散的不可逆性. Ti3SiC2陶瓷的能量局部耗散机理是弱晶界面开裂和晶粒分层导致的局部软化和破碎, 在损伤区范围内吸收能量并使局部应力释放.
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PPESK/PTFE共混物的热性能和动态机械性能
何伟; 廖功雄; 刘程; 蹇锡高
材料研究学报. 2005, 19 (5): 465-470.  
摘要   PDF (KB)
采用溶液共混法制备了不同质量比例的新型含二氮杂萘酮结构聚芳醚砜酮(PPESK)与聚四氟乙烯(PTFE)共混物. 利用热失重(TGA)和动态热机械仪(DMTA)对该共混物的热性能和动态机械性能进行了表征和研究. 结果表明:在PPESK中共混加入PTFE, 提高了PPESK的起始分解温度及最大分解速率对应温度. 该共混体系的损耗模量和损耗因子随着扫描频率的提高向高温转移, 这是分子运动速率的提高所致. 在30~230℃的扫描温度范围内, 共混物的储能模量保持较高值并随着温度升高而降低趋势并不明显, 耐热性能良好; 但当扫描温度达到280℃后, 接近其玻璃化转变温度时, 储能模量降低幅度较大. 在PPESK中共混加入10%PTFE可提高其玻璃化温度.
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Al和Ca对变形镁合金性能的影响
唐伟; 韩恩厚; 徐永波; 刘路
材料研究学报. 2005, 19 (5): 471-477.  
摘要   PDF (904KB)
采用环境扫描电镜(ESEM)和能谱分析研究了添加元素Al和Ca对变形镁合金结构和性能的影响。结果表明,Al是镁合金中强化相β相的组成元素,,β相呈片层状,片层与镁基体α相的基面平行或垂直。Al含量的增加使镁合金中β相也增加,提高了镁合金的强度但降低了其塑性;Ca主要分布于β相中,与Mg结合生成Mg2Ca相,提高了β相的高温稳定性,改变了挤压后β相的形貌和分布,减少了再结晶过程中晶界β相的析出量,有效地提高了镁合金的塑性,但是使强度稍有降低.
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SiO2层晶化对TiN/ SiO2纳米多层膜结构和性能的影响
魏仑; 邵楠; 梅芳华; 李戈扬
材料研究学报. 2005, 19 (5): 479-484.  
摘要   PDF (916KB)
采用多靶磁控溅射法制备了一系列具有不同SiO2调制层厚的TiN/SiO2纳米多层膜. 利用X射线衍射、X射线能量色散谱、扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜和微力学探针表征和研究了多层膜的生长结构和力学性能. 结果表明, 具有适当厚度(0.45~0.9 nm)的SiO2调制层, 在溅射条件下通常为非晶态, 在TiN层的模板作用下晶化并与TiN层共格外延生长, 形成具有强烈(111)织构的超晶格柱状晶多层膜; 与此相应, 纳米多层膜产生了硬度和弹性模量异常增高的超硬效应(最高硬度达45 GPa). 随着SiO2层厚度的继续增加, SiO2层转变为非晶态, 阻断了多层膜的共格外延生长, 使纳米多层膜形成非晶SiO2层和纳米晶TiN层的多层结构, 多层膜的硬度和弹性模量逐渐下降.
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新型复式连通SiC/390Al复合材料的制备和性能
赵龙志; 曹小明; 胡宛平; 张劲松
材料研究学报. 2005, 19 (5): 485-491.  
摘要   PDF (1480KB)
以空心多孔SiC泡沫陶瓷为增强体, 用挤压铸造法制备了新型复式连通双连续相SiC/390Al复合材料, 研究了泡沫陶瓷骨架筋的结构对复合材料的影响, 以及复合材料中的界面对力学性能的影响. 结果表明, SiC空心多孔泡沫陶瓷与390Al复合后形成了复式连通双连续相复合材料, 具有独特的互穿式界面结构, 材料界面的结合优异. 随着复合材料界面结合的加强和泡沫增强体的复合韧化, 复合材料的屈服强度、压缩强度和弯曲强度明显提高, 韧性显著增强.
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结构缺陷对电子束诱发纯铝表面熔坑的影响
关庆丰; 安春香; 张庆瑜; 董闯; 邹广田
材料研究学报. 2005, 19 (5): 496-498.  
摘要   PDF (1765KB)
用Nadezhda-2强流脉冲电子束轰击不同预变形量的纯铝表面, 对铝表面的结构缺陷和轰击后产生的表面熔坑进行了系统的表征, 研究了表面熔坑与结构缺陷之间的关系. 结果表明, 结构缺陷对表面熔坑的形成有重要的影响, 熔坑的数量随着结构缺陷数量的增加而增加, 并且有沿晶界和高位错密度区择优形成的趋向, 结构缺陷是表面熔坑形成的萌芽. 另外, 强流脉冲电子束还能在晶界和滑移带上诱发出大量由于空位聚集而产生的孔洞.
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碳含量对Ti-60合金时效过程中硅化物的影响
张尚洲; 徐惠忠; 刘子全; 刘羽寅; 杨锐
材料研究学报. 2005, 19 (5): 501-505.  
摘要   PDF (1414KB)
Ti-60合金在β和α+β相区固溶处理后空冷, 形成的片状组织和双态组织中没有硅化物析出. 随后在700~800℃时效处理168 h, 在α/β片层界面、α片层内及初生α相内析出S2类型的硅化物(Ti, Zr)6Si3. C的加入阻碍硅化物在界面处和基体中的形核和长大, 降低硅化物的析出速率. 随着合金中C含量的增加, 显著减小时效过程中硅化物的析出尺寸, 这是由于C的加入, 基体中固溶Si的能力增加及Zr原子扩散速度降低所导致的结果. 相同温度下时效处理, 双态组织中析出的硅化物尺寸比片状组织大. 时效温度升高, 硅化物的析出直径增大.
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Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3晶体组分对结构与性能的影响
许桂生; 王晓锋; 杨丹凤; 段子青
材料研究学报. 2005, 19 (5): 506-511.  
摘要   PDF (713KB)
用熔体Modified Bridgman法生长出尺寸直径40 mm长度80 mm的弛豫铁电单晶PMNT90/10, 表明该方法不仅适合在准同型相界(MPB)附近生长PMNT单晶, 也适合生长PT含量很低的PMNT单晶. 在生长出的PMNT90/10晶体中, 铁电相与顺电相两相共存, 并呈现亚微畴结构特征. 随着晶体组分由PMN组元变化到MPB组分附近, PMNT的电畴结构呈现微畴-亚微畴-不规则宏畴-规则宏畴演化系列, 而介电弛豫特性则逐步弱化. PMNT固熔体的电学性能依赖于晶体组分, (001)切型PMNT90/10晶体的压电常数d33约80 pC/N, 显著低于MPB附近组分, 但其介电常数ε达到12600, 明显高于后者.
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骨架表面改性对SiC/Al复合材料性能的影响
赵龙志; 曹小明; 胡宛平; 张劲松
材料研究学报. 2005, 19 (5): 512-518.  
摘要   PDF (1143KB)
采用挤压铸造法制备了SiC/Al双连续相复合材料, 并对增强体SiC泡沫陶瓷骨架进行了表面改性处理, 研究了网络骨架的表面粗化和表面涂覆K2ZrF6对骨架和双连续相SiC/Al复合材料性能的影响. 结果表明: 随着粗化时间的增加, SiC陶瓷骨架表面的粗化程度增大. 粗化时间为12 min时骨架表面粗化最佳, 而且保持了骨架的致密结构. SiC陶瓷骨架表面粗化增加了骨架筋的表面积, 加强了界面的机械结合; SiC陶瓷骨架表面涂覆K2ZrF6, 提高了基体纯铝对SiC陶瓷骨架的润湿, 改善了复合材料中增强体与基体间界面的结合, 增强了材料的三维连续性, 提高了复合材料的力学性能. 骨架表面涂覆K2ZrF6的复合材料的界面结合得最好, 复合材料的强度最高, 为纯铝基体的5倍.
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纳米TiO2掺杂对低密度聚乙烯空间电荷行为的影响
宫斌; 张冶文; 郑飞虎; 朱建伟; 吴长顺
材料研究学报. 2005, 19 (5): 519-524.  
摘要   PDF (681KB)
本文利用压力波法(PWP)研究了低密度聚乙烯(LDPE)以及掺杂0.5%(质量分数) TiO2的低密度聚乙烯在高电场下的空间电荷分布及其等温衰减特性, 结合红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和热刺激电流(TSC)谱研究了掺杂前后的微观形貌和陷阱能级的变化.结果表明, 掺杂改变了电荷的注入和积累分布; 其精细结构产生了较深的陷阱能级, 这对聚乙烯高压电力电缆中电树枝的引发和生长的抑制有应用价值.
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紫杉醇在聚甲基丙烯酸树脂中的物化状态
谭丽丽; 杨柯; 张炳春; 刘冬雪; 梁勇
材料研究学报. 2005, 19 (5): 523-530.  
摘要   PDF (1006KB)
研究了紫杉醇在聚甲基丙烯酸树脂中的化学稳定性、物理分布和物理状态, 并分析了其影响因素. 结果表明, 紫杉醇在复合膜中没有与聚甲基丙烯酸树脂发生化学反应, 释放后不改变化学结构; 紫杉醇在复合膜中的物理分布受溶剂性质的影响, 以四氢呋喃为溶剂, 紫杉醇可均匀分布于复合膜中. 紫杉醇在复合膜中的存在状态与紫杉醇含量及热处理制度有关. 当紫杉醇的含量(质量分数)为10%时, 在薄膜中不存在结晶态紫杉醇, 当含量大于20%时, 出现结晶态紫杉醇. 在Tg点附近退火可使薄膜中结晶态紫杉醇的含量增加, 从而提高紫杉醇的时效稳定性及其在复合膜中的扩散速度.
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表面机械研磨处理的纯铜拉伸形变机制
邢长海; 王科; 刘刚; 吴世丁
材料研究学报. 2005, 19 (5): 531-536.  
摘要   PDF (792KB)
采用扫描电镜电子通道衬度技术(SEM-ECC)研究了表面机械研磨处理(SMAT)铜表面在室温拉伸的形变特征. 结果表明: 剪切带是纳米晶层、亚微晶层以及由位错胞组成的过渡层的共同形变特征, 在不同的结构表层, 剪切带的形貌略有差别. 纳米晶层和亚微晶层内的剪切带主要为沿平面界面剪切滑动的结果, 而过渡层的形变主要是以SMAT处理前的初始晶粒为单元发生的, 剪切带的形成基本符合晶体学规律.
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CO2腐蚀产物膜的微观形貌和结构特征
张国安; 路民旭; 吴荫顺
材料研究学报. 2005, 19 (5): 537-548.  
摘要   PDF (1364KB)
研究了碳钢、低Cr钢在不同条件下形成CO2腐蚀产物膜的微观形貌、成分和结构特征. 结果表明, N80(碳钢)、1Cr-L80形成的腐蚀产物膜主要由FeCO3晶体堆垛而成, 而3Cr-L80、5Cr-L80的表层则形成大面积的含Cr化合物, 主要为Cr(OH)3和Cr2O3. 这些Cr的化合物脱水后比较疏松, 容易形成龟裂. 在静态条件下, 碳钢和含Cr钢的腐蚀产物膜均具有分层结构, 碳钢外层与内层腐蚀产物膜的成分变化不大, 主要为Fe、Ca碳酸复盐. 含Cr钢的内层腐蚀产物膜中出现Cr元素的富集, 外层主要为Fe、Ca碳酸复盐. 随着Cr含量的增加, 材料的腐蚀产物膜向非晶态转变. 在静态条件下, 低Cr钢比碳钢的腐蚀速率稍大; 在动态(1.5m/s)条件下, 含Cr钢的腐蚀速率明显低于碳钢, 而且腐蚀速率随着Cr含量的增加而下降.
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CuO、MoO3和WO3掺杂对NiZn铁氧体磁性能的影响
苏桦; 张怀武; 唐晓莉
材料研究学报. 2005, 19 (5): 550-554.  
摘要   PDF (698KB)
研究了CuO、MoO3和WO3掺杂对NiZn铁氧体电磁性能的影响. 研究表明, 适量的CuO掺杂能提高材料烧结密度并降低磁晶各向异性常数, 从而提高材料的起始磁导率, 但居里温度也有一定程度的下降. 当主配方中CuO含量(摩尔分数)为4%时能最好的兼顾材料高磁导率和高居里温度的要求. 而MoO3和WO3掺杂则均能引起晶界附近阳离子空位增多, 从而加速晶界移动, 促进晶粒尺寸增大, 进而提高材料的起始磁导率. 同时, 由于W离子具有较强的占据铁氧体A位替代Fe3+的趋势, 需要更大的掺杂量才能达到磁导率的峰值, 其居里温度和饱和磁感应强度也低于相应MoO3掺杂的材料.
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放电等离子烧结制备透明AlN陶瓷
熊焰; 傅正义; 王玉成
材料研究学报. 2005, 19 (5): 555-560.  
摘要   PDF (795KB)
采用放电等离子烧结 (spark plasma sintering, SPS)技术, 添加不同含量CaF2为烧结助剂, 成功制备了透明氮化铝(AlN)陶瓷. SPS技术具有烧结快速, 烧结体致密度高的特点, 是制备透明AlN的有效方法. CaF2的加入量的提高, 有利于烧结体的致密度和透过率的提高. 当CaF2加入量为3%(质量分数)时, 烧结体致密度不再继续提高, 但仍有利于透过率的提高, 此时烧结体透过率最高为54.7%. SEM、XRD、TEM和EDX结果表明烧结体具有很高的致密度、纯度, 均匀的晶粒形状和尺寸, 晶界及三角晶界处观察不到第二相的存在, 从而保证了烧结体良好的光学性能.
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