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在拉-压疲劳试验机上对室温大气环境下欠时效态、峰时效态、过时效态和自然时效态2A12合金的疲劳行为进行研究,并采用扫描电镜(SEM)分析室温大气环境下不同时效态对疲劳断口形貌的影响.结果表明:在室温大气环境下,四种时效态2A12合金的疲劳断裂循环次数均随着循环应力的减小而明显增加.循环应力水平越低,疲劳寿命提高越明显;各时效态的疲劳断口均为穿晶断口.断口中均出现疲劳条纹、台阶和韧窝,并在较低循环应力下,疲劳条纹出现的区域较多;欠时效态和峰时效态断口上还可观察到轮胎花样.自然时效态表现出最好的疲劳裂纹扩展阻力,其次是欠时效态、峰时效态,过时效态的疲劳裂纹扩展阻力最低.对室温大气环境下各时效态2A12合金疲劳行为进行了讨论.

关键词: 2A12合金 , 时效 , 空气环境 , 疲劳行为

纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

邸明伟 , 刘杰 , 顾继友 , 何世禹

高分子材料科学与工程

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2真空紫外辐照下MQ(MO硅树脂是由单官能硅氧单元(R3SiO0.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(SiO2,简称Q单元)组成的有机硅树脂),增强硅橡胶力学性能的影响.试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶表面颜色加深,同时出现裂纹,裂纹数量随辐照剂量的增加而增加;在试验的辐照剂量范围内,硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低,断裂伸长率则先降低而后增加.橡胶的模量和玻璃化转变温度也会发生不同变化.添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的辐照后,表面裂纹损伤程度减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗真空紫外辐照性能.

关键词: 硅橡胶 , MQ增强 , 力学性能 , 真空紫外辐照 , 纳米二氧化钛

TC4合金的磨损率及磨损表面层的显微组织变化

刘勇 , 杨德庄 , 何世禹 , 武万良

稀有金属材料与工程

在空气和真空(10-5Pa)条件下对TC4合金进行了系统的磨损性能测试,研究了载荷和滑动速度对TC4合金磨损率的影响.对TC4合金磨损后的表面层进行了显微组织分析.试验结果表明,空气磨损后表面层的显微组织在较低滑动速度下呈现位错的滑移带,在较高滑动速度下出现显微裂纹.真空磨损后表面层的显微组织发生细化并具有50 nm～100 nm尺寸,显微组织中呈现大量的位错,在较高滑动速度下有孪晶出现.

关键词: 钛合金 , 磨损 , 显微组织 , 变形 , 真空

低温与真空条件下1Cr18Ni9Ti钢的疲劳行为

王淑花 , 杨德庄 , 何世禹 , 吕钢

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.06.018

分别在室温大气、室温真空及低温真空几种环境条件下,对1Cr18Ni9Ti钢进行对称载荷拉-压疲劳试验,利用TEM观察疲劳断口附近的显微组织,研究了环境因素对疲劳性能的影响,并对影响的原因进行了分析和讨论.研究表明:1Cr18Ni9Ti钢在低温真空条件下疲劳性能显著提高;疲劳断口附近出现大量板条马氏体;真空与低温显著提高1Cr18Ni9Ti钢疲劳性能的原因与真空对裂纹表面的净化效应,以及低温促进疲劳裂纹前沿形成板条马氏体有关.

关键词: 1Cr18Ni9Ti钢 , 真空 , 低温 , 疲劳曲线 , 显微组织

美国用于空间站辐射器中的热控涂层

王旭东 , 何世禹 , 杨德庄 , 魏鹏飞

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2002.01.003

综述了六种美国可用于空间站辐射器中的热控涂层.从涂层的性能、价格、质量以及成熟性研究,对这六种热控涂层进行了评价.结果表明,Z-93型热控涂层最适合用于空间站的辐射器中,镀银F-46薄膜型热控涂层次之.

关键词: 热控涂层 , 空间站 , 性能 , 价格 , 质量 , 成熟性

真空紫外线对聚合物材料表面的影响

彭桂荣 , 杨德庄 , 何世禹 , 李丹明 , 姜立祥

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.08.002

针对航天需要,研究了聚四氟乙烯(PTFE)和聚脂(PET)在真空紫外线(VUV)作用下的表面层变化.发现在所采用的射流式真空紫外线源的辐照作用下,聚四氟乙烯和聚脂颜色变成黑褐色.而且对表面的X光电子能谱(XPS)分析发现辐照后材料表面发生碳的富集.热失重分析发现辐照后样品失重增大.

关键词: 真空紫外线 , 聚脂 , 聚四氟乙烯 , 射流式真空紫外线源

铝合金平板钨极氩弧焊数值模拟与残余应力预测

金成 , 牛济泰 , 何世禹 , 陈永

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.03.017

利用ABAQUS有限元软件对铝合金平板钨极氩弧焊(TIG)焊接过程进行了数值模拟.首先应用移动的椭圆高斯分布表面热源作为输入热源,对TIG焊过程中的焊件温度场及应力场进行了模拟计算.高度不均匀的焊接温度场,导致构件中产生较大的残余应力与变形.最后,对冷却后的平板残余应力进行了预测,并将有限元计算结果与残余应力的实测结果进行了对比,两者吻合很好.

关键词: 铝合金 , TIG焊 , 残余应力 , 有限元

碳(石墨)/环氧复合材料及其在航天器上应用研究进展

姜利祥 , 何世禹 , 杨士勤 , 陈平 , 盛磊

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2001.09.011

综述了空间环境因素的特征及其效应,包括太阳电磁辐射、带电粒子辐射、空间真空效应、冷黑环境、原子氧侵蚀、微流星和空间碎片的撞击.碳(石墨)纤维、环氧树脂、碳(石墨)/环氧复合材料的性能以及碳(石墨)/环氧复合材料在航天器上的应用和研究现状.

关键词: 空间环境因素 , 碳(石墨)/环氧复合材料 , 航天器

纳米二氧化钛对质子辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

邸明伟 , 张丽新 , 何世禹 , 杨德庄

高分子材料科学与工程

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米二氧化钛对100 keV和150 keV能量质子辐照下MQ增强加成型硅橡胶力学性能的影响.试验结果表明,质子辐照后,未添加纳米粒子的硅橡胶表面颜色明显加深,同时出现不同程度的老化龟裂裂纹,裂纹数量和深度随辐照能量和剂量的增加而增加;硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低.添加纳米二氧化钛的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同能量、剂量的质子辐照后,表面颜色加深和表面裂纹损伤的程度均减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗质子辐照性能.

关键词: 硅橡胶 , MQ增强 , 力学性能 , 质子辐照 , 纳米二氧化钛