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磨削表面损伤对RBSiC弯曲强度的影响

姚旺 , 张宇民 , 韩杰才 , 查炎峰 , 周玉锋 , 韩媛媛 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00301

借助X射线衍射方法测量了反应烧结碳化硅(RBSiC)材料的磨削表面的残余应力状态,并根据断裂力学评价了磨削引入的裂纹尺寸,分析了RBSiC的弯曲强度受磨削引入裂纹和残余应力的影响.研究表明,由于磨削过程中与磨削方向有关的机械载荷占主导作用,使磨削后的表面残余应力具有方向依赖性.砂轮轴向进给从0.90μm/s增加到1.35μm/s,磨削表面的残余压应力数值降低,计算得到的磨削引入的裂纹尺寸增大,导致强度下降.

关键词: 碳化硅 , grinding , residual stress , crack , strength

磨削表面损伤对RBSiC弯曲强度的影响

姚旺 , 张宇民 , 韩杰才 , 查炎峰 , 周玉锋 , 韩媛媛 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00301

借助X射线衍射方法测量了反应烧结碳化硅(RBSiC)材料的磨削表面的残余应力状态,并根据断裂力学评价了磨削引入的裂纹尺寸,分析了RBSiC的弯曲强度受磨削引入裂纹和残余应力的影响.研究表明,由于磨削过程中与磨削方向有关的机械载荷占主导作用,使磨削后的表面残余应力具有方向依赖性.砂轮轴向进给从0.90μm/s增加到1.35μm/s,磨削表面的残余压应力数值降低,计算得到的磨削引入的裂纹尺寸增大,导致强度下降.

关键词: 碳化硅 , 磨削 , 残余应力 , 裂纹 , 强度

平板脉动热管的流动和传热特性研究

杨彬 ,

工程热物理学报

平板脉动热管是一种新型、高效的传热元件,在电子元器件的冷却领域具有广阔的应用前景.本文对正方形截面的平板角管脉动热管建立了稳态运行的物理和数学模型.铜一丙酮热管的计算结果表明,加热功率、冷却段长度、充液率等因素对管内液塞运动速度和热管的热性能的影响较大;热管的当量水力直径越小,其热阻越大,计算所得的热管热阻在0.01~0.1 K/W之间.

关键词: 脉动热管 , 传热热阻 , 液塞流速

二次热压烧结对燃烧合成TiB2-Cu-Ni复合材料组织及性能的影响

洪长青 , 张幸红 , 韩杰才 , 赫晓东 ,

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.01.002

采用自蔓延高温燃烧合成技术制备了相对密度为90%左右的TiB2-40Cu-8Ni金属-陶瓷复合材料.为了进一步提高复合材料的力学性能,分别在1 200,1 250,1 300℃温度下对复合材料进行二次热压烧结,详细研究了TiB2-40Cu-8Ni复合材料液-固两相区间的变形行为、组织特征及力学性能的变化.结果表明:经过二次热压后,材料的相对密度和弯曲强度有了较大幅度的提高,在1 300℃时,材料的相对密度提高了5%,弯曲强度达到608 MPa.复合材料中TiB2颗粒的形貌也发生了改变,大部分由原来的等轴状转变为长棒状,同时根据TiB2晶体结构特征,分析了复合材料中TiB2的晶体学上的生长机制.

关键词: 燃烧合成 , 金属陶瓷 , 致密化 , 二次热压 , 生长机制

TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为研究

朱春城 , 赫晓东 , 张幸红 ,

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.01.015

对自蔓延高温合成法制备的TiC-TiB2复相陶瓷的氧化行为及机理进行了研究.结果表明:在低于1000℃范围内,随氧化温度和时间的增加,氧化增重符合抛物线规律;在600℃时,TiB2首先被氧化成TiO2,在1000℃时TiB2、TiC均被氧化成TiO2,表面形成致密的TiO2氧化膜,阻止内部继续发生氧化,这表明该材料具有较好的高温抗氧化能力.

关键词: TiC-TiB2复相陶瓷 , 抗氧化性 , 氧化机理

电子束物理气相沉积TiAl基合金薄板的物相及显微分析

章德铭 , 陈贵清 , 孟松鹤 , , 韩杰才

稀有金属材料与工程

采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术,成功制备了尺寸为150 mm×100 mm的TiAl基合金薄板,并利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等测试手段,对真空退火或热压前后试样的显微形貌、物相组成等进行了分析.结果表明,蒸镀态TiAl基合金薄板由у相、α2相和τ相组成,成分呈梯度变化,内部自然分层,显微组织结构为柱状晶;经1000 ℃,16 h的真空退火处理后,柱状晶和τ相消失,α2相含量显著减少,成分趋于均匀化;而经1250 ℃,1 h的真空热压处理后,材料致密度得到明显提高.TiAl基合金薄板经真空退火或热压处理前后,断裂方式由沿晶断裂转变为解理断裂和沿晶断裂的混合断裂方式.

关键词: 电子束物理气相沉积 , TiAl基合金 , 薄板 , 物相组成 , 显微分析

Al-Ti-TiO2体系燃烧合成及其反应过程研究

李志强 , , 韩杰才 , 赫晓东

无机材料学报

利用Al-Ti-TiO体系放热反应,采用自蔓延高温合成工艺。原位合成了TiAl基体和Al颗粒,成功制备出TiAl/Al复合材料.结合差热分析,通过对不同温度下反应产物相组成分析;对Al-Ti-TiO体系燃烧反应过程进行了初步研究.结果表明,铝热还原反应是一个分步过程,先期发生的Al-Ti、Ti-TiO反应降低了Al-TiO还原反应的起始温度.

关键词: 自蔓延高温合成 , Al-Ti-TiO2 system , composites

TiB2-Cu基复合材料的燃烧合成研究

徐强 , 张幸红 , , 韩杰才

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2002.09.004

通过燃烧合成工艺制备了TiB2-40%Cu(质量分数)基复合材料,对复合材料的反应热力学、相组成以及微观组织进行了研究.热力学计算结果表明TiB2是最稳定的相,中间相Ti-Cu化合物最终转变为TiB2相;XRD结果显示复合材料的相组成为TiB2相和Cu相,没有生成其他中间相;微观组织观察表明,合成产物组织致密,增强体TiB2陶瓷颗粒尺寸细小,形貌主要呈近等轴状和块状,Cu作为金属粘结剂将TiB2陶瓷颗粒相互连接在一起,Cu的存在促进了燃烧合成过程中材料的致密化行为.Cu的加入使TiB2-Cu基复合材料的致密度、弯曲强度和断裂韧性较TiB2纯陶瓷均有大幅度提高,材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制.

关键词: TiB2-Cu基复合材料 , 燃烧合成 , 热力学 , 微观组织 , 性能

CC型原表面回热器传热与流动数值模拟

聂嵩 ,

工程热物理学报

对CC型原表面回热器的主换热面附近流场和温度场进行了三维数值模拟.结果表明,传热的强化程度与流动阻力的大小取决于螺旋型二次流动的强弱,影响机理是螺旋型二次流动强烈影响流体的混合和边界层的发展.针对低雷诺数范围流动,通过比较不同结构尺度和换热面布置时传热和流动特性,对换热表面进行了设计优选.

关键词: CC型原表面 , 传热的强化 , 流动阻力 , 螺旋型二次流动

TiC-Ni梯度功能材料的优化设计

张幸红 , , 张学忠 , 李亚辉 , 韩杰才

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2000.01.019

对TiC-Ni梯度功能材料在制备过程中的残余热应力进行了计算机有限元模拟,考察了梯度组成分布指数对热应力大小、最大热应力发生的位置以及纯陶瓷TiC侧热应力状态的影响,综合分析了热应力的大小和分布,得到了缓和制备热应力的梯度组成分布指数P=1.0的优化设计结果.

关键词: 梯度功能材料 , 优化设计 , 热应力

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