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纳米-相变陶瓷复合材料的有效刚度

李宝峰 , 刘协权 , 倪新华 , 王少洁

稀有金属材料与工程

含纳米纤维和相变粒子的陶瓷复合材料具有较大的断裂韧性和较高的塑性形变行为,其组织结构以含纳米纤维的棒状复合体为基体,并在棒状复合体周围分布有少量的可产生相变的二相粒子.本文在Mori-Tanaka方法和有效自洽法的基础上提出复合材料刚度预报的随机二相胞元法.首先应用Mori-Tanaka方法计算出棒状复合体的刚度,考虑棒状复合体方位的随机性,根据复相陶瓷基体的应变均值,计算出复合材料基体的有效弹性模量和泊松比,复相陶瓷材料基体为各向同性体.最后将相变粒子看作夹杂在基体中的颗粒,计算出陶瓷复合材料的等效刚度.复相陶瓷的弹性模量随二相组元体积分数的增加而下降且略低于用混合律求解的结果,说明纳米纤维和相变粒子之间的相互作用降低了弹性模量:复相陶瓷的泊松比随二相组元体积分数的增加而下降且略高于用混合律求解的结果,说明纳米纤维和相变粒子之间的相互作用提高了泊松比.

关键词: 纳米纤维 , 相变粒子 , 随机二相胞元法 , 棒状复合体 , 刚度预报

高温合金扩压器整体精铸过程的数值模拟及工艺优化

孙长波 , 尚伟 , 周君华 , 李波 , 李宝峰

材料科学与工艺

为了完成某航空发动机扩压器部件的整体精密铸造,提高铸造的合格率,降低铸造成本,采用ProCAST数值模拟技术对铸造过程进行了模拟.模拟结果表明:当型壳采用保温毡包裹,保温温度为1 050℃时,铸件下端加强筋附近出现了分散状的缩松;对出现疏松的部位采用铁砂制备型壳,熔注时型壳下部采用河砂保温,型壳上部仍然采用保温毡进行保温,保温温度改为1 100℃,模拟出铸件加强筋部位的疏松缺陷减少,甚至消失.实物熔注结果表明,采用ProCAST软件对扩压器铸件精铸工艺参数的模拟结果与实物浇注缺陷吻合.

关键词: ProCAST , 数值模拟 , 熔模铸造 , 缩松 , 保温方式 , 工艺优化

含脱粘界面陶瓷颗粒增强金属基复合材料的弹性常数预报

钟国辉 , 倪新华 , 刘协权 , 李宝峰 , 赵磊 , 孙涛

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2010.04.003

脱粘界面是陶瓷颗粒增强金属基复合材料中存在的细观缺陷,根据细观力学方法将陶瓷颗粒、脱粘界面和基体壳简化为椭球三相胞元.并通过Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka方法的推导得到颗粒和脱粘界面的等效本征应变,进而对三相胞元的弹性常数进行预报.考虑到三相胞元在复合材料中随机分布,由坐标变换公式和物理方程计算出复合材料的有效弹性常数,并根据数值方法得出弹性常数与颗粒以及脱粘界面含量的关系.

关键词: 等效本征应变 , 三相胞元 , Mori-Tanaka方法 , 弹性常数

纳米陶瓷材料弹性模量的尺度效应

刘协权 , 倪新华 , 刘晶芝 , 李宝峰

稀有金属材料与工程

针对纳米陶瓷的界面现象,在三相模型基础上,考虑纳米晶粒与界面相的相互作用,将其改进为复合材料刚度预报的四相模型法,根据有效自恰方法推导出纳米晶粒与界面相内的有效应力,进而得到柔度增量的隐性表达式,再利用相互作用直推法,得到纳米陶瓷材料的柔度增量的显性形式,它具有:1)简单的解析形式;2)适合任何形状的纳米晶粒;3)适合各向同性和各向异性纳米晶粒;4)将复合材料的弹性性能与纳米晶粒尺寸联系起来.结果表明:当纳米晶粒尺寸小于50 nm时,纳米陶瓷材料的弹性模量随纳米晶粒尺寸的减小而下降,当纳米晶粒尺寸超过50 nm以后,纳米陶瓷材料的弹性模量基本保持不变.

关键词: 纳米晶粒 , 界面相 , 四相模型法 , 有效应力 , 纳米复合陶瓷

宝浪油田污水腐蚀影响因素

刘丽玲 , 袁国翠 , 牛耀玉 , 田超

腐蚀与防护

对宝浪油田污水处理系统污水水质、腐蚀挂片等数据分析,结果表明,该污水处理系统腐蚀严重.为了确定腐蚀影响因素,进行了污水流速、温度、pH等因素对腐蚀速率影响的试验研究.初步确定了这些因素对宝浪油田污水腐蚀影响规律,为日后制定防腐蚀措施可以提供参考.

关键词: 污水 , 腐蚀 , 影响因素

宝钛股份的2004年及2010年展望

钛工业进展

回顾了2004年宝钛股份的生产经营情况,并介绍了近期中国钛行业所面临的问题,简述了宝钛股份的"十一五"发展战略及相应的策略.

关键词: 宝钛股份 , 2004年 , 经营 , 展望

《金属学报》纪念李薰奖金基金简章

金属学报

<正> 一、为纪念李薰创办和主编《金属学报》,继承并发扬他毕生致力于科技进步的业绩,特设立《金属学报》纪念李薰奖金基金.二、基金来源是乐于赞助的科研单位、高等院校、企业、团体的捐赠.基金属于专款,全部存入银行,每年支取利息,直接用于奖励.

关键词:

深切悼念本刊创刊人、主编李薰同志

金属学报

<正> 1983年3月20日凌晨,《金属学报》的创刊人、主编李薰同志和我们永别了。 李薰同志1913年11月20日出生于湖南省邵阳县。1937年以优异成绩通过湖南省试,留学英国Sheffield大学,先后获得哲学博士和冶金学的科学博士学位。1950年受中国科学院郭沫若院长聘,翌年毅然回归祖国。历任中国科学院金属研究所所长,中国科学院

关键词:

宝浪油田含油污水腐蚀行为的研究

李胜彪

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2004.07.018

采用XRD分析、X射线衍射、电子探针和电化学试验方法,研究了宝浪油田含油污水处理系统主要设备腐蚀产物、腐蚀形貌和腐蚀原因,并对腐蚀影响因素进行了试验研究.结果表明,污水处理系统中设备主要存在CO2腐蚀、O2腐蚀和SRB腐蚀,通过试验发现,改变含油污水的pH值、温度和SRB含量等对污水的腐蚀性有不同程度的影响.找出了宝浪油田污水腐蚀的主要原因及影响因素,为油田污水处理系统防腐蚀提供了参考依据.

关键词: 腐蚀 , 污水处理系统 , 宝浪油田 , 因素

南李庄矿主井施工突水防治技术

董华兴 , 郑翠敏 , 董凤霞 , 韩建国

黄金 doi:10.11792/hj20130209

防治水是矿山建设施工的重要环节.南李庄矿属于水文地质条件复杂的大水岩溶矿山,介绍了主井掘进-129 m水平突水及治水过程,在查清该矿区水文地质条件及矿井突水要因的基础上,为综合防治竖井掘进期间通过特殊地质构造段突水,提出相应的主井掘进帷幕注浆防治水技术及措施,并在掘进工程中收到了良好的应用效果,对类似特殊条件下的矿山井巷掘进工程具有借鉴意义.

关键词: 大水矿山 , 主井掘进 , 特殊地质构造 , 突水 , 防治