韩栋
,
乔生儒
,
邓波
,
李玫
材料导报
采用冷壁装置化学气相沉积(CVD)制备纳米碳管,以乙炔(C2H2)为碳源气体,研究了2种催化剂(镍、铁)、3种基底、3种稀释气体、3种稀释气体和碳源气体流量比以及温度对CVD法生长纳米碳管的影响,用SEM和TEM分析了产物的形貌.结果表明,镍催化活性高于铁的催化活性.与石墨和纯铁基底相比,以单晶硅基底生长的纳米碳管纯度更高,管壁更干净.3种稀释气体和碳源气体流量比(2/1、10/1、19/1)中,以流量比为10/1时生长纳米碳管效果最好.3种稀释气体(氨气、氢气、氮气)中,以氨气最好.随着生长温度的升高,催化剂的活性提高,有利于碳的有序排列,但生长的碳纳米管直径增大.当基底为单晶硅、催化剂镍膜厚度为20nm、氨气气氛、生长温度为850℃时,得到了近似定向生长的纳米碳管.
关键词:
冷壁CVD
,
纳米碳管
,
催化剂
,
基底
,
稀释气体
,
流量比
,
温度
吴小军
,
乔生儒
,
侯军涛
,
韩栋
,
李玫
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2006.04.006
真空条件对2D-C/SiC复合材料在1300℃和1500℃进行了高温拉伸蠕变试验,蠕变进行到0、0.5h、2h、10h、25h、50h中断试验,用SEM观察表面形貌,用盒维数法计算试样表面裂纹的分形维数;同时测量试样的弹性模量.结果表明,由于2D-C/SiC特有的蠕变损伤形式,所形成的损伤尺度都较短,其分形维数介于0～1之间.用分形维数和弹性模量衰减都可表征2D-C/SiC的蠕变损伤,两种损伤参量所描述的蠕变损伤总的发展趋势基本一致,即蠕变开始阶段损伤发展较快,随后进入缓慢发展的第二阶段.在第二阶段中,分形维数表征的损伤持续单调增加;而用弹性模量衰减表征的损伤在该阶段出现先下降随后升高的现象.以基体裂纹为主要损伤形式的条件下,分形维数主要反映蠕变试样局部的损伤,而弹性模量衰减反映的是蠕变试样整体的损伤.
关键词:
2D-C/SiC
,
拉伸蠕变
,
损伤
,
分形维数
,
弹性模量
侯军涛
,
乔生儒
,
韩栋
,
吴小军
,
李玫
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.05.010
研究了具有双边对称圆弧缺口(试样厚3 mm宽4 mm,缺口半径2 mm,缺口深0.6 mm)的二维正交编织C/SiC试样在室温空气中与高温真空下拉伸行;测量了拉伸过程中的应力、应变、初始模量和电阻;并用SEM观察断口.结果表明,2D-C/SiC材料除室温下缺口试样的拉伸强度低于光滑试样外,高温下两者基本相当,两者都随温度的升高变化也基本一致.高温下缺口试样拉伸强度与光滑试样相当说明,该材料对应力集中不敏感;室温时对应力集中敏感.缺口试样的断裂应变要远小于光滑试样的断裂应变.2D-C/SiC材料缺口试样基体裂纹开裂应力随着试验温度的上升逐渐增加.缺口试样的相当模量高于同一温度下光滑试样的弹性模量,两者都随着试验温度上升而增加,在1 100℃达最大值,然后开始下降.电阻表征的损伤大体上随载荷增加而增加,1 300℃和1 500℃条件下,较小载荷范围内有下降现象.从室温到1 500℃,所有断口中与载荷方向垂直的纤维束断裂面平整,平行于载荷方向的纤维束断面参差不齐.2D-C/SiC复合材料总体上仍属于脆性断裂,局部上有纤维或纤维束内小的纤维集团拔出,吸收了较多的能量,存在增韧机制.
关键词:
缺口
,
2D-C/SiC
,
高温拉伸
,
电阻
,
损伤
白世鸿
,
乔生儒
,
舒武炳
,
李玫
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.11.007
采用四点弯曲实验方法,研究了高温下不同测试方法(CN法、SENB法和SEPB法)对工业用重结晶SiC陶瓷材料断裂韧性的影响.通过实验发现:在低温下(T＜800℃),不同测试方法所获得的KIC不同,CN法测得KIC偏大,而SEPB法测得的KIC则偏小,同时,三种测试方法获得的KIC随温度的升高变化率都不明显.在高温下(T＞800℃),不同的测试方法其KIC随温度的升高变化趋势不同,CN法KIC随温度的升高而增大,SENB法KIC随温度的升高而减小,SEPB法KIC随温度的升高则基本无变化
关键词:
断裂韧性
,
高温
,
SiC陶瓷
,
测试
宋慧瑾
,
鄢强
,
李玫
,
倪博
硅酸盐通报
本论文采用化学方法退除高速钢(HSS)基体上的硬质涂层.采用金相显微镜和光电子能谱(xPS)分析了HSS基体涂覆涂层前和退除涂层后表面形貌和成分变化.发现镀有TiAlN涂层的HSS在35℃,1.52 mol葡萄酸钠(GA)、30 mol 30％ H2O2、0.45 mol三聚磷酸钠(STPP)、13 mol NaOH组成的碱性退镀液中反应80 min后,TiAlN系涂层能被退除掉,且HSS基体表面光亮.通过对退镀后基体表面XPS定性分析发现,基体表面Ti、A1元素含量为零,涂层退除干净,溶液对基体腐蚀很小.
关键词:
高速钢
,
TiAlN涂层
,
退镀液
侯军涛
,
乔生儒
,
韩栋
,
吴小军
,
李玫
材料导报
研究了二维正交编织C/SiC双边对称圆弧缺口试样室温和高温真空的拉拉疲劳行为,正弦波疲劳应力比R=0.1,频率60Hz,循环基数106次.循环到规定周次停机,测量试样的共振频率、电阻,并进行SEM观察.结果表明,2D-C/SiC复合材料缺口试样拉-拉疲劳的S-N曲线非常平坦,其疲劳极限是同温度下缺口试样拉伸强度的80%～90%,光滑试样和缺口试样的疲劳极限比值与理论应力集中系数基本相同.缺口试样在疲劳过程中,电阻表征损伤与模量表征损伤的规律基本一致.在疲劳试验初期阶段,缺口附近损伤发展很快,主要表现为产生大量与加载方向垂直的裂纹,随着疲劳次数的增加,损伤发展减缓,但损伤形式逐渐增多,缺口附近与加载方向垂直的裂纹数量明显多于平行加载方向的裂纹数.讨论了电阻表征损伤和模量表征损伤之间的关系.
关键词:
缺口
,
2D-C/SiC
,
拉-拉疲劳
,
损伤
,
电阻
,
共振频率
牛学宝
,
张程煜
,
乔生儒
,
韩栋
,
李玫
材料导报
通过研究三维针刺C/C复合材料面内压缩失效行为,发现应力-应变行为包括起始段的非线性滞弹性、线弹性、非线性损伤及应力下降失效4个阶段,循环加载-卸载实验表明线弹性阶段应力-应变行为的重复性好,而非线性损伤阶段则与加载历程有关.面内压缩失效主要是端部分层脱粘和分层劈裂,受纤维/基体界面结合强度影响较大.
关键词:
C/C复合材料
,
压缩性能
,
应力-应变行为
,
破坏机理
严科飞
,
张程煜
,
乔生儒
,
韩栋
,
李玫
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.2.018
使用夏比摆锤冲击试验机对C/C和C/SiC两种复合材料进行了冲击试验,打击瞬时线速率为2.9 m/s,刀刃半径为2 mm.使用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样断口形貌.结果表明:C/C和C/SiC两种复合材料的夏比冲击能量随着材料密度的增加而减小,冲击能量与密度基本呈线性关系.密度低的C/C和C/SiC复合材料冲击后的断口参差不齐,有大量纤维束和纤维拔出,夏比冲击韧度较高;高密度试样的宏观断口较为平整,仅有少量的纤维拔出,具有脆性断裂特征.
关键词:
夏比冲击
,
冲击能量
,
密度
汤精明
,
乔生儒
,
韩栋
,
葛志宏
,
李玫
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.12.013
采用硬质合金YG-8和焊条FW-1101作电极,在电火花表面强化器上强化了U70MnSi钢和40Cr钢的表面;用X射线衍射仪分析了强化层的结构,用滚动和滚、滑磨损试验研究了强化层的耐磨性,用阳极极化和浸泡试验研究了40Cr钢表面强化后的耐腐蚀性能.结果表明:强化层是由化合物和非晶组织组成的混合层;表面强化后试样的耐磨性明显提高;40Cr强化层的混合组织对耐腐蚀性能的影响超过了层中缺陷和残余应力的影响,使其耐腐蚀性能提高.
关键词:
电火花
,
U70MnSi钢
,
40Cr钢
,
表面强化
