喻利花
,
马冰洋
,
许俊华
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00714
通过非平衡磁控溅射的方法制备了不同C含量的ZrCN复合薄膜, 采用XPS, XRD, SEM, AFM, 纳米压痕仪和摩擦磨损仪等对薄膜的化学成分、微结构、表面形貌、力学性能及摩擦磨损性能进行了研究. 结果表明, ZrCN薄膜中(C+N)/Zr原子比对薄膜的相组成、微结构和力学性能都有很大的影响. 当(C+N)/Zr原子比小于1时, C进入ZrN的晶格间隙并形成Zr(C, N)固溶体. 而当(C+N)/Zr原子比大于1时, 多余的C形成非晶态的CN或单质C, ZrCN复合膜呈fcc结构. 随着C含量升高, ZrCN复合膜的硬度先增大后减小, 而摩擦系数逐渐减小, 磨损所产生的磨痕逐渐变窄、变浅. C的加入使得ZrCN复合膜的摩擦磨损形式发生改变, 摩擦磨损性能得到提高. 含C量为13.2%的ZrCN薄膜硬度达到31 GPa, 摩擦系数仅为0.26, 综合具备了硬度高、摩擦磨损性能好的优良特点.
关键词:
ZrCN薄膜
,
nanostructure
,
mechanical behavior
,
friction and wear
蔡登安
,
周光明
,
王新峰
,
钱元
,
刘伟先
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.05.013
为研究双向玻纤织物复合材料在复杂应力状态下的力学行为,设计双轴加载十字型试样,对其进行不同载荷比的双轴拉伸实验,对比分析了材料在双轴拉伸载荷下的拉伸模量、拉伸强度及失效模式.结果表明:双向玻纤织物复合材料单轴拉伸行为表现为后期非线性、脆性断裂,双轴拉伸载荷下非线性现象更为显著;双轴拉伸模量随载荷的增大而增加,双轴拉伸载荷对材料的拉伸模量具有一定的强化作用;材料的双轴拉伸强度存在双向弱化效应,等比例双轴拉伸时,双轴拉伸强度最低,仅为单轴强度的60.5％;试样破坏发生于中心实验区域,材料不同载荷比的破坏形式有所不同,分别主要表现为纤维断裂、基体失效和玻纤布分层.
关键词:
双向玻纤织物
,
双轴拉伸
,
力学行为
,
失效模式
郭洪宝
,
王波
,
矫桂琼
,
刘永胜
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.05.017
通过对V型、半圆型和细线型双边缺口2D-Cf/SiC复合材料试件进行拉伸实验,研究了不同形状缺口对试件拉伸力学行为的影响.通过引伸计获得了拉伸过程中缺口段材料整体拉伸变形与净截面应力之间的对应关系；通过应变片获得了缺口附近局部材料的应变数值,直观体现了缺口周围的应变集中现象；依据应变变化规律,分析了双边缺口试件的损伤失效进程.通过对比标准拉伸试件,全面分析了2D-Cf/SiC复合材料双边缺口试件拉伸净强度的主要影响因素和破坏机理；最后通过有限元模拟,得到了三种缺口试件缺口段材料的应变分布情况.结果表明:拉伸过程中缺口试件缺口段材料损伤失效进程具有明显的非同步性,净拉伸强度随缺口形状不同出现不同程度下降；有限元模拟结果与实验结果吻合较好.
关键词:
2D-Cf/SiC复合材料
,
缺口试件
,
拉伸
,
力学行为
张志纯
,
龙志林
,
彭建
,
危洪清
,
唐平
,
李乡安
稀有金属材料与工程
采用微合金化技术,用铜模铸造法制备Fe-Co-B-Si-Nb-Cr块体非晶合金.借助于XRD、TEM、DSC、DTA和VSM表征该玻璃合金系的玻璃形成能力和软磁性能;借助动电位极化、宏观压缩试验和纳米压痕技术测试该玻璃合金系的腐蚀和力学性能.结果表明:Cr元素的加入,尽管稍微降低了Fe-Co-B-Si-Nb玻璃合金的形成能力,但却明显改善了它的软磁性能、力学性能和腐蚀性能;用铜模铸造法,可获得最大直径为4 mm的玻璃棒;这些块体非晶表现出高饱和磁感应强度(0.81~1.04 T)、极低的矫顽力(0.6~1.6 A/m)、200~215 GPa的杨氏模量、约2%的弹性应变和0.7%的塑性应变,还拥有超高的断裂强度(3840~4043 MPa);用深度敏感纳米压痕技术研究了{[(Fe_(0.6)Co_(0.4))_(0.75)B_(0.2)Si_(0.05)]_(0.96)- Nb_(0.04)}_(96)Cr_4块体非晶合金的室温塑性变形;该合金的纳米压痕变形行为与加载速率有关:在0.75~3 mN/s加载速率下,发现了显著的锯齿流变;当增大到6 mN/s时,锯齿流变逐渐消失.另外,当 Cr 含量(原子分数%,下同)从x=0增加到x=4时,该块体非晶合金在0.5 mol/L NaCl溶液中,腐蚀速率和腐蚀电流密度分别从7.0×10~(-1)减小到1.6×10~(-3) mm/y、从 3.9×10~(-6) 减小到 8.7×10~(-7)A/cm~2.
关键词:
铁基块体非晶合金
,
铜模铸造法
,
力学行为
,
软磁性能
,
腐蚀性能
马凤仓
,
刘平
,
李伟
,
冯伟骏
,
王利
材料热处理学报
研究了退火及固溶处理对热轧态Fe-22Mn-0.6C TWIP钢组织和力学性能的影响.结果表明,退火或固溶处理后,试验钢的屈服强度明显降低;退火后塑性升高,固溶处理后塑性降低;但3种状态下的硬化行为相似.SEM-EBSD和OM的结果表明,屈服强度和塑性的变化主要与晶粒尺寸有关,但是,晶粒尺寸对试验钢硬化行为的作用不明显.
关键词:
TWIP钢
,
热处理
,
组织
,
力学性能
朱训鹏
,
翁盟雄
,
林振森
,
卢建铭
,
张自恭
,
吴文贤
催化学报
利用分子动力学方法研究了(5,5)扶手椅型和(10,10)锯齿型纳米碳管在水中受拉伸负载下的机械性质. 通过计算纳米碳管中氧和氢原子的局部密度分布研究了限制效应. 结果表明,碳管在水中的杨式系数与在真空下相同,而碳管在水中的拉伸应力小于在真空中的.
关键词:
分子动力学
,
纳米碳管
,
水
,
拉伸负载
,
机械性质
,
纳米限制
吕连灏
,
陈敬超
,
王鹏
贵金属
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对铱、铜、硅、金的力学性质、电子结构等进行了计算分析。铱的塑性和非金属硅非常相似，和同为 fcc 结构的铜和金相差很大。计算了铱低指数晶面的派纳力和其电子密度分布，铱的电子结构复杂，存在各向异性，以致不同晶面派纳力差别很大，容易造成位错塞积。金和铜的电子云分布均匀，而铱和硅的电子云极化严重，这使得其塑性变形非常困难。
关键词:
金属材料
,
铱
,
机械性能
,
电子密度
,
派纳力
李学锋
,
江成
,
吴楚
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.14.031
通过改变离子强度的大小,研究了聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠/聚丙烯酰胺(PNaAMPS/PAAm)这种双网络水凝胶的溶胀性能、力学性能和摩擦性能.由于离子会对水凝胶中高分子链的状态产生影响,研究发现随着离子强度的增大,溶胀率首先呈迅速下降的趋势,在0.2mol/kg之后溶胀率下降变缓.拉伸强度对离子强度变化不明显.撕裂时的断裂能随着离子强度的增大,首先呈下降的趋势,0.2mol/kg之后断裂能变化不大.压缩模量随着离子强度的提高而增大,在0.8mol/kg时达到最大值.摩擦行为中,在低离子强度时,其摩擦性能表现出一种“静摩擦”现象,而在高离子强度(临界值为0.8～1.0mol/kg)时,摩擦力显著增大,并且摩擦应力曲线呈现出典型的吸附模型性质.
关键词:
PNaAMPS/PAAm水凝胶
,
离子强度
,
摩擦
,
力学性能
