材料微观结构与力学性能研究

材料和构件的断裂给国民经济建设带来巨大的破坏,许多灾难性的事故造成严重的经济损失。针对材料断裂问题而开展的“材料微观结构与力学性能研究”,“六五”期间,取得科研成果36项,获奖7项。按已完成鉴定的17项成果估算,可增收节支4000万元以上。中科院金属所和鞍山钢铁公司完成的“耐压钢中白点形成规律与消除白点新工艺研究”     

基于原子力显微镜PeakForce QNM模式下的水泥基材料微区力学性能研究

基于原子力显微镜中峰值力纳米尺度力学性能定量表征模式,对水泥净浆和砂浆等材料在微区的力学性能进行了分析测试研究,研究结果显示:PF-QNM对于表征水泥基材料微纳结构下的力学性能具有良好的效果。它对测试的环境要求不高,在测试的时候对材料的表面没有损伤,可以很容易的获取高分辨率图像并进行统计分析,测试的结果来源于面扫描而获得的大量数据,结果的可靠性大大增强。上述这些情况都优于纳米压痕的测试方法。唯一比较困难的方面是该测试对于试样表面的平整度要求较高,但是纳米压痕技术也有同样的问题。PFQNM模式也优于AFM一般的成像模式。在AFM普通的接触模式或轻敲模式下,只能获得材料表面的形貌信息,但是PF-QNM不仅能够获得形貌信息,还可以同时获取杨氏模量、粘附力、变形、能量耗散等信息,研究效率显然优于前者。验结果显示,PF-QNM不仅可以测试水泥浆体的力学性能,也能够对材料的界面区域进行研究,包括界面区域力学性能的变化、界面区域的范围等。在测试的过程中,需注意的是测试范围大小的设定。测试范围如太小,则不具有代表性,测试范围太大,则测试结果缺乏稳定性。建议的测试范围是10～30μm。     

脆性材料的纳米压痕实验研究及有限元仿真

阐述纳米压痕技术的定义和基本原理,分析了其与普通压痕实验的区别,利用先进的纳米压痕仪对脆性材料进行了球形纳米压痕实验;同时采用有限元软件Marc建立球形压痕实验三维模型,进行压痕仿真研究,实验结果与仿真基本一致。     

硅溶胶对水泥基材料性能的影响研究

水泥基材料无疑是当前应用最为广泛的建筑材料,但是根据调查发现建筑物的使用寿命并没有达到所设计的使用年限,因此需要找到可以有效改善水泥基材料性能的方法。大量研究表明,纳米材料的加入可以使水泥基材料的力学性能及耐久性得到改善。纳米SiO2和硅溶胶都属于纳米材料,但纳米SiO2易发生团聚现象,不能很好的发挥其作用;而硅溶胶是通过溶胶的方式引入纳米SiO2,可以大大提高纳米粒子的分散性。本文从硅溶胶的作用机理以及制备方式等方面来研究硅溶胶对水泥基材料性能的影响。     

水泥基吸波材料专利技术分析

水泥基吸波材料具有较强的吸收电磁波、力学等性能,在军事、建筑等领域具有广阔的应用前景。本技术以水泥基吸波材料为研究对象,重点挖掘全球范围内的专利申请信息、技术发展脉络等内容,以期掌握水泥基吸波材料的发展状况及研究热点,为国内水泥基吸波材料的研发及专利布局提供借鉴。     

水泥基吸波材料现状及进展

对水泥基材料的吸波性能进行了总结,为研究隐身材料具有重要意义.     

水泥基材料热膨胀性能热膨胀综述

热膨胀的测试方法是不断发展的,水泥基材热膨胀性能的测试方法目前尚没有统一规定,本文介绍静水力学称重法、直接测长法、内置光纤光栅传感器法在各自的适用范围内均能较为准确地对水泥基材料的热膨胀性能进行测量.目前的理论研究和实验方法尚不完善,需要进一步深入地研究和讨论.以求能够更加精确地测量水泥基材料的热膨胀性能,为热环境作用下水泥基材料的稳定性研究提供参考和依据.     

水泥基注浆材料早强剂的复配

在注浆工程中常用到以水泥为主要浆材的单液水泥浆,水泥凝结时间较长会造成浆液流失,常常用到早强剂以使其快速凝结,尽快发生水化反应,形成强度.本文以三乙醇胺和氯化钙为原料,按一定比例复合配制,能有效地提高浆液硬化体早期强度,显著优于单独掺加一种早强剂.     

乳酸杆菌代谢产物用于水泥基材料外加剂的研究

为了开发一种生物型水泥基材料外加剂,本文首先通过培养乳酸菌,分离出代谢产物,测定乳酸含量,并测试了代谢产物的理化性能。最后,将代谢产物作为外加剂应用到水泥基材料中,测试了水泥净浆流动度、减水率以及砂浆抗压抗折强度。结果表明,乳酸含量为28.53g/L,固含量为3.85%,表面张力为50.4mN·m~(-1)。代谢产物减水率达到21.9%,养护至28天时,发现代谢产物对拌合物性能和力学性能的影响与萘系减水剂效果相近。表明该代谢产物经处理后具有用作水泥基材料外加剂的潜力。     

超细水泥基注浆材料的性能研究及应用

为解决深井软岩大硐室支护难的问题,在传统锚网喷支护的基础上,引入超细水泥基注浆材料进行注浆支护,进一步完善深井支护技术。有效地控制大断面绞车房顶底板和两帮的位移变形,减少了绞车房的维护工作量,大大地提高了井巷安全。     

水泥胶结材料消耗程度与微观内因分析

水泥是细微小颗粒主要组成部份,在水化过程中能与其它粗细骨料表面真空吸附扩散链结凝胶成整体。并随时间的硬化成水泥石,但在硬化期间还存在很多微观结构性的问题,下面将对这两类因素进行分析。     

渗流理论在水泥基材料中的运用

运用渗流理论对水泥石微观结构展开论述,概述了水泥石孔隙率与强度的关系以及矿物掺合料对水泥基材料渗流结构的影响。研究发现,水泥石宏观性能与其部微观结构之间的关系能够被看做是一种空间多相渗流问题。     

纳米金属材料的力学性能研究

基于对纳米金属材料的强度、刚度、塑性等力学性能最新研究进展的总结,针对当前实验观测、理论计算和计算机模拟的研究结果,分析了纳米金属材料的变形机理,提出了力学性能研究中面临的问题,并对未来研究的发展趋势作出了科学推断。对于纳米金属材料独特的力学性能,可能是因为不同变形机理对其共同作用的结果,根据晶粒尺寸及结构的不同,其变形过程可能是由位错运动主导的晶界滑移、无位错的晶界滑移及晶体转动等机制共同决定的。     

聚氨酯水泥复合材料的物理力学性能研究

聚氨酯水泥作为一种聚合物混凝土材料,具有质量轻、高强度、高韧性的特点,且有良好的粘结性和耐腐蚀性。从聚氨酯水泥的材性入手,通过试验研究确定其物理力学性能,主要包括材料的密度、抗拉强度以及材料抗拉应力-应变关系曲线。     

变角度双轴拉伸与热场耦合材料微观力学性能原位测试仪

文章介绍的是一种变角度双轴拉伸与热场耦合材料微观力学性能原位测试仪,其功能是研究在X轴和Y轴相交任意角度下的双轴拉伸过程中的材料力学性能。其中X轴为固定轴,Y轴为动轴,通过旋转伺服电机带动齿圈旋转,使Y轴可以与X轴相交任意角度。当Y轴转到预定角度以后旋转伺服电机停止,调整X轴和Y轴的伺服电机到适当的位置,安装预先制作好的相交角度为30度、45度和90度的试件,再进行相应角度下的双轴拉伸,对材料在不同相交角度下的力学性能进行表征,为研究材料在不同角度作用下的失效进行评估和预测。     

纳米晶材料的研究

<正>本文进行了关于CT取能的研究,关于提高电流互感器的取能效率,提出了纳米晶材料。相比于硅钢与氧化铁的优势以及在取能方面有更好的性能,通过实验的方式,清晰地展示纳米晶的取能效率,以及未来广泛的运用。电磁材料的简介软磁材料的发展软磁材料在十九世纪末期才逐渐在工业中进行发展。伴随电力工及电讯技术的不断革新,低碳钢在电机和变压器生     

基于胶凝材料的高性能轻集料混凝土力学性能研究

为了解决普通轻集料混凝土存在的抗压强度低,工作性能差等问题,本文根据高性能轻集料混凝土的制备理论和方案,并选取稳定性、流动性、抗压强度作为评价指标,研究了不同辅助胶凝材料对高性能轻集料混凝土的性能影响。结果表明:磨细矿渣和硅灰能大幅度提高轻集料混凝土的抗压强度,改善其稳定性,但硅灰会严重降低其流动性。同时,由于粉煤灰的颗粒类似细微玻璃珠,具有改善轻集料混凝土工作性能,增强其流动性和稳定性的作用。因此,本文利用三种胶凝材料的复合超叠加效应,设计一系列不同掺入比例实验,根据实验结果选择磨细矿渣,粉煤灰和硅灰的最佳掺入比例参数为10%:10%:5%,为制备出工作性能和抗压强度俱佳的高性能轻集料混凝土提供了宝贵的经验。     

高效减水剂对水泥基材料收缩开裂的影响分析

社会的进步、经济的发展,推动着我国城市化建设进程不断加快,这样的背景下,建筑行业也得到了迅速发展。科学技术的发展,推动着建筑施工技术的改进与完善,为促进建筑建设质量的提高奠定了良好的基础。但除了施工技术之外,建筑建设质量还受到诸多其他因素的影响。如水泥基材料质量的优劣,便在很大程度上影响着建筑物的整体建设效率与效果。随着近代材料科学的发展,使得水泥基材料的质量稳定性、安全性、耐久性受到了建筑领域越来越多的重视。文章主要探讨了高效减水剂对水泥基材料收缩开裂的影响,以供参考借鉴。     

雾霾环境对水泥基材料损伤级别的聚类和机理研究

基于现阶段我国空气污染指数(Airpollution Index,简称API)将大气污染级别分类的基础上,利用SPSS软件进行大气离子成分的聚类分析。提出不同浓度下的污染级别聚类判定,相应给出此类别下环境级别对水泥基材料的损伤类型、机理研究。结果表明:利用SPSS软件可以有效处理聚类判别问题,对于雾霾环境对水泥基材料的损伤问题,多是以硫酸盐侵蚀下的物理盐结晶为主,有效控制裂缝状态对于材料的损伤具有重要意义,对于结构的安全性能,短期内不会产生影响。     

搅拌摩擦点焊接头微观组织和力学性能的研究

本文简介了搅拌摩擦点焊设备的研究及其技术原理,并对国内外学者在搅拌摩擦点焊工艺、微观组织和力学性能方面的研究成果进行了归纳和总结。