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文章速递Hardening effect of multi-energyW2+-ion irradiation on tungsten–potassium alloy 认领
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作者 宋阳一鹏 邱文彬 +5 位作者 陈龙庆 杨晓亮 邓浩 刘长松 张坤 唐军 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第10期363-369,共7页
Tungsten is one of the most promising plasma-facing materials (PFMs) to be used in the nuclear fusion reactor as divertor material in the future. In this work, W2+-ions bombardment is used to simulate the neutron irra... Tungsten is one of the most promising plasma-facing materials (PFMs) to be used in the nuclear fusion reactor as divertor material in the future. In this work, W2+-ions bombardment is used to simulate the neutron irradiation damage to commercial pure tungsten (W) and rolled tungsten–potassium (W–K). The 7 MeV of 3 × 10^15 W2+-ions/cm2, 3 MeV of 4.5 × 10^14 W2+, and 2 MeV of 3 × 10^14 W2+-ions/cm2 are applied at 923 K in sequence to produce a uniform region of 100 nm–400 nm beneath the sample surface with the maximum damage value of 11.5 dpa. Nanoindentation is used to inspect the changes in hardness and elastic modulus after self-ion irradiation. Irradiation hardening occurred in both materials. The irradiation hardening of rolled W–K is affected by two factors: one is the absorption of vacancies and interstitial atoms by potassium bubbles, and the other is the interaction between potassium bubbles and dislocations. Under the condition of 11.5 dpa, the capability of defect absorption can reach a threshold. As a result, dislocations finally dominate the hardening of rolled W–K. Specific features of dislocation loops in W–K are further observed by transmission electron microscopy (TEM) to explain the hardening effect. This work might provide valuable enlightenment for W–K alloy as a promising plasma facing material candidate. 展开更多
关键词 plasma facing material tungsten-potassium alloy ion-irradiation hardening nanoindentation
文章速递占空比对Ti-Cu合金的微弧氧化膜层组织及其力学性能的影响 认领
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作者 郝鑫 王鹤峰 +3 位作者 于菲菲 肖革胜 金涛 树学峰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2020年第20期92-95,101,共5页
采用微弧氧化方法对新型医用Ti-Cu合金进行表面改性。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对该膜层的表面形貌和化学成分进行分析;利用纳米压入法测得膜层的力学参数;探讨了占空比对膜层力学性能的影响及其原因。结果表明:随着占空比... 采用微弧氧化方法对新型医用Ti-Cu合金进行表面改性。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对该膜层的表面形貌和化学成分进行分析;利用纳米压入法测得膜层的力学参数;探讨了占空比对膜层力学性能的影响及其原因。结果表明:随着占空比的增加,膜层的表面微孔尺寸变小。膜层中锐钛矿相二氧化钛向金红石相二氧化钛转化。膜层的硬度和弹性模量随占空比的增加而增大。利用纳米压入法测得的膜层硬度有明显的尺寸效应。 展开更多
关键词 微弧氧化 钛铜合金 占空比 纳米压痕
基于纳米压痕技术的炭黑/聚丙烯复合材料力学性能研究 认领
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作者 闫晓鑫 蔡红雷 +3 位作者 张安江 邵宇 张明华 杜建科 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期35-42,共8页
利用纳米压痕技术对炭黑填充聚丙烯基(CB/PP)复合材料的弹性模量、硬度及蠕变行为等力学性能进行了实验研究。结果表明,炭黑颗粒对CB/PP复合材料具有强化作用,随着炭黑含量的增加,复合材料的弹性模量和硬度增加。实验得出了纯PP及CB/PP... 利用纳米压痕技术对炭黑填充聚丙烯基(CB/PP)复合材料的弹性模量、硬度及蠕变行为等力学性能进行了实验研究。结果表明,炭黑颗粒对CB/PP复合材料具有强化作用,随着炭黑含量的增加,复合材料的弹性模量和硬度增加。实验得出了纯PP及CB/PP复合材料蠕变应力指数和蠕变特征松弛时间,结果表明炭黑含量的增加增大了复合材料的蠕变应力指数,并且提高了硬度和抗疲劳性能。同时炭黑含量增加,复合材料的蠕变特征松弛时间减小,表明炭黑颗粒有效阻碍了聚合物分子链的移动。 展开更多
关键词 纳米压痕 弹性模量 硬度 蠕变应力指数 蠕变特征松弛时间
热障涂层在热载荷下的高温氧化和热烧蚀性能研究 认领
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作者 刘晓辉 李鹏 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期6-13,共8页
热障涂层具有良好的隔热性能,保护高温合金基底正常工作,提高部件工作寿命。由于涂层部件服役于高温环境,会产生热烧蚀并发生高温氧化等作用,造成涂层表面裂纹的产生,甚至涂层/基底的界面破坏,缩短部件使用寿命。所以研究热障涂层体系... 热障涂层具有良好的隔热性能,保护高温合金基底正常工作,提高部件工作寿命。由于涂层部件服役于高温环境,会产生热烧蚀并发生高温氧化等作用,造成涂层表面裂纹的产生,甚至涂层/基底的界面破坏,缩短部件使用寿命。所以研究热障涂层体系在热载荷下的破坏行为极其重要。通过设计试样在相同温度下不同氧化时间的研究实验。结果表明热生长氧化层成分主要是Al的氧化物,其厚度与氧化时间的关系服从抛物线规律(氧化动力学曲线);对高温氧化后的试样进行纳米压痕实验,发现随着氧化时间的增加,涂层的弹性模量和硬度都会增加并趋于稳定。 展开更多
关键词 热障涂层 高温氧化 热烧蚀 纳米压痕
基于纳米压痕的氧化镓晶体断裂韧度检测方法研究 认领
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作者 张杰群 周海 +2 位作者 徐亚萌 李永康 沈军州 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2020年第6期1064-1070,共7页
为了快捷、精准测量脆性易解理氧化镓晶体的断裂韧度,为氧化镓精密加工提供理论依据。采用G200纳米压痕仪对氧化镓晶体进行纳米压痕试验,通过扫描电子显微镜分析压痕形貌,分别采用纳米压痕法、能量法两种方法计算断裂韧度。纳米压痕法测... 为了快捷、精准测量脆性易解理氧化镓晶体的断裂韧度,为氧化镓精密加工提供理论依据。采用G200纳米压痕仪对氧化镓晶体进行纳米压痕试验,通过扫描电子显微镜分析压痕形貌,分别采用纳米压痕法、能量法两种方法计算断裂韧度。纳米压痕法测得(010)面氧化镓晶体的断裂韧度为0.769 MPa·m1/2;能量法测得其断裂韧度为0.782 MPa·m1/2。与传统的断裂韧度检测方法相比,基于纳米压痕仪的压痕法和能量法能够微损伤快速检测脆性材料的断裂韧度。能量法是更精准、更便捷的纳米级断裂韧度检测方法。 展开更多
关键词 氧化镓晶体 纳米压痕 断裂韧度
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基于应变率阶跃测试的晶体铜压入应变率敏感性研究 认领
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作者 杨煜 肖革胜 +1 位作者 邢学刚 树学峰 《实验力学》 CSCD 北大核心 2020年第2期218-224,共7页
纳米压入测试可以原位获取材料的诸多力学性能,包括弹性模量,硬度,屈服应力,应变率敏感指数等。本文利用应变率阶跃测试技术对多晶铜试样的应变率敏感性进行测试分析,硬度-位移曲线表明压头下方所存在的变形梯度对各阶跃应变率下的硬度... 纳米压入测试可以原位获取材料的诸多力学性能,包括弹性模量,硬度,屈服应力,应变率敏感指数等。本文利用应变率阶跃测试技术对多晶铜试样的应变率敏感性进行测试分析,硬度-位移曲线表明压头下方所存在的变形梯度对各阶跃应变率下的硬度值存在明显影响;采用基于晶体细观机制的塑性应变梯度理论对压入变形梯度效应予以修正,比较了修正与未修正数据所得的应变率敏感指数,在有效剔除压入变形梯度影响的基础上,应变率阶跃测试可实现单次压入下材料应变率敏感性的测试表征。 展开更多
关键词 纳米压入 晶体铜 应变率阶跃测试 应变梯度效应 应变率敏感指数
Microstructural, mechanical and corrosion characterization of an as-cast Mg-3Zn-0.4Ca alloy for biomedical applications 认领
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作者 N.Pulido-Gonzalez B.Torres +2 位作者 P.Rodrigo N.Hort J.Rams 《镁合金学报(英文)》 SCIE 2020年第2期510-522,共13页
The as-cast Mg-3Zn-0.4Ca alloy shows a great potential to be used in biomedical applications due to its composition,mechanical properties and biodegradability.Zn and Ca appear naturally in the organism accomplishing v... The as-cast Mg-3Zn-0.4Ca alloy shows a great potential to be used in biomedical applications due to its composition,mechanical properties and biodegradability.Zn and Ca appear naturally in the organism accomplishing vital functions.The alloy consists of an a-Mg matrix and a eutectic composed of a-Mg4-Ca2Mg6Zn3.The eutectic product enhances the mechanical properties of the studied alloy,causing strengthening and providing superior hardness values.In this alloy,cracks initiate at the intermetallic compounds and progress through the matrix because of the open network formed by the eutectics.Attending to the corrosion results,the eutectic product presents a noble potential compared to the a-Mg phase.For this reason,the corrosion progresses preferentially through the matrix,avoiding the(α-Mg+Ca2Mg6Zri3)eutectic product,when the alloy is in direct contact to Hank's solution. 展开更多
关键词 Mg-Zn-Ca alloys Biomaterials Biodegradable implants NANOINDENTATION Three-point bending test Corrosion behaviour
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Effect of Sn and Al additions on the microstructure and mechanical properties of amorphous Ti–Cu–Zr–Ni alloys 认领
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作者 陈福川 代富平 +2 位作者 杨霄熠 阮莹 魏炳波 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第6期388-393,共6页
Amorphous Ti–Cu–Zr–Ni alloys with minor addition of Sn and Al were prepared by melt spinning technique.The effects of Sn and Al additions on the microstructures and mechanical properties of glassy ribbons were inve... Amorphous Ti–Cu–Zr–Ni alloys with minor addition of Sn and Al were prepared by melt spinning technique.The effects of Sn and Al additions on the microstructures and mechanical properties of glassy ribbons were investigated.The amorphous state of ribbons was confirmed by x-ray diffraction and transmission electron microscopy,where those ribbons with Sn addition exhibited a fully amorphous state.The characteristic temperature indicates that Ti45Cu35Zr10Ni5Sn5 alloy has a stronger glass-forming ability,as proven by differential scanning calorimetry.Ti45Cu35Zr10Ni5Al5 alloy showed a better hardness of 9.23 GPa and elastic modulus of 127.15 GPa and good wear resistance.Ti45Cu35Zr10Ni5Sn5 alloy displayed a pop-in event related to discrete plasticity according to nanoindentation.When the temperature is below 560 K,Ti45Cu35Zr10Ni5Sn5 alloy mainly exhibits elasticity.When the temperature rises between 717 K and 743 K,it shows a significant increase in elasticity but decrease in viscoelasticity after the ribbon experiences the main relaxation at 717 K.When the temperature is above 743 K,the ribbon shows viscoplasticity. 展开更多
关键词 metallic glasses amorphous ribbons mechanical properties NANOINDENTATION
激光选区熔化Ti-6Al-4V合金纳米压痕蠕变研究 认领
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作者 董广辉 杨诗婷 +3 位作者 姜爱峰 郎风超 田宪会 李继军 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期252-259,共8页
目的研究原始态和退火态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的室温压痕蠕变特性。方法利用光学显微镜观察原始态和退火态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的显微组织。基于纳米压痕技术结合恒载荷法,测量原始态和退火态合金在室温下的最大压痕深度、... 目的研究原始态和退火态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的室温压痕蠕变特性。方法利用光学显微镜观察原始态和退火态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的显微组织。基于纳米压痕技术结合恒载荷法,测量原始态和退火态合金在室温下的最大压痕深度、蠕变位移和蠕变速率敏感指数等压痕蠕变参数,并分析两种状态下合金的蠕变机理。结果原始态合金的显微组织几乎全为α相,退火态合金的显微组织为网篮组织。荷载分别为200、300、400 mN时,加载阶段原始态合金的最大压痕深度比退火态合金的最大压痕深度分别提高43%、42%、34%;保载阶段,原始态合金的蠕变位移比退火态合金的蠕变位移分别提高129%、128%、139%。原始态合金的蠕变速率敏感指数m值分别为0.054、0.050、0.046,退火态合金的m值分别为0.041、0.032、0.022,相同荷载下原始态的m值均大于退火态的m值。结论退火处理形成的网篮组织,使退火态合金的蠕变速率敏感指数m值降低,从而使其蠕变抗力增强。原始态和退火态激光选区熔化Ti-6Al-4V合金的蠕变机理均为位错蠕变。 展开更多
关键词 激光选区熔化 纳米压痕 TI-6AL-4V 压痕蠕变 蠕变速率敏感指数m
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Morphology and electric potential-induced mechanical behavior of metallic porous nanostructures 认领
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作者 Sunghan KIM Andreas APOLYCARPOU Hong LIANG 《摩擦:英文版》 SCIE CSCD 2020年第3期604-612,共9页
Understanding mechanical behaviors influenced by electric potential and tribological contacts is important for verifying the robustness and reliability of applications based on metallic porous nanostructures in electr... Understanding mechanical behaviors influenced by electric potential and tribological contacts is important for verifying the robustness and reliability of applications based on metallic porous nanostructures in electrical stimulations.In this work,nickel-based metallic porous nanostructures were studied to characterize their mechanical properties and morphologically dependent contact areas during application of an electric potential using a nanoindenter.W e observed that the indentation moduli of nickel-based metallic porous nanostructures were altered by pore size and application of electric potential.In addition,the structural aspects of the surface morphology of nickel-based porous nanostructures had a critical effect on the determination of contact area.W e suggest that the relation between electric potential and the mechanical behaviors of metallic porous nanostructures can be crucial for building mechanically robust functional devices,which are influenced by electric potential.The morphological shape characteristics of metallic porous nanostructures can be alternative decisive factors for manipulation of tribological performance through regulation of contact area. 展开更多
关键词 mechanical properties NANOINDENTATION metallic porous nanostructures contact area electric potentia
退火处理对新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金微观组织与性能的影响 认领
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作者 谭钢 李慧中 +4 位作者 王岩 杨雷 黄钲钦 刘敏学 邹天琪 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1027-1037,共11页
基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基合金数据库,模拟计算一种新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金可能的平衡析出相及其与温度的关系;采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)并结合定量分析软件,对合金在不同退火制度下的晶粒与γ′相的... 基于Thermo-Calc热力学计算软件及相应的Ni基合金数据库,模拟计算一种新型Ni-Co-Cr基粉末高温合金可能的平衡析出相及其与温度的关系;采用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)并结合定量分析软件,对合金在不同退火制度下的晶粒与γ′相的演化行为进行分析;同时,利用纳米压痕仪研究退火制度对合金力学性能的影响。结果表明:合金中γ′相的溶解温度约为1154℃。当退火温度低于1000℃时,γ′相均以近球形为主,其尺寸及含量随退火温度的升高和保温时间的延长变化不大;γ′相对晶粒生长起到了有效的钉扎作用,合金的晶粒尺寸无明显增长。当退火温度高于1000℃时,γ′相的形貌逐渐向方形或花瓣状转变,且随着保温时间的延长有分裂的趋势;退火温度的升高使γ′相的尺寸及含量均有较大幅度的降低,合金的晶粒尺寸也有较明显的增加。随着退火温度的升高和保温时间的延长,合金的硬度逐渐降低,但弹性模量无明显变化。综合考虑退火后挤压态合金的微观组织和硬度,优化的退火制度在1000℃、1~2 h条件下进行。 展开更多
关键词 镍基粉末高温合金 退火 晶粒 γ′相 纳米压痕
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Q235钢表面TIG焊堆焊铁基非晶涂层的组织与性能 认领
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作者 李越 李玉龙 李学文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第18期18135-18138,共4页
为了研究不同堆焊热输入对非晶涂层的组织与性能的影响,采用TIG焊堆焊方法在Q235基板上制备了铁基非晶合金涂层。通过X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、纳米压痕仪和差热分析仪等设备对堆焊层的物相组成、组织形貌、力学性能以及热稳... 为了研究不同堆焊热输入对非晶涂层的组织与性能的影响,采用TIG焊堆焊方法在Q235基板上制备了铁基非晶合金涂层。通过X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、纳米压痕仪和差热分析仪等设备对堆焊层的物相组成、组织形貌、力学性能以及热稳定性进行了分析。结果表明:涂层均匀致密,与基体呈冶金结合;涂层的晶化现象随焊接热输入增大而加剧,其晶化相为α-Fe、Cr 12 Fe 36 Mo 10和CrFe 4;涂层的平均硬度随焊接热输入的增大而减少,最高可达7.55 GPa,为基体的3倍;涂层的起始晶化温度随焊接热输入的增大而降低,最高为506.8℃。 展开更多
关键词 堆焊 铁基非晶合金 组织性能 堆焊电流 纳米压痕
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纳米尺度下煤的力学性质及破坏机制研究 认领
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作者 孟筠青 牛家兴 +1 位作者 夏捃凯 阚李浩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期84-92,共9页
研究煤的微观力学性质及破坏机制,对于补充和解释煤的物理力学性质具有重要意义。通过纳米压痕试验得到了赵庄矿原煤煤样的力学性质,并对赵庄煤大分子基体模型进行纳米压痕分子模拟,将模拟结果与试验进行对比分析。试验结果表明,赵庄煤... 研究煤的微观力学性质及破坏机制,对于补充和解释煤的物理力学性质具有重要意义。通过纳米压痕试验得到了赵庄矿原煤煤样的力学性质,并对赵庄煤大分子基体模型进行纳米压痕分子模拟,将模拟结果与试验进行对比分析。试验结果表明,赵庄煤在静态和动态加载模式下的平均硬度分别为0.423和0.560 GPa;平均弹性模量分别为4.452和5.200GPa。结合Weibull分布函数对试验数据进行统计分析,2种加载模式下硬度和弹性模量对应的Weibull模数均大于20。基于构建的赵庄煤大分子,实现了赵庄煤大分子基体模型的纳米压痕分子动力学模拟,从分子尺度揭示了煤体的破坏机制。通过Oliver-Pharr法和赫兹理论求出赵庄煤分子模拟下的硬度及弹性模量,与试验结果吻合较好。在模拟过程中系统的势能随着压深而逐渐增大,卸载阶段势能逐渐降低,但由于基体发生的破坏变形储存了部分能量,完全卸载后的势能要大于初始势能。随着压头的深入,煤大分子之间相互挤压,形成原子稠密区,失去原有的键结强度,形成损伤层。结合径向分布曲线和键角分布曲线发现,在煤基体破坏过程中,煤大分子间的有序度不断降低,煤大分子中的环状结构在抵抗破坏过程中起到重要作用。 展开更多
关键词 岩石力学 纳米压痕 煤大分子 WEIBULL分布 分子动力学
裂纹尖端塑性区对304不锈钢脉冲电流止裂的影响 认领
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作者 张朱武 潘光国 +1 位作者 蒋艳 许承伟 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期130-134,共5页
分别对裂纹尖端附近有塑性区和无塑性区的304不锈钢脉冲电流止裂试样进行了显微观察和纳米压痕试验。结果表明,有裂纹尖端塑性区的304不锈钢,在脉冲电流止裂后,止裂处发生了相变和再结晶,在温度场和应力场共同作用下分别形成了凝固区、... 分别对裂纹尖端附近有塑性区和无塑性区的304不锈钢脉冲电流止裂试样进行了显微观察和纳米压痕试验。结果表明,有裂纹尖端塑性区的304不锈钢,在脉冲电流止裂后,止裂处发生了相变和再结晶,在温度场和应力场共同作用下分别形成了凝固区、细晶区和形变诱发马氏体区;而无裂纹尖端塑性区的304不锈钢,裂纹止裂处只有凝固区。纳米压痕试验表明304不锈钢的疲劳裂纹尖端处具有较大的残余应力,且残余应力随着远离裂纹尖端而迅速衰减;经过脉冲电流止裂后,裂纹尖端形变诱发马氏体的产生导致该处体积膨胀,产生相变应力,增大了裂纹止裂处周边的压应力值,这有利于抑制裂纹的二次扩展。 展开更多
关键词 304不锈钢 塑性区 裂纹止裂 纳米压痕 形变诱发马氏体
纳米压痕技术应用于水泥基材料的研究进展 认领
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作者 盖海东 冯春花 +2 位作者 董一娇 赵倩 李东旭 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期107-114,共8页
水泥基复合材料作为一种重要的土木工程材料,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。目前人们对于其力学性能的研究主要集中于抗压、抗折等宏观力学性能,相比之下,对其微观力学性能的研究较少。鉴于材料的宏观力学性能很大程度上依赖于... 水泥基复合材料作为一种重要的土木工程材料,在国民经济建设中起着举足轻重的作用。目前人们对于其力学性能的研究主要集中于抗压、抗折等宏观力学性能,相比之下,对其微观力学性能的研究较少。鉴于材料的宏观力学性能很大程度上依赖于其微观结构及微观力学性能,因此,从微观层面去探究水泥基材料的性能机理已成为目前研究的热点之一。随着材料微观测试技术的发展,目前纳米压痕技术已成为最先进的定量表征水泥基材料微观力学性能的测试手段。然而水泥基材料是一种非均质材料,其水化产物含有多种成分,导致人们在物相划分和定量分析时常常受到经验性的束缚,因此水泥基材料的性能远未达到人们预期的要求。通过极大似然或最小二乘法对压痕数据进行解卷积处理,可实现实验结果定量化,大大地改变了之前人为划分物相引起的不准确性的状况,使得研究问题的方法提升到一个新的高度。纳米压痕技术不仅可以测试水泥熟料成分(硅酸三钙(C 3S)、硅酸二钙(C 2S)、铝酸三钙(C 3A)等)的弹性模量和硬度,还可测试水泥基材料水化产物(不同密度的水化硅酸钙凝胶(C-S-H)、氢氧化钙(CH)等)的微观力学性能及水化产物未填充的孔隙。通过改变实验加载制度,尤其是持荷的停留时间,能够在很短的时间内测得微观蠕变模量并且可以定量预测水泥基材料的宏观徐变性能;将其与其他微观测试手段(SEM、EDS等)联用来揭示水泥基材料紧密混合相的微观力学性质,能够区分出具有强烈重叠微观力学性质的化学相,这使得纳米压痕技术成为更精确的物相分析方法;通过观测界面过渡区微观结构的变化情况,可以为界面过渡区强度理论提供一定的理论补充和技术支持。本文主要介绍了纳米压痕技术的基本原理和样品制备,并从纳米压痕技术研究水泥基材料水化产物 展开更多
关键词 纳米压痕 水泥基材料 水化产物分相 微观力学特性 蠕变性能 界面特性
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毛竹纤维细胞壁的黏弹性力学性能研究 认领
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作者 李帅伟 郭志明 +3 位作者 尚军军 刘夏 李想 杨庆生 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1398-1405,I0002,共9页
以毛竹纤维细胞壁(BFCW)为研究对象,运用纳米压痕技术对BFCW的蠕变性能和松弛性能进行了研究。通过设计不同的加载方式,得到了纳米压痕的载荷与压入深度的关系曲线;通过拟合不同应变率的实验结果数据,计算得出了BFCW的蠕变应力指数。研... 以毛竹纤维细胞壁(BFCW)为研究对象,运用纳米压痕技术对BFCW的蠕变性能和松弛性能进行了研究。通过设计不同的加载方式,得到了纳米压痕的载荷与压入深度的关系曲线;通过拟合不同应变率的实验结果数据,计算得出了BFCW的蠕变应力指数。研究了BFCW在不同压入深度、加载速率、保载时间下的松弛行为,分析了不同的载荷、加载速率、保载时间对BFCW蠕变行为的影响。结果表明:BFCW纵向和横向具有不同的力学性质,在纵向表现出更明显的松弛特性和更强的抗蠕变变形能力;BFCW的蠕变行为随着压入载荷的增大愈加明显,表现为蠕变位移和蠕变速率增大;BFCW纵向的压入深度和蠕变位移量均比横向的小,在最大压入载荷为15mN时,其差值分别达到了24.96%和32.25%;BFCW的松弛模量、载荷松弛量与压入深度呈正比;BFCW纵向的松弛能力比横向的强,在加载速率为50nm/s时纵向载荷松弛量较横向高34.58%。 展开更多
关键词 纳米压痕 竹纤维细胞壁 蠕变 松弛
颗粒增强镁基复合材料动态冲击后的力学行为研究 认领
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作者 魏俊磊 燕政辉 陈维毅 《热加工工艺》 北大核心 2020年第4期76-79,共4页
为了研究动态冲击后颗粒增强镁基复合材料的力学行为,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对试样进行不同速度下的动态冲击实验,采用纳米压痕技术测得冲击后材料在不同压入深度和不同应变率情况下弹性模量、硬度和载荷等随位移的变化趋势,并... 为了研究动态冲击后颗粒增强镁基复合材料的力学行为,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对试样进行不同速度下的动态冲击实验,采用纳米压痕技术测得冲击后材料在不同压入深度和不同应变率情况下弹性模量、硬度和载荷等随位移的变化趋势,并分析了冲击速度对材料硬度和加载曲线的影响。结果表明:动态冲击后颗粒增强镁基复合材料的弹性模量、硬度随位移增大趋于稳定;载荷随压头压入位移的增大而增大,与位移呈非线性关系,极限载荷随着应变率的增加而增大;应变率对接触刚度几乎没有影响。 展开更多
关键词 镁基复合材料 分离式霍普金森压杆 纳米压痕 力学特性
Irradiation hardening behaviors of tungsten-potassium alloy studied by accelerated 3-MeV W^2+ ions 认领
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作者 杨晓亮 陈龙庆 +7 位作者 邱文彬 宋阳一鹏 唐毅 崔旭东 刘长松 蒋燕 张涛 唐军 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第4期336-343,共8页
Tungsten-potassium(WK)alloy with ultrafine/fine grains and nano-K bubbles is fabricated through spark plasma sintering(SPS)and rolling process.In this study,3-MeV W^2+ ion irradiation with a tandem accelerator is adop... Tungsten-potassium(WK)alloy with ultrafine/fine grains and nano-K bubbles is fabricated through spark plasma sintering(SPS)and rolling process.In this study,3-MeV W^2+ ion irradiation with a tandem accelerator is adopted to simulate the displacement damage caused by neutrons.As the depth of irradiation damage layer is limited to only 500 nm,the hardening behaviors of WK alloy and ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)-W under several damage levels are investigated through Bercovich tip nanoindentation test and other morphological characterizations.The indenter size effect(ISE),soft substrate effect(SSE),and damage gradient effect(DGE)are found to influence the measurement of nano-hardness.Few or no pop-ins in irradiated samples are observed while visible pop-in events take place in unirradiated metals.Extensive pile-up with different morphology features around the indentation exists in both WK and ITER-W.The WK shows a smaller hardness increment than ITER-W under the same condition of displacement damage.This study provides beneficial information for WK alloy serving as a promising plasma facing materials(PFMs)candidate. 展开更多
关键词 irradiation harden spark plasma SINTERING WK ALLOY NANOINDENTATION
Influence of Cu9Al4 Phase on Nanomechanical Behavior of Cu-14Al-4Ni-xTi Shape Memory Alloy Rapidly Solidified 认领
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作者 Marlon Silva Igor Santos +4 位作者 Marília Bortolotto Nicole Araújo Pedro Lima Marcelo Nava Emmanuel Lima 《材料科学与工程:中英文A版》 2020年第3期96-102,共7页
This paper aims to verify the Cu9Al4 phase influence on the nanomechanical behavior of the Cu-14Al-4Ni-xTi alloy obtained by rapid solidification with addition of different amounts of Ti.Using the Scanning Electron Mi... This paper aims to verify the Cu9Al4 phase influence on the nanomechanical behavior of the Cu-14Al-4Ni-xTi alloy obtained by rapid solidification with addition of different amounts of Ti.Using the Scanning Electron Microscopy(SEM),Atomic Force Microscopy(AFM),Energy Dispersion Spectroscopy(EDS)and X-Ray Diffraction(XRD),it was possible to perform the samples’microstructural characterization.In addition,the reduction of the Cu9Al4 phase precipitation and the X-phase appearance were verified according to the increase of the titanium percentage added.The nanomechanical behavior was evaluated by nanoindentation tests,which showed a significant decrease of the elastic modules and an increase of the Poisson coefficient’s according to the titanium amount.This research establishes that the reduction of Cu9Al4 phase implies on the increase of the capacity to dissipate energy.Therefore,the high damping capacity combined with the X-phase presence increases the super elasticity and the alloy ductility. 展开更多
关键词 Cu-14Al-4Ni-xTi shape memory effect MICROSTRUCTURE NANOINDENTATION superelasticity.
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Microstructural features of biomedical cobalt–chromium–molybdenum(CoCrMo) alloy from powder bed fusion to aging heat treatment 认领
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作者 Haoqing Li Ming Wang +2 位作者 Dianjun Lou Weilong Xia Xiaoying Fang 《材料科学技术:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第10期146-156,共11页
The design freedom of powder bed fusion process selective laser melting(SLM)enables flexibility to manufacture customized,geometrically complex medical implants directly from the CAD models.Cobased alloys have adequat... The design freedom of powder bed fusion process selective laser melting(SLM)enables flexibility to manufacture customized,geometrically complex medical implants directly from the CAD models.Cobased alloys have adequate wear and corrosion resistance,fatigue strength,and biocompatibility,which enables the alloys to be widely used in medical devices.This work aims to investigate the evolution of microstructures and their influence on tribological property of CoCrMo alloy processed by SLM and aging heat treatment.The results showed that very weak<110>texture along the building direction and microsegregation along cellular boundaries were produced.The presence of high residual stress and fine cellular dendrite structure has a pronounced hardening effect on the as-SLM and aging-treated alloys at moderate temperatures.Furthermore,the hexagonalεphase transformed from theγmatrix during SLM became significant after subsequent aging at moderate temperatures,which further increased the nanohardness and scratch resistance.High temperature(1150℃)heating caused homogenized recrystallization microstructure free of residual stress andεphase,which sharply decreased the hardness and scratch resistance.The material parallel to the building direction exhibited improved tribological property in both SLMed and aging-treated alloy than that of the material perpendicular to the building direction.The anisotropy in frictional performance may be considered when designing CoCrMo dental implants using laser additive manufacturing. 展开更多
关键词 Selective laser melting CoCrMo alloy NANOINDENTATION Nano-scratch test
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