崔亚楠
,
邢永明
,
王岚
,
张淑艳
高分子材料科学与工程
在基质沥青中加入18%的废胎橡胶粉和2%的SBS,通过湿法得到复合胶粉改性沥青（CCRMA）。采用扫描电镜（SEM）和动态力学的方法（DSR）研究了改性沥青的微观结构和较宽温度范围的流变性能;通过对复数模量主曲线的拟合,在更宽频率范围内研究该沥青的流变特性。结果表明,胶粉颗粒的表面网状结构可很好地吸附沥青,改性后的沥青中形成了一种非均相的稳定结构;在较高的温度下仍保持一定的弹性,感温性能较普通沥青好;随温度的降低,模量的变化及相位角变化趋于缓和,始终保持一定的流动性,从而改善了其柔韧性,提高了抗低温开裂性,该沥青具有较好的工程力学性能。
关键词:
改性沥青
,
废胎胶粉
,
流变特性
,
微观结构
白朴存
,
裴杰
,
代雄杰
,
赵春旺
,
邢永明
稀有金属材料与工程
采用透射电子显微镜对挤压铸造法制各的Al2O3/2024Al复合材料的界面微观结构进行了深入研究.结果表明:复合材料界面结合紧密且无任何反应物.Al基体的(111)面与Al2O3颗粒表面保持共格和半共格关系:Al(111)//Al2O3(-112-1)、Al(111)//Al2O3(-211-1)、Al(111)//Al2O3(11-20),界面处基体中可以看到由于晶格错配而产生的刃位错,说明基体与增强颗粒晶面间距接近时,基体可以依靠增强颗粒表面结晶并长大.即增强颗粒作为基体异质形核的质点,并从晶体学角度对界面的形成原因进行了解释.
关键词:
复合材料
,
界面
,
HRTEM
白朴存
,
代雄杰
,
赵春旺
,
邢永明
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.01.016
利用高分辩透射电子显微镜研究挤压铸造法制备的亚微米Al2O3颗粒增强Al基复合材料的界面微观结构.结果表明:Al基体的(200)和(111)面优先沿Al2O3颗粒表面生长,在复合材料界面处Al基体与Al2O3颗粒具有Al(200)//Al2O3(1012)、Al[011]//Al2O3[0221]的晶体学位向关系并形成半共格界面,且界面存在Al(111)//Al2O3(1120)的共格关系.界面干净无任何反应物.接近界面的Al基体中出现了柏氏矢量为b=1/3[111]弗兰克不全刃位错,该刃位错引起界面附近基体中明显的晶格应变场,位错周围晶格变形场的范围约为20～30层原子面宽度,而在Al2O3颗粒靠近界面的区域中未观察到位错等缺陷.并从晶体学角度对界面的形成机制进行了分析.
关键词:
铝基复合材料
,
界面结构
,
HRTEM
,
位错
赵燕茹
,
邢永明
,
雷振坤
,
郎风超
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.04.033
采用三维光弹性实验应力分析和有限元计算两种方法,在拉拔载荷和热残余应力联合作用下,对单丝拔出树脂基复合材料三维冻结切片界面剪应力进行了研究.实验结果和计算表明,在单纤维与基体界面的埋入端及埋入末端附近出现界面残余剪应力的极值;力、热载荷作用下纤维界面剪应力呈抛物线分布,单丝埋入端附近是应力的主要传递区域,最先达到危险应力,出现界面脱胶破坏,然后剪应力沿纤维埋入长度由纤维埋入端附近向埋入末端逐渐传递;界面热残余应力对界面剪应力的影响是使纤维埋入末端应力集中程度降低,使界面剪应力最大值增大.
关键词:
纤维增强复合材料
,
界面
,
应力传递
,
光弹性
,
有限元
燕兰
,
邢永明
复合材料学报
研究了掺纳米SiO2的钢纤维混凝土(NSFC)、钢纤维混凝土(SFRC)和普通混凝土(NC)三种材料在不同加热温度后的抗压、劈裂和抗折强度等力学性能,对不同温度热处理后的微观结构进行了SEM分析,对钢纤维与过渡区界面的相结构进行了XRD分析.结果表明:在测试温度范围内,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度均高于SFRC和NC的强度,且在400℃时达到最大值.在常温下,NSFC的抗压、劈裂和抗折强度较NC分别提高27.01％、63.28％和54.12％,400℃高温热处理后比NC分别高35.09％、84.62％和87.23％; SEM分析表明,在钢纤维与过渡区的界面处,致密度提高,显微硬度提高.由于固相反应,使界面区结构发生变化,在钢纤维表层形成扩散渗透层(白亮层),即化合物层,呈锯齿状,XRD分析证明,白亮层主要由FeSi2和复杂的水化硅酸钙组成,从而增强了钢纤维与基体的粘结力,提高了混凝土的高温力学性能.
关键词:
钢纤维/混凝土
,
力学性能
,
高温
,
纳米SiO2
,
微观结构
牛恒茂
,
武文红
,
邢永明
,
赵燕茹
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20141031.002
对3种不同水灰比(0.2,0.4,0.65)形成的聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料,通过三点弯曲试验,结合表观裂缝形状和裂缝处PVA纤维形态,研究了水灰比对材料弯曲性能的影响;通过对断裂面处纤维表面、纤维嵌入端和纤维拉断或拔出端的SEM影像分析,从微观层面研究了水灰比对PVA纤维-基体界面显微结构的影响.弯曲试验结果表明:随着水灰比增加,跨中部位裂缝数量明显增加,裂缝处拔出的纤维数量增多而拉断的数量减少,材料的弯曲韧度和开裂强度到弯曲强度的增强幅度提高.界面显微结构表明:随着水灰比增加,基体结构由致密变疏松,界面粘结力减弱,桥接裂缝的PVA纤维状态由瞬间猝断转变为滑动拔出且表面有轻微刮削,纤维对材料增强增韧的效率显著提高.
关键词:
PVA纤维水泥基复合材料
,
水灰比
,
裂缝
,
纤维增强
,
纤维增韧
,
界面显微结构
杨诗婷
,
邢永明
,
姜爱峰
,
郎风超
,
李继军
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.10.011
目的 研究表面纳米化316L不锈钢干摩擦磨损性能,以获得合理的喷丸时间,提高316L不锈钢的使用寿命.方法 采用普通喷丸强化方法对316L不锈钢进行表面纳米化处理,利用洛氏硬度计测量了纳米化前后材料表面洛氏硬度;利用激光共聚焦显微镜观察了纳米化前后材料表面三维形貌,测量了材料表面的粗糙度;利用扫描电子显微镜观察了表面纳米化处理后横截面的金相组织;利用材料表面性能综合测试仪在干摩擦条件下进行了摩擦磨损实验,测量了材料的摩擦系数;利用扫描电子显微镜观察了磨痕表面形貌,分析了材料的磨损机理.结果 与未纳米化试样相比,喷丸时间为15 min时,表面硬度提高9.7％,而表面粗糙度降低17.6％,干摩擦系数降低17.3％;喷丸时间为30 min时,表面硬度提高34.1％,粗糙度降低35.1％,干摩擦系数降低28.8％.未纳米化试样呈现典型的粘着磨损和磨粒磨损机制,而纳米化处理后试样则主要呈现疲劳磨损和磨粒磨损机制.结论 表面纳米化处理后试样表面硬度随处理时间的增加而增加,粗糙度随处理时间的增加而降低,干摩擦系数随处理时间的增加而减小.喷丸处理时间较短时以疲劳磨损为主,处理时间较长时以磨粒磨损为主.
关键词:
表面纳米化
,
316L不锈钢
,
干摩擦
,
粗糙度
,
摩擦系数
,
磨损机理
武文红
,
牛恒茂
,
赵燕茹
,
邢永明
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.028
聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基材料的弯曲性能与纤维在水泥基体内的分布和取向分布相关.采用抛光断面后涂荧光粉的显微成像法,基于图像处理程序对PVA纤维在水泥基材料中的分布和取向分布进行量化测定,对不同基体结构特征影响纤维分布的机理进行了讨论.结合弯曲试验结果,研究了纤维分布和取向分布对材料弯曲性能的影响.纤维分布测定结果表明,均匀的基体结构特征利于纤维的分布,同时对于材料组分和加工制作过程完全相同的试件,纤维分布系数越大,试件的弯曲强度与韧性越大;纤维取向分布测定结果表明,乱向分布的纤维当其长度方向与抛光断面方向的角度接近90°分布概率越大,试件的弯曲韧性也越大.
关键词:
PVA纤维水泥基复合材料
,
荧光显微成像法
,
纤维分布
,
纤维取向分布
,
弯曲性能
王岚
,
王宇
,
邢永明
,
胡江三
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.01.008
为探究短期老化作用对橡胶粉(CR)改性沥青性能的影响,针对经旋转薄膜烘箱实验(RTFOT)老化前后的CR改性沥青,进行动态剪切流变实验(DSR)和重复蠕变恢复实验(RCRT)得出相应流变参数,并结合扫描电子显微镜(SEM)从细观的角度观察沥青内部结构变化及其对沥青流变性能的影响.结果表明:老化作用引起沥青组分的变化,使沥青表现出硬化现象;老化作用对CR改性沥青的变形恢复能力和变形影响随温度升高而减小;老化作用和温度的影响大于应力对其影响;随温度的升高,老化作用对CR改性沥青流变性能影响变弱.
关键词:
流变性能
,
动态剪切流变实验
,
重复蠕变恢复实验
,
短期老化
,
变形恢复能力
于静
,
郭俊宏
,
邢永明
复合材料学报
采用复变函数方法和保角映射技术,研究了压电复合材料中含唇形裂纹的无限大体远场受反平面机械载荷和面内电载荷作用下的反平面问题,利用复变函数中的留数定理和Cauchy积分公式,分别获得了电不可通和电可通两种边界条件下裂纹尖端场强度因子和机械应变能释放率的解析表达式.当唇形裂纹的高度趋于零时,可得到无限大压电复合材料中Griffith裂纹的解析解.若不考虑电场作用,所得解退化为经典材料的已知结果.数值算例显示了裂纹的几何尺寸和机电载荷对机械应变能释放率的影响规律.结果表明:唇形裂纹高度的增加会阻碍裂纹的扩展;机械载荷总是促进裂纹的扩展;电载荷对裂纹扩展的影响与裂纹面电边界条件有关.
关键词:
压电复合材料
,
唇形裂纹
,
复变函数方法
,
场强度因子
,
机械应变能释放率
