刘钊
,
包亦望
,
魏晨光
,
万德田
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150002
石英玻璃管大量应用于化工、机械和光学等领域,但由于缺少精准有效的高温弹性模量评价手段,限制了其高温热应力分析和结构设计。最近发展起来的缺口环方法可测试玻璃管材的室温弹性模量,但其在高温下的应用因变形测量困难而鲜有报道。本研究利用相对法解决高温缺口环变形测量的难题,从而可以方便准确地计算出高温弹性模量。采用本方法测试石英玻璃管的弹性模量并探索其在室温至1200℃间的变化规律,发现在800℃时达到最大值87.20 GPa,而后缓慢下降,1100℃以后开始急剧下降。本研究显示用校正后的缺口环法测试石英玻璃管的高温弹性模量值准确、可靠,有望推广应用于评价其他脆性圆管材料的高温弹性模量。
关键词:
石英玻璃管
,
高温
,
弹性模量
,
缺口环
,
相对法
包亦望
,
苏盛彪
,
黄肇瑞
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.05.001
针对由层间约束引起的层内残余应力,提出了用于描述层合材料应力应变状态的非均匀应变模型.利用非均匀应变模型推导出对称型层合材料由层间约束引起的层内残余应力的解析表达式,得到层内应力和界面应力沿长度方向分布的变化规律.指出轴向残余应力是层间界面剪应力造成的,是位置的函数;论证了由于表层材料受力的非对称性,界面必定存在正应力,且界面正应力须自平衡,界面正应力亦为长度方向上位置的函数.针对Si3N4-Si3N4/TiN-Si3N4三层及多层(2N+1)对称型陶瓷基层状复合材料,研究了残余应力对强界面结合的层合材料宏观力学性能和裂纹扩展行为的影响和作用.结果表明,材料的宏观性能随着残余应力的变化而变化,其变化规律与理论计算的结果吻合.
关键词:
预应力陶瓷
,
层状复合材料
,
残余应力
,
界面正应力
,
非均匀应变模型
陈长军
,
刘星
,
王晓南
,
张敏
,
张超
,
李洋
,
包亦望
,
万德田
材料热处理学报
通过扫描电镜观察润湿角,针对影响建筑玻璃与304奥氏体不锈钢润湿性的主要因素开展研究.结果表明:由于液态玻璃边界与不锈钢表面接触的位置是峰顶谷底还是中间部分具有随机性,从而导致粗糙度对润湿角的影响呈现无规律变化;随保温温度由800℃增至900℃,玻璃在不锈钢表面的润湿角明显减小,而当温度达到950℃时,玻璃中则出现大量气孔且部分试样炸裂;当保温时间分别为5、20、40 min时,相对应的润湿角逐渐减小润湿过程逐渐趋于平衡;不锈钢经过预氧化处理表面生成氧化层,液态玻璃在氧化层表面的润湿性提高.因此在实际封接过程中,适当增加保温温度及时间、预先氧化处理不锈钢板能有效增强玻璃与不锈钢的润湿性,提高两者的封接质量.
关键词:
不锈钢
,
玻璃
,
润湿
,
激光封接
刘小根
,
包亦望
,
许海凤
,
王秀芳
材料科学与工艺
为避免过大的支撑物支撑应力导致真空玻璃基片赫兹裂纹的产生,首先建立了力学模型,分析了支撑物接触部位玻璃的应力分布特征.应用Griffith断裂理论和均强度理论,分别得到了玻璃基片在不产生压痕下支撑物的最大临界支撑力计算公式.通过与试验结果进行比较,发现两种理论计算结果均与试验结果相吻合,,但断裂力学理论得到的支撑物临界支撑力比试验结果偏小,而均强度准则结果偏大.对真空玻璃结构设计,在已知的真空玻璃材料参数下,根据上述理论,计算出玻璃基片不产生压痕下支撑物的最大临界支撑力,从而确定支撑物最佳排列间距,使真空玻璃达到"热学与力学"最佳配制.
关键词:
真空玻璃
,
压痕
,
Griffith断裂理论
,
均强度理论
,
临界支撑力
李坤明
,
贾蕗宇
,
包亦望
,
孙立
,
万德田
,
霍艳丽
硅酸盐通报
为了解决SiC硬质膜力学性能难测试的问题,提出以Oliver-Pharr模型为基础的位移敏感压痕技术来评价SiC硬质膜的硬度及弹性模量.为了解其可靠性,将此方法用于普通玻璃和不锈钢作为参考.选用厚度为315±15 μm的化学气相沉积(CVD)SiC硬质膜作为样品,实验以0.5 N/s的载荷速度进行加卸载,载荷峰值取10～30 N,结果表明:位移敏感压痕法计算出的普通玻璃和不锈钢的硬度分别为6.5 GPa和1.7 GPa,传统显微硬度计测试出的结果分别为5.3 GPa和1.8 GPa,其值比较接近;此方法计算出普通玻璃和不锈钢的弹性模量分别为65.1 GPa和178.4 GPa,与实际值70 GPa和190 GPa误差很小,因此表明该方法可靠性良好.利用位移敏感压痕技术得知CVD SiC硬质膜的硬度和弹性模量为37.7 GPa和456.4 GPa.另外根据维氏压痕形貌,应用JISR1607-1990标准,Anstis,Evans&Charles三断裂韧性公式,计算出普通玻璃和CVD SiC硬质膜KIC均值分别为0.78 MPa·m1/2和2.70 MPa·m1/2.此方法可广泛用于评价硬质膜的硬度和弹性模量等力学性能.
关键词:
位移敏感压痕
,
CVD
,
SiC硬质膜
,
力学性能
包亦望
,
孙立
无机材料学报
采用热力学方法对脆性薄片试样成功地进行了双向和单向平面拉伸试验，通过观察和记录试片中心的直通裂纹的扩展和断裂过程，测试出玻璃和陶瓷薄片的断裂韧性在双向和单向拉伸载荷时的差别．结果表明双向拉伸使裂纹阻力增强，平行于裂纹的应力对裂纹扩展有影响．该研究表明，对线弹性材料在双向载荷作用下，传统的应力强度因子准则不适用．裂纹张开的应变依赖性被证实在双向应力的断裂评价中．
关键词:
脆性材料
,
null
,
null
,
null
刘小根
,
包亦望
,
宋一乐
,
庞世红
硅酸盐通报
建立了夹层玻璃有限元模型,提出了采用等效弹性常数法计算夹层玻璃固有频率,并与试验结果进行了对比,结果表明有限元分析和理论计算结果均较符合试验结果(偏差<10%).采用上述方法对不同品种夹层玻璃固有频率进行分析,结果表明夹层玻璃固有频率的影响因素不仅与胶片的弹性模量和厚度有关,而且与玻璃原片的厚度有关.
关键词:
夹层玻璃
,
固有频率
,
有限元分析
,
等效弹性常数
