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大尺寸KDP晶体生长开裂的尺度效应分析

张强勇 , 张宁 , 王圣来 , 刘德军

功能材料

在人工生长大尺寸KDP(磷酸二氢钾,KH2PO4)晶体过程中晶体会发生开裂现象,尤其是晶体生长到400mm左右时晶帽下端容易出现裂纹.为了研究KDP晶体的生长过程中的开裂机制,采用有限元方法模拟该晶体的生长过程,重点分析了晶体在不同生长尺寸的应力场分布规律,结果表明生长过程中晶体内部应力分布存在明显的尺度效应.当KDP晶体生长达到400mm时,晶帽下部受力逐渐由受压状态转变为受拉状态,根据KDP晶体材料抗拉不抗压的性质,此时开裂的机率增大.这一发现为下一步深入研究晶体生长开裂的损伤力学机制和寻找KDP晶体生长中的防裂措施奠定了基础.

关键词: 磷酸二氢钾 , 生长开裂 , 有限元计算 , 尺度效应

大尺寸KDP晶体切削开裂效应数值模拟分析研究

张宁 , 张强勇 , 王圣来 , 孙云

人工晶体学报

大尺寸KDP(KH2PO4)晶体在切割过程中容易出现开裂现象,为了研究大尺寸KDP晶体切割过程中开裂机制并提出合理切割方案,本文对大尺寸KDP晶体切削效应进行了研究.大尺寸KDP晶体切削过程中刀片与晶体之间的接触应力和切割引起的热应力是晶体切削过程中主要致裂因素,因此本文采用有限元计算方法对KDP晶体切削过程进行热力耦合数值仿真模拟.结果表明切割过程中KDP晶体与刀片之间的压力应小于4.1 MPa,切口处温差应控制在4.2℃之内,同时本文还得到了切削过程可控参数(车床推进力和刀片的线速度)的安全取值范围,该范围的提出对KDP晶体的切割技术具有十分重要的意义.

关键词: KDP晶体 , 切削效应 , 热力耦合 , 数值模拟 , 安全范围

KDP晶体力学参数测试与分析

张强勇 , 刘德军 , 王圣来 , 张宁 , 牟晓明 , 孙云

人工晶体学报

采用全自动、高精度RMT-150C力学试验系统开展了KDP晶体的力学参数测试,获得了KDP晶体[001]和[100]晶向的弹性模量、泊松比、抗压强度和抗拉强度.结果表明:[001]和[100]晶向的弹性模量分别为39.25 MPa和16.82 MPa,泊松比分别为0.24和0.16,KDP晶体为典型的弹脆性横观各向同性材料.KDP晶体在[001]晶向的抗压强度、抗拉强度均较[100]晶向的高,其在[100]晶向更容易发生脆性破坏.结合KDP晶体的生长受力状态,揭示了KDP生长过程中产生的破坏以拉破坏为主,为开展KDP晶体开裂的力学损伤分析、提出防止开裂的力学措施奠定了重要的基础.

关键词: KDP晶体 , 力学参数 , 弹脆性 , 横观各向同性 , 拉破坏

大尺寸KDP晶体出槽力学效应数值模拟分析研究

张宁 , 张强勇 , 王圣来 , 孙云

功能材料

大尺寸KDP（磷酸二氢钾,KH2PO4）晶体在出槽的过程中经常发生开裂现象,造成了较大的经济损失。为了研究大尺寸KDP晶体出槽过程中开裂机制并提出相应的防裂措施,采用有限元方法模拟了大尺寸KDP晶体的出槽过程,计算得到了KDP晶体出槽过程中晶体应力场的变化规律,结果显示降温冷却使晶体内部最大应力增大了100倍以上,而力学边界的变化使晶体最大应力增大的幅度较小,数据表明温度降低造成的应力集中是引起晶体开裂的主要原因。该结论的发现为提出相应的晶体防裂措施提供了重要的理论基础。

关键词: KDP晶体 , 出槽 , 力学效应 , 热力耦合 , 数值模拟

自增强高性能聚合物的成型工艺同力学性能间相关性研究——4.超拉伸高聚物的抗张强度理论同实验的对比

宋名实 , 胡桂贤 , 陈罕

材料研究学报

本文以单向拉伸法研究了超高分子量聚乙烯、热致型液晶、聚HDU、聚EUHD 等纤维和薄膜的抗张强度同成型工艺、测试条件和其起始分子量分布等之间的相关性。验证了从自增强高聚物抗张强度动力学理论所导出的有关抗张强度与成型工艺参数,测试条件、纤维直径和长径比以及起始分子量分布的关系式。结果表明,理论具有很好的预测能力。

关键词: 自增强高聚物 , kinetic theory of tensile strength , processing , ultimate fracture of polymers

自增强高性能聚合物的成型工艺同力学性能间相关性研究——3.超拉伸高聚物的抗张强度同其起始结构和成型工艺及测试条件间的定量关系

宋名实 , 陈罕 , 胡桂贤

材料研究学报

本文从应力诱导结晶和应力活化反应速度理论出发,提出了等速拉伸下自增强高聚物抗张强度动力学模型理论,推导出了等速加力和等速形变下自增强高聚物极限断裂方程。它们成功地把抗张强度同成型工艺参数、测试条件、起始高聚物非晶区中的伸直链分数、起始分子量及其分布等联系起来。这些定量关系式为研究自增强高聚物抗张强度同成型工艺和测试条件以及其起始结构间的关系建立了理论基础。

关键词: 自增强高聚物 , kinetic theorety of tensile strength , ultimate fracture state , ultimate mechanical properties , null , null

含氟共聚聚酰亚胺的合成与性能研究鲁云华,赵洪斌,迟海军,董岩,肖国勇,胡知之

鲁云华 , 赵洪斌 , 迟海军 , 董岩 , 肖国勇 , 胡知之

绝缘材料

以1,4-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯(6FAPB)为含氟二胺单体,均苯四甲酸二酐(PMDA)和1,2,3,4-环丁烷四酸二酐(CBDA)为二酐单体,经低温溶液缩聚反应得到聚酰胺酸,再经热酰亚胺化处理制备出含氟共聚聚酰亚胺(CPI)薄膜.采用红外(IR)、紫外(UV-Vis)、溶解性测试等对CPI进行结构与性能表征,考察两种二酐单体的不同物质的量之比对共聚聚酰亚胺光学性能和溶解性的影响.结果表明:随着脂环二酐CBDA摩尔配比的增加,CPI薄膜在410 nm处的光透过率逐渐增加,薄膜颜色逐渐变浅,溶解性有所改善.

关键词: 聚酰亚胺 , 共缩聚 , 含氟 , 结构与性能

材料科学进展第2卷1988年(分类索引)

材料研究学报

金属材料品界在金属蜘变和蜘变断裂中的作用················1·····,····,································……孔庆平戴勇(2一1)贝氏体相变机制··········································································,·‘···············,·,·····,,一徐?...

关键词:

SiC 纤维的强度测试和评价

石南林 , 常新春 , 夏非

材料研究学报

测定了SiC(W 芯)纤维的抗张强度,实验表明:对用CVD 法制备的SiC(W 芯)纤维的抗张强度测试值随试样标距的增大而降低,其室温抗张强度呈正态分布状态。当纤维拉伸试样标距为50mm 和25mm 时,SiC(W 芯)纤维室温抗张强度分别为3584.2±403.7MPa 和3669.9±348.1MPa,其Weibull 模数分别为9.8和11.9。

关键词: CVD法SiC纤维 , room tensile strength , weibull modulus

浸渍工艺对ZrO2纤维布结构及性能的影响

吕芳 , 米菁 , 李志念 , 王树茂 , 蒋利军 , 刘晓鹏

人工晶体学报

采用前驱体浸渍工艺制备ZrO2纤维布.利用SEM、XRD研究粘胶织物及ZrO2纤维布的微观结构;测试了ZrO2纤维布的横向抗张强度,研究了浸渍工艺对ZrO2纤维布微观结构、面密度和抗张强度的影响.结果表明:粘胶织物是制备ZrO2纤维布的理想前驱体材料;改善浸渍方式、提高浸渍溶液浓度和温度均能提高ZrO2纤维布的面密度;浸渍方式显著影响单根纤维的致密程度,残液去除方式显著影响纤维的分散程度,采用辊压浸渍和离心甩干去除残液的方式能够显著提高ZrO2纤维布的抗张强度.

关键词: ZrO2 , 纤维布 , 浸渍 , 抗张强度