Ce基金属玻璃的力学弛豫

采用动态热机械分析技（DMA）,对Ce70Al10Cu20块体金学弛豫行为进行了研究.在？70°C-70°C温度间内,测了等温条件下频率依赖动态学弛豫谱.结果发现在Tg（Tg=68°C）附近及Tg温度以下,材料内耗值与频率之间在不同频率范围存在相反变化.在低频部分,内耗随着频率增加而降低,在高频部分,随着频率增加内耗值增加.初步分析认为这由于非晶合金材料存在着两种不同弛豫机制造成,且这两种机制和金中存在软硬不同结构单元有关系.     

宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料界面阻尼机制

文章运用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的工业纯铝金属基复合材料,在温度为25~400℃和频率为0.5、1.0、3.0 Hz条件下,采用多功能内耗仪测量了材料的内耗和相对动力学模量,用透射电子显微镜对材料的微观结构进行了表征;依据内耗测量和微观分析研究了宏观石墨颗粒增强工业纯铝金属基复合材料的界面阻尼行为,结果表明材料的界面阻尼机制为弱结合界面阻尼。     

18Ni马氏体时效钢内耗的研究

用倒扭摆法测试了18 Ni马氏体时效钢的低频内耗.发现在降温中于165℃附近出现正马氏体相变内耗峯.在升温中于700℃附近出现反马氏体相变内耗峯.内耗峯的高度与T/f(T—温度变化速率,f—振动频率)成线性关系,恒温测量时,相变内耗降为背景值.还观察到相变过程中,切变模量发生软化.我们认为这个内耗是由外加切应力促进或加速接近临界的马氏体胚芽的界面位错滑移所引起.     

Cu-Al-Ni-Mn-Ti合金相变弛豫特性的研究

文章研究了Cu-Al-Ni-Mn-Ti多晶形状记忆合金的相变弛豫特性.实验结果表明,合金的相变内耗峰实际上由2个不同的内耗峰组成,低温内耗峰的峰值与频率对数呈现峰形函数关系,随升温速率的增加,频率峰向高频方向移动,相变弛豫时间减小;高温内耗峰的峰值与频率倒数成直线关系,随升温速率的增加,直线斜率变大,表明低频测量时升温速率对相界面法向运动的驱动作用更强.     

Li5La3Ta2O12/Al基高阻尼复合材料的制备和阻尼性能

采用粉末冶金法制备Li₅La₃Ta₂O₁₂/Al基陶瓷复合材料,并评价其阻尼性能、硬度和屈服强度.结果表明,复合材料的室温阻尼和力学性能较纯Al具有显著提高.当陶瓷颗粒质量分数为20%时,复合材料的室温内耗值可达0.010, 比相同温度范围内Al的内耗高约1个量级,对应的屈服强度和硬度值分别比Al提高约43%和28%.     

Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性

以Al-12%Si和Zr(CO3)2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的(Al2O3+Al3Zr)p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.     

6066Al/SiCP复合材料的组织特征与阻尼性能

研究了经制粉→混料→真空抽气→热挤压工艺制备的6066Al/SiCp复合材料的组织特征与阻尼性能.复合材料的阻尼特征通过动态机械热分析仪(DMTA)测量,得出了2种不同SiC含量的6066Al/SiCp复合材料及6066Al合金在温度为30～250℃,频率为0.1,1,10和30Hz时的阻尼值.利用扫描电镜、光学显微镜对复合材料组织特征进行了分析,根据组织特征及阻尼数据对复合材料的阻尼机制进行了讨论.结果表明将2～3μm的SiC颗粒加入6066Al中,当SiC含量为7%(体积分数)时,增强的SiC颗粒分布较均匀,与基体结合良好;当SiC含量为12%时,SiC易聚集成团.少量SiC能明显提高6066Al的阻尼能力,尤其是高温阻尼性能;6066Al/SiCp复合材料的高阻尼性能主要是SiC颗粒加入后使位错密度大大增加,基体晶界及基体与SiC颗粒界面的存在使材料在循环载荷下消耗能量所致.     

含宏观石墨颗粒材料界面位错形态及内耗特征的研究

利用渗流技术在工业纯铝中引入宏观尺度的石墨颗粒,研究该宏观缺陷界面附近的微观缺陷(位错)形态及对材料内耗的影响.结果表明,在连续升温测量过程中,大约在260℃附近观察到了一个内耗峰,其峰位与频率无关,峰高与测量频率的倒数和升温速率近似成直线关系,且表现出正常振幅效应.而在没有宏观石墨颗粒增强的工业纯铝样品中无峰出现.通过透射电子显微镜(TEM)观察,发现在石墨颗粒/基体界面附近存在高密度位错.根据内耗实验结果和微观结构特征的观察,认为该内耗峰的机制与基体和增强物之间因热膨胀系数的不同而诱发的高密度位错以及位错在外加应力作用下的运动有关.     

宏观孔对泡沫工业纯铝阻尼行为的影响

文章运用多功能内耗仪研究了宏观孔对空气加压渗流法制备的泡沫工业纯铝阻尼行为的影响。在室温低频率条件下测量了泡沫工业纯铝的内耗,实验结果表明泡沫工业纯铝的阻尼能力比致密工业纯铝的阻尼能力提高较大,前者内耗随着测量频率的增加而增加,同时也随应变振幅的增加而增大。运用TEM观察材料的微观结构,发现在晶界附近存在大量的位错亚结构。根据内耗测量和微观观察,讨论了泡沫工业纯铝中可能的阻尼机制,基于多孔弹性材料的平面波方程,理论计算得到了泡沫工业纯铝中内耗的表达式。     

声场中气泡界面稳定性研究

声致空化广泛应用于表面清洁、生物成像和材料合成等领域,气泡的界面稳定性对空化作用效果有重要影响.考虑液体黏性和表面张力的影响,采用扰动法获得气泡径向运动控制方程的解析解,建立单/双频激振声场中气泡界面稳定性预测模型并求解,获得气泡振荡的临界半径.当气泡初始平衡半径小于临界半径时,气泡界面保持稳定;大于临界半径时,气泡界面失稳.在单频激振声场中,低频激振下气泡界面失稳的低阶临界半径在其共振半径附近,高阶临界半径不受频率影响,与同阶的高频激振下临界半径相当,给出了不同激振幅值下高低频的临界频率值.在双频激振声场中,分3种情况（即双低频激振、高频+低频激振和双高频激振）讨论声场中关键参数（即激振频率、振幅分配比和总的声压幅值）对气泡界面失稳临界半径的影响.     

6066Al/SiC_p复合材料的组织特征与阻尼性能

研究了经制粉→混料→真空抽气→热挤压工艺制备的 6 0 6 6Al SiCp 复合材料的组织特征与阻尼性能 .复合材料的阻尼特征通过动态机械热分析仪 (DMTA)测量 ,得出了 2种不同SiC含量的 6 0 6 6Al SiCp 复合材料及 6 0 6 6Al合金在温度为 30～ 2 5 0℃ ,频率为 0 .1,1,10和 30Hz时的阻尼值 .利用扫描电镜、光学显微镜对复合材料组织特征进行了分析 ,根据组织特征及阻尼数据对复合材料的阻尼机制进行了讨论 .结果表明 :将 2～ 3μm的SiC颗粒加入6 0 6 6Al中 ,当SiC含量为 7% (体积分数 )时 ,增强的SiC颗粒分布较均匀 ,与基体结合良好 ;当SiC含量为 12 %时 ,SiC易聚集成团 .少量SiC能明显提高 6 0 6 6Al的阻尼能力 ,尤其是高温阻尼性能 ;6 0 6 6Al SiCp 复合材料的高阻尼性能主要是SiC颗粒加入后使位错密度大大增加 ,基体晶界及基体与SiC颗粒界面的存在使材料在循环载荷下消耗能量所致 .     

La0.7Pb0.3MnO3材料的低频内耗与电磁输运性能

用低频扭摆法在多功能内耗仪上测量了巨磁电阻材料La0.7Pb0.3MnO3(LPMO)的温度内耗谱,所用频率为0.1,0.3,1.0Hz,温度从130～360K.实验结果表明在该材料的居里温度255K附近有一内耗峰并对应有模量软化.通过改变测量频率,发现内耗峰的峰位和模量的下降与频率无关,但改变频率时,其模量软化及内耗峰高度都有所改变,这与热激活型弛豫内耗峰明显不同.结合该材料的交流磁化率和零场电阻R(T)随温度变化的测量结果,表明该内耗峰是由于顺磁到铁磁相变中产生的磁熵所致,而模量的软化则表明伴随着顺磁到铁磁转变的过程,LPMO材料发生了Jahn-Teller晶格畸变.另外我们还研究了LPmO材料在O2气氛中经900℃,2h退火后,电磁输运性能和内耗的变化情况.结果表明,经在O2气氛中退火后的材料,其零场下电阻峰R(T)和交流磁化率曲线右移,居里温度Tc为272K,对应的内耗峰也向高温移动,这是因为氧含量的增加会产生等量的阳离子空位,使Mn4+/Mn3+比率增加,导致了Tc和TMI增高.     

宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金复合材料阻尼行为的研究

采用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金复合材料,运用内耗手段和热分析技术研究了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金的阻尼行为及其阻尼机制,宏观石墨颗粒的加入大大提高了材料的阻尼性能．复合材料中宏观石墨颗粒的平均直径约0．5和1．0mm、宏观石墨颗粒体积分数为51％和63％．在多功能内耗仪上采用受迫振动方式测量了宏观石墨颗粒增强的锌铝共析合金复合材料的内耗和相对动力学模量．在温度-内耗谱上发现了两个内耗峰,低温内耗峰是晶界峰,其机制为铝／铝晶界的黏性滑移,该内耗峰的平均表观激活能为（1．13±0．03）eV、指数前因子τ0为10^-14s;高温峰是相变内耗峰,其机制为锌铝共析合金中的相转变,依据内耗测量和热分析实验可得该相变峰的激活能为（2．36±0．08）eV．     

CeO2对原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料组织结构的影响

利用Al-TiO2-C体系熔铸法制备含稀土CeO2原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料.借助差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等测试技术,对Al-TiO2-C体系的组织结构进行了详尽的分析,讨论了对稀土CeO2铝对Al2O3-TiCP/Al基复合材料的影响规律.实验结果表明,稀土CeO2的加入可改善陶瓷颗粒Al2O3和TiC与熔体的润湿性,而且有效的细化和净化了组织,降低了反应温度.稀土CeO2添加剂含量为0.5%时利用熔铸法制备的复合材料中原位形成的Al2O3,TiC颗粒尺寸较小,分布均匀.     

γ-MnFe合金反铁磁转变和马氏体相变

利用低频内耗仪强迫振动方法测量-50～250℃,61.4%～86.4% Mnγ-MnFe合金降温过程的内耗和模量性质.实验结果显示,从高温到低温内耗表现有3个峰;第1个峰在磁转变温度附近;第2个峰出现在马氏体相变温度附近;第3个峰出现在0℃以下.分析表明,第1个峰与应力下磁畴移动有关;第2个峰是fcc及fct相界面运动引起的;第3个峰与{101}孪晶界的驰豫过程有关.在不同的温度和成分范围内讨论了两个相变的耦合作用.     

巨磁电阻材料La0.85MnO3的低频内耗和电磁性能

用低频扭摆法在多功能内耗仪上测量了自掺杂巨磁电阻材料La0.85MnO3的温度内耗谱.结果表明内耗峰位不随频率的变化而变化,但峰高和频率成反比且对应的内耗峰处模量有明显变化,这说明对应的内耗峰处的变化是由某种相变引起的.内耗、电阻及磁化率曲线的对应关系,说明该材料出现了顺磁-铁磁转变和半导体-金属转变,所伴随的结构变化导致了内耗峰的出现.     

多铁复合材料0.5 NiFe_(2-x)Mn_xO_4/0.5BaTiO_3的磁性能及介电性能

采用溶胶凝胶与固相反应法制成多铁复合材料0.5NiFe_(2-x)Mn_xO_4/0.5BaTiO_3(x=0,0.1,0.2,0.3).研究结果表明:在复合材料中,尖晶石结构NiFe_(2-x)Mn_xO_4和钙钛矿BaTiO_3的衍射峰明显;材料由两种结构组成,有团聚现象;材料存在有序的磁结构,饱和磁化强度随着Mn含量变化;材料的介电常数在低频下随着频率的增加而下降,在高频下保持不变.     

聚二甲基硅氧烷/碳酸钙复合体系流变性能研究

研究了聚二甲基硅氧烷(PDMS)/碳酸钙(CaCO3)复合体系的流变行为.用平板流变仪测得修饰后的碳酸钙复合体系的动态特性发现,随碳酸钙加入量的增加,复合体系的弹性随频率的增大而减小;低频下阻尼系数值明显降低,高频下阻尼系数值基本不变;阻尼系数随频率的增加,变化幅度减小;定频率下的储存模量和损耗模量都随温度的升高而下降.同时在对含量为20%修饰后的碳酸钙复合体系定频下振幅扫描后,没有发现Payne效应的存在.从而表明,修饰后的粒子之间的作用力不大.     

铝铜微叠层复合材料制备和组织性能研究

通过真空热压法制备出铝铜金属间化合物微叠层复合材料,研究了保温时间、热压温度等工艺参数对成形过程的影响.采用SEM对结合界面进行显微形貌观察,利用EPMA表征界面处元素分布,确定出扩散层的数量和种类;通过显微硬度测试分析结合界面处的硬度分布.另外,分析了不同工艺条件下铝铜微叠层复合材料的导电率和导热系数.结果表明:随热压温度升高,铝铜微叠层复合材料结合界面处扩散层析出相种类逐渐变多、厚度逐渐增加,同时导致复合材料导电率呈现出先升后降,而导热系数则保持单调下降的态势.显微硬度的测试结果呈现由Cu层和Al向扩散层急剧增大的规律,且在扩散层中部硬度达到最大值.最终确定热压温度570 ℃、保温时间4h为较优的制备工艺,获得的铝铜微叠层复合材料导电率为55.75％(IACS),导热系数为258.3 W/(m ? K).     

Si对无压浸渗SiCp/Al复合材料显微组织与热导率的影响

研究了Al-8Mg基体中添加Si对无压浸渗SiCp/Al复合材料显微组织和热导率的影响.结果表明,Si能够改善Al与SiC的润湿性,减少复合材料孔隙度,抑制界面反应,提高相对密度.不含Si时,Al与SiC界面反应严重,并且润湿性较差,导致复合材料的热导率和相对密度较低;当基体中添加质量分数12%的Si时,界面反应受到完全抑制,热导率取得最大值;进一步提高基体中Si含量,由于铝基体的热导率随Si含量的增加而降低,导致复合材料的热导率也随之降低.