电沉积镍涂层中的残余应力及激光热冲击的影响

着重研究了电沉积镍涂层中的残余应力，首先介绍了用X射线衍射法(XRD)测量残余应力的基本原理，研究并得出了电镀工艺参数如厚度、电流密度等对残余应力的影响，并用XRD和扫描电镜对其微观结构进行了分析观察，分析了残余应力的形成机制，为了改善电沉积镍涂层的力学性能，采用激光热冲击的方法对镍涂层进行了表面处理，结果发现，经过激光束热冲击之后，涂层中的残余应力由处理前的拉应力变为压应力，而且随激光参数，如扫描速度与光斑直径、激光能量密度的变化而变化。     

多层结构的X射线双晶衍射研究

用Ｘ射线双晶衍射术研究了玻璃薄层－铂膜－α－Ａｌ＿２Ｏ＿３多层结构。发现不同材料的玻璃层，使多层结构因热失配对铂膜产生不同的应力。对铂薄膜电阻器件的测量结果表明：应力引起器件的电阻值变化；不同的应力状态，产生不同方向的附加电阻。选择适当材料的玻璃层，使热失配在铂膜内产生相反的应力，从而造成相反的附加电阻。以这种应力补偿方法提高了薄膜铂电阻的可靠性。     

Mo／Si多层膜的制备及X射线衍射表征

采用磁控溅射方法制备Ｍｏ／Ｓｉ多层膜。通过小角Ｘ射线散射图证明该多层膜是原子水平的,界面清晰,与设计周期基本相同。通过Ｘ射线衍射方法检测了该多层膜的组成和结构,同时对Ｍｏ／Ｓｉ多层膜的位错密度等参数进行定量研究。结果表明,该超晶格的位错密度随周期厚度的减小而增大,晶粒尺寸随周期厚度的减小而减小。     

线电爆炸法制备的纳米Al粉的X射线衍射线形分析

用线电爆炸技术制备了纳米铝粉，用X射线衍射和差热分析方法对纳米微晶结构进行了表征，结果表明，线电爆炸引起了纳米微晶中的位错密度和亚稳态应变能增加。     

拉曼散射和X射线衍射研究InxGa1-xAs材料

使用低压金属有机化学气相淀积(LP-MOCVD)技术,在InP(100)衬底上生长InxGa1-xAs材料.拉曼散射研究材料的结构无序和计算材料的应力,X射线衍射研究InxGa1-xAs的组分、结晶质量、位错密度.拉曼散射可以获得材料表面特性,x射线衍射可以获得材料整体结构信息,即衬底质量,缓冲层的特性,外延层特性.     

InxGa1-xAs/GaAs超晶格的X射线衍射研究

超晶格材料是用现代薄膜生长技术制成的一种新型材料。自从1970年美国首次在GaAs半导体上制成了超晶格结构后^[1],又研制出GaAs和各种Ⅲ-Ⅴ族化合物超晶格材料,而后Ⅳ-Ⅳ族、Ⅱ-Ⅵ族,以及非晶态半导体超晶格等也相继出现,有一些已经获得实用,制成了重要的微电子和光电子器件。     

预拉伸铝合金厚板7050T7451内部残余应力分布测试理论及试验研究

根据预拉伸铝合金厚板的特点,运用弹性力学理论推导出厚板内部残余应力测量的新方法．用此方法测量了预拉伸铝合金厚板7050T7451沿厚度方向的残余应力分布,并对测试结果进行了分析．结果表明,本文推导出的新方法测量厚板内部残余应力简单、精确,有很强的工程实用性．     

纳米压痕法测量电沉积镍镀层的残余应力

用Nano IndenterⅡ纳米显微力学探针加载得到电沉积镍镀层的载荷-位移曲线,并对镍镀层中的残余应力进行了计算.结果表明:普通镀镍带中镀层存在残余拉应力,T处理使得镀层的残余拉应力减小,T处理镀镍带轧制后镀层拉应力变为压应力,再结晶处理也使得镀层的拉应力变为压应力,轧制后的再结晶镀镍带残余压应力变大.     

钢制压力容器筒体中的残余应力

应用弹塑性理论分析了钢制压力容器简体在制造成型时产生的残余应力，指出按中径公式设计时不应忽视残余应力，建议将简体由四周向水压试验应力控制在０．８［σ］之内．     

在制备热障涂层过程中系统内残余应力场预测

在热障涂层系统制备工艺冷却过程中，各层材料参数不匹配（如弹性模量、泊松比、热膨胀系数、热传导参数等）将导致其体内各层材料冷却速率不一样，同时在各层界面上热障涂层系统为了保持应变协凋和位移连续，最终在冷却后热障涂层系统各层内均存在热残余应力．通过建立相应的理沦模型得到了热障涂层系统各层热残余应力的解析解表达式．通过计算分析，得到了冷却方式和陶瓷喷涂厚度对各层残余应力的影响．最终希望得到一组最优化工艺参数来指导热障涂层制备工艺和生产．     

热循环条件下圆柱结构热障涂层系统应力场演变分析

基于弹性热力学,建立了一个四层空心圆柱结构热障涂层系统的应力模型和解析解.在考虑了弹塑性变形和蠕变变形影响的条件下,分析了热循环次数、基底曲率半径和热循环温度对TBCs系统残余应力的影响.随着热循环次数的增加,TBCs系统内不匹配残余应力的差异不断加剧.氧化层内环向应力和轴向应力数值大约为-2.2 GPa,是其他三层相应应力的10倍,具有明显的应力奇异性.该特性必然加剧TBCs的界面裂纹扩展和涂层剥落.基底曲率半径越小,陶瓷表面服役温度越高,越容易造成TBCs系统内应力分布不均匀.     

用纳米压痕法测量电沉积镍镀层的应力-应变关系

采用电沉积的方法制备了镍镀层,用CSEM纳米硬度计测得镀层的载荷-深度曲线,并计算出了镀层的应力-应变关系.结果表明:经过真空退火的样品,其杨氏模量与屈服强度减小,而经过激光热冲击的样品,其杨氏模量与屈服强度增大.     

用纳米压痕法测量电沉积镍镀层的力学性能

随着科学技术的发展和薄膜材料的广泛应用,对于薄膜材料的性能的研究已经越来越引起人们的重视,尤其是其力学性能.因此,着重对电沉积镍涂层中的力学性能如硬度和杨氏模量等进行了研究.首先介绍了用纳米压痕的方法测量薄膜的硬度与杨氏模量的原理和方法,然后对电沉积后未经处理、经真空热处理和激光处理的样品进行了载荷-深度曲线的测试.结果表明,经过真空热处理的样品硬度明显减小,而经激光处理后的样品的硬度比未经处理的样品要高. 同时,对于同一样品,加不同的载荷导致压痕深度不同,随着压痕深度的增加其测得的硬度值和杨氏模量值都会有明显的下降.     

表层残余应力对几何形体热变形的影响

机械设备在运行过程中由于运动副中的摩擦与热源的作用,各零部件将产生热变形。热变形的大小 受零件的形状,材料以及表导残余应力等因素的影响。该文以简单的几何形体－厚壁长圆筒为例,着重分析了表层残余应力对几何形体热变形的影响,这种影响在超精密加工和纳米技术中是不能忽略的。     

焊接箱型柱纵向残余应力的几个影响因素

焊接产生的残余应力是影响受压构件极限承载力的重要因素.以ANSYS为平台用三维热弹塑性有限元法模拟焊接过程,得到焊接箱型柱不同柱高下纵向残余应力的分布,比较了焊接顺序和不同焊层数对残余应力的影响,为焊接柱结构设计提供了参考.     

基于残余应力增韧机制的陶瓷材料增强相的极限含量模型及应用

基于残余应力增韧机制,建立了当T_P>T_m时陶瓷材料增强相的极限含量模型,并结合SiC/TiB₂颗粒复合陶瓷材料进行了验证与应用.以此为基础,建立了考虑基体颗粒尺寸与粒径配比时的增强相极限体积含量的模型.这些模型的建立对于陶瓷材料的组分设计和微观结构设计均具有重要的实际应用价值.     

热循环下热障涂层中的残余应力场预测

建立了适应于热循环中热应力场的理论模型。分析了热障涂层内的热应力分布场。并计算出一个循环后热障涂层内的残余应力分布。由此可推算经过N次循环后热障涂层中总残余应力值。以达到预测热障涂层寿命的目的。