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FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性研究

乔宝英 , 朱正吼 , 杜康 , 周佳 , 黄渝鸿 , 付远

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.012

以300目非晶 Fe73 Si18 B9粉体为敏感组元,硅橡胶为基体,制得了粉体含量为25%,75%及83.3%(质量分数),厚度200μm 复合薄膜;采用LYYL-500N高档型微机控制压力实验机对薄膜试样进行连续加载卸载实验,同时,使用TH2816LCR 数字电桥采集薄膜在测试频率为1 kHz,压应力加载速度分别为0.05,0.1和0.5 mm/min条件下的阻抗值Z,研究了不同粉体含量的复合薄膜的力敏特性,比较了纳米晶 FeCuNbSiB 粉体/硅橡胶复合薄膜和非晶FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.1 mm/min,测试频率1 kHz、压应力0.03~1.0 MPa时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。薄膜对于小于0.2 MP a 应力更加灵敏,在此应力范围内,薄膜中粉体含量增加,薄膜的力敏特性变化趋势相同,但薄膜的力敏敏感度增大。当薄膜中粉体含量为83.3%(质量分数),压应力由0.03增大到0.2 MPa 时,在加载过程中薄膜的 SI%由36.51%增大到82.48%,k 值由42.91减小到1.889;当应力为0.2~0.7 MPa 时,薄膜的k 值在1.889~0.6之间,应力继续增大至1 MPa 时,k 值逐渐接近0。

关键词: 力敏薄膜 , 阻抗 , 非晶

核电站一回路主管道材料热老化力学性能的预测概述

杜康 , 王艳丽 , 刘刚 , 李时磊 , 吕绪明 , 王西涛

材料导报

从核电站一回路铸造奥氏体不锈钢热老化现象、热老化后力学性能变化趋势及力学性能预测流程等方面,对铸造奥氏体不锈钢热老化后冲击性能、拉伸性能、J-R曲线和断裂韧性力学性能预测的研究现状进行了综述.并对目前力学性能预测方法的不足提出自己的想法.

关键词: 铸造奥氏体不锈钢 , 力学性能 , 热老化

83wt%FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性

周佳 , 朱正吼 , 杜康 , 付远 , 黄渝鸿 , 乔宝英

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.014

以 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9粉体为复合相,硅橡胶为基体,制得粉体含量为83%(质量分数)、厚度200μm的复合薄膜;采用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载;薄膜采用电容方式连接。研究了复合薄膜在压应力连续加载/卸载和压应力保持加载/卸载状况下的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5mm/min 和保压加载/卸载条件下,当测试频率1kHz、压应力0.2~1.0MPa 时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k值为2~0.2,测试标准偏差稳定在0.02~0.05,薄膜对于<0.3MPa应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ曲线与卸载曲线不重合。

关键词: 力敏薄膜 , 阻抗 , 弹性后效

Zr元素及冷却速度对Mg-12Sm合金凝固组织的影响

王光宗 , 李大全 , 杜康 , 卢宏兴 , 许小静 , 朱强

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.06.024

研究了Mg-12Sm合金在不同冷却条件和添加Zr元素前后凝固组织的变化规律,实验发现水冷模具浇注下冷却速度提高,晶粒细化,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积变小,但总体积分数和分布并没有明显改变;添加0.1%(质量分数)Zr后,晶粒明显细化,树枝晶转化为等轴晶,二次枝晶臂间距减小,晶间共晶组织体积分数增大,共晶组织形貌和分布没有明显变化;Mg-12Sm和Mg-12SmZr合金水冷后Mg基体中Sm含量降低.

关键词: Mg-12Sm , Mg-12SmZr , 冷却速度 , 微观组织

连续压应力下Fe基非晶合金带材的压磁效应

杜康 , 朱正吼 , 周佳 , 付远 , 乔宝英

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.007

通过对 Fe 基非晶合金带材连续施加压力,测试其附近闭合回路电感变化,研究了Fe基非晶合金带材的电感式压磁效应。结果表明,通过测试 Fe基非晶合金带材附近闭合回路电感变化可用来测试和表征Fe基非晶合金带材的压磁性能;在f=1kHz时,Fe基非晶合金带材压磁性能稳定性好,随着压力的增大带材压磁性能升高,在同一压力情况下, Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能优于 Fe78 Si9 B13带材;在f=100kHz 时,Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能稳定性优于 Fe78 Si9 B13带材,并且 Fe73.5 Cu1 Nb3-Si13.5 B9带材在f=1kHz、压应力为0.69MPa 时具有最佳的压磁性能;在压应力<0.1 MP a 条件下,随着压应力增大,线圈电感值Ls 有一个剧增的上升趋势,铁基非晶带材压磁性能对微小应力更加敏感。

关键词: 压磁效应 , 非晶 , 电感

不锈钢稀土铈转化膜的研究

杜康 , 梁燕萍 , 贺格平 , 黄方方

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2007.02.013

研究了不锈钢在稀土铈盐中的化学转化成膜工艺,通过L9(34)正交试验研究了最佳成膜工艺参数,采用化学点滴试验、阳极极化曲线测试分析和表征了转化膜的耐蚀性能,并用光学显微镜观测了转化膜的表面形貌.结果表明:高浓度的稀土铈在不锈钢表面可形成棕色转化膜,低浓度稀土铈形成黄色的转化膜;转化膜形成使不锈钢的腐蚀电位从未经稀土处理的20 mV提高到稀土处理后的200~1000mV.通过对转化膜表面形貌的观测,得出了膜的耐蚀性随表面光滑程度的提高、颜色的加深而增强.

关键词: 不锈钢 , 稀土转化膜 , 耐蚀性

FeCuNbSiB非晶粉体/丁基橡胶复合薄膜的力敏特性

周佳 , 朱正吼 , 付远 , 乔宝英 , 杜康

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.10.014

以粒径为45μm 的 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶粉体为复合相,丁基橡胶为基体相,利用模压成型法制备了粉体含量为85%、厚度为150和200μm 的复合薄膜。采用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜试样进行连续加载/卸载实验(速度分别为0.1,0.5和1.0 mm/min),用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1和50 kHz下薄膜的阻抗Z 值。研究了加载/卸载速度、测试频率、薄膜厚度和环境温度对 Fe-CuNbSiB粉体/丁基橡胶力敏特性的影响。研究表明,复合薄膜在v=0.1 mm/min 时,其重复性最好,在加载过程中,应力灵敏度|k|值随着应力的增大呈现先增大后减小的变化趋势,卸载过程中,|k|值随着应力的逐渐减小而增大。在1 kHz测试频率下复合薄膜的力敏灵敏度高于50 kHz。相同测试条件下,厚度为200μm的复合薄膜的力敏灵敏性略优于150μm 的。在39.5~80℃温度范围内,随着温度的升高复合薄膜的灵敏度越高。

关键词: FeCuNbSiB 粉体 , 丁基橡胶 , 阻抗 , 力敏特性

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