低应力振幅下非线性滞弹性内耗峰(P′1峰)的数值分析

通过差分方法，对在位错弯结气团模型的基础上推导出来的溶质原子在位错芯区内的纵向扩散方程，进行了数值求解，由此计算出了与P′₁峰相应的内耗和横量亏损随温度和振幅的变化曲线．数值计算得到的内耗曲线与以前的实验曲线，无论在外观形态上，还是在移动规律上，都完全一样．这样就从定量上解释了P′₁峰 关键词：     

位错芯区扩散引起的非线性滞弹性内耗峰

若干年来,我们对于出现在Al-Cu和Al-Mg系中的表现正常和反常振幅效应的坐落在室温附近的内耗峰进行了系统研究,测得的激活能接近于溶质原子在位错管道中扩散的激活能，从而认为内耗峰的基本过程是溶质原子在隹错芯内的扩散，并且提出了根据位错弯结模型的物理图像。在70年代，Windler-Gniewek等根据弦模型对于位错芯内的扩散进行了理论计算，推导出描述内耗行为的数学表达式与我们的实验结果有许多相似之处。本文对于弦模型和弯结模型进行了对比，分析了位错芯内的纵向扩散和横向扩散所引起的内耗的非线性表现以及内耗峰温和峰高随着应变振幅和测量温度而变化的情况，进一步了我们发现的室温非线性内耗峰（非线性滞弹性内耗）是由于溶质原子在位错芯内扩散所引起的。 关键词：     

石墨颗粒／CuAIMn形状记忆合金复合材料中的位错内耗峰

利用渗流技术制备出了以石墨颗粒为阻尼增强相、以Cu-11．9A1-2．5Mn（wt％）形状记忆合金为基体的复合材料，对该合金的内耗行为进行了研究．在淬火态样品的内耗-温度曲线上观察到两个内耗峰，分别位于240℃和370℃附近．对其中低温峰的变化规律和机理进行了研究．实验发现，低温峰仅在复合材料中出现，峰位与频率无关，峰高随频率升高而上升；随升温速率增加，峰高增加，峰位移向高温；随石墨颗粒体积分数增加，峰高增加；经多次热循环后该内耗峰消失．由以上特征和微观观察，可以证明该峰起因于外加交变应力与位错的相互作用．     

Ce, Y-TZP陶瓷的内耗峰和介电损耗峰机制

测量了淬火前后8Ce，0．5Y-TZP陶瓷（稳定剂Y2O3的摩尔分数为0．50％）在室温到250℃温度范围内的内耗行为，并对出现的内耗峰机理进行了研究，发现淬火前后的样品在100℃左右均出现的内耗峰与YZr，VOE偶极子的再取向有关，而淬火后样品出现的高温内耗峰起源于马氏体相变。此外，本文还研究了8Ce，0．5Y-TZP和8Ce，0．75Y-TZP陶瓷在室温到400℃温度范围内的介电损耗，计算了介电驰豫的激活能，结果表明与内耗试验中机械驰豫的激活能一致。     

铜的织构对晶粒间界内耗峰的影响

本文研究了不同变形量的冷轧铜板经再结晶退火后的内耗和切变模量随温度的变化。在内耗-温度曲线上280℃附近出现一个内耗峰,这个内耗峰是晶粒间界粘滞性滑动引起的,它的高度随退火前的冷轧变形量的增大而降低,经过大的变形后内耗峰消失。实验表明,晶粒间界内耗峰的消长与(100)[001]立方织构的形成有关。从晶粒间界的结构作了进一步的讨论。与晶粒间界内耗峰消长相对应,切变模量的相对值也不同。切变模量的增加量也与退火前的冷轧变形量和立方织构形成有关,实验结果与理论计算作了比较,符合得较好。     

铝一镁合金中的反常位错内耗峰

Al-0.03at％ Mg合金在倒扭摆上-65℃在原位进行拉伸,形变量为0.5％,然后在升温过程中测量内耗,于-30℃及60℃附近观测到内耗峰,随后从80℃的降温过程中仍在相同温度观测到内耗峰。研究了不同温度下的内耗-振幅曲线,在降温过程中出现内耗峰的温度范围内观测到了振幅内耗峰,并由此计算得到等效激活能分别为0.32及0.22eV。初步认为,当低温冷加产生的位错弯结在外力作用下作沿边往复运动时,“镁原子-空位”对和镁原子被拖曳运动是分别引起-30℃峰和60℃峰的可能的原因。 关键词：     

石墨颗粒/CuAlMn形状记忆合金复合材料中的位错内耗峰

利用渗流技术制备出了以石墨颗粒为阻尼增强相、以Cu-11.9Al-2.5Mn(wt%)形状记忆合金为基体的复合材料，对该合金的内耗行为进行了研究. 在淬火态样品的内耗-温度曲线上观察到两个内耗峰，分别位于240 ℃和370 ℃附近. 对其中低温峰的变化规律和机理进行了研究. 实验发现，低温峰仅在复合材料中出现，峰位与频率无关，峰高随频率升高而上升；随升温速率增加，峰高增加，峰位移向高温；随石墨颗粒体积分数增加，峰高增加；经多次热循环后该内耗峰消失. 由以上特征和微观观察，可以证明该峰起因于外加交变应力与位错的相互作用.     

碳在面心铁-镍合金中扩散峰的机构

固溶在面心铁—镍合金中的碳原子,能引起一个应力感生的扩散内耗峰。当振动频率约为1.4周/秒时,峰的位置在500°K附近。固溶的碳原子可以跳入点阵空位中而成为代位式碳原子,此碳原子舆另一个最近邻的间隙碳原子相结合后即形成一组碳原子对。在外加应力的作用下,这类碳原子对轴的择尤旋转便引起了内耗。根据这个机构并结合内耗测量过程中试样内部碳原子重新分布的情况,可以推导出碳浓度和内耗峰高度之间的定量关系,并从而求出合金的点阵空位形成能和构成碳原子对时所放出的能量。铁—镍合金中碳扩散峰的特徵是:峰的二边内耗曲线不对称,在高温的一边,内耗反而比低温的一边为低。峰的位置T′随淬火温度或碳浓度之增加而渐向低温移动;峰愈出现在低的温度,T′Q_max^-1相乘积就愈大。根据本文所提出的理论,对这些特徵作了解释。     

镍在交变磁场中的一个磁内耗峰

在铁磁性物质中,弹性现象与磁性现象之间的耦合每每引起内耗。过去作磁弹性内耗研究所用的磁场大都是静磁场。我们令镍试样在交变磁场中作扭转振动,测量内耗。把内耗表示为磁场强度的函数时,得到一个显著的内耗峰。这个内耗峰在静磁场下不出现。把镍试样经过冷加工处理或在试样中加碳,都足以把内耗峰的位置移向高磁场强度的一边,而保温退火则把内耗峰移向低磁场强度的一边。此外,这个内耗峰的高度由于所用扭转频率的增加而显著地增加。根据镍的磁化曲线上各部分所相当的可逆及不可逆过程,可以定性地解释上述内耗峰的来源及其所受各种因素的影响。     

Ce, Y-TZP陶瓷的内耗峰和介电损耗峰机制

测量了淬火前后8Ce, 0.5Y-TZP陶瓷(稳定剂Y2O3的摩尔分数为0.50%)在室温到250℃温度范围内的内耗行为,并对出现的内耗峰机理进行了研究,发现淬火前后的样品在100℃左右均出现的内耗峰与YZr‘V偶极子的再取向有关,而淬火后样品出现的高温内耗峰起源于马氏体相变.此外,本文还研究了8Ce, 0.5Y-TZP和8Ce, 0.75Y-TZP陶瓷在室温到400℃温度范围内的介电损耗,计算了介电驰豫的激活能,结果表明与内耗试验中机械驰豫的激活能一致.     

铁磷合金中的Snoek-K-Kster峰

用真空葛氏摆,研究了Fe-C+N-P合金系冷加工试样内耗。发现置换式固溶元素磷,强烈减低铁的S-K-K内耗(Q~(-1))、降低内耗峰温度(T_p)和明显减小其弛豫激活能(H)。在铁中磷的固溶限度以下,内耗峰高度(Q_h~(-1))随合金中磷浓度的三分之二次方(即位错线上磷浓度平方)C_p~(2/3)增加而线性减低。实验结果符合Schoeck理论。本文还讨论了内耗机制,认为它是非螺(包括刃)位错段拖曳Cottrell气团间隙溶质原子移动产生的。位错段运动以弯曲的方式进行。     

氢分子在几种高铬镍合金钢中微扩散所引起的内耗峰

用扭摆作内耗测量,发现八种高铬镍合金钢中含氢可以引起内耗峰。当振动频率约为每秒1.5周时,内耗峰的巅值温度在610—640℃附近。用其中一种高铬镍合金钢试样(18Cr 12Ni)进行了系统的实验,指出这个内耗峰的基元过程是一种弛豫过程,所包含的激活能约为46,000—50,000卡/克分子。根据激活能的数值以及内耗峰在升温、降温和保温时的变化情况,可以认为这个新内耗峰是由於氢分子在钢中微扩散所引起来的。内耗测量的结果也指出了在18Cr 12Ni钢中在特定的升温、降温速度下氢分子舆氢原子的转变温度范围,所得的结果舆资料上的相合。     

弗兰克—赫兹实验曲线的峰间距

本文说明弗兰克－赫兹实验曲线峰间距的物理意义，影响峰间距的因素以及用汞原子的最低激发态（６３ Ｐ０，１，２）的电子碰撞激发截面，说明峰间距的变化，     

铁磷合金中的Snoek-Kê-K?ster峰

用真空葛氏摆,研究了Fe-C+N-P合金系冷加工试样内耗。发现置换式固溶元素磷,强烈减低铁的S-K-K内耗(Q^-1)、降低内耗峰温度(T_p)和明显减小其弛豫激活能(H)。在铁中磷的固溶限度以下,内耗峰高度(Q_h^-1)随合金中磷浓度的三分之二次方(即位错线上磷浓度平方)C_p^2/3增加而线性减低。实验结果符合Schoeck理论。本文还讨论了内耗机制,认为它是非螺(包括刃)位错段拖曳Cottrell气团间隙溶质原子移动产生的。位错段运动以弯曲的方式进行。 关键词：     

液晶苯酚酯相变内耗峰与振动频率的相关性

采用低频内耗方法，在强迫振动模式下研究了液晶苯酚酯材料相变过程内耗峰与振动频率之间的相关性.由一个简单的粘弹性的Maxwell模型出发，推导了在强迫振动模式下内耗峰的峰高与频率的关系式.从理论上得出了内耗峰高与振动频率之间的非线性关系.实验数据拟合的结果很好地符合这一关系式.这表明内耗峰随频率的变化规律是由振动系统本身的特征决定. 关键词：     

碳在面心立方系合金钢与金屬中微扩散所引起的内耗峰

用扭摆作内耗测量,发现了几种面心立方系合金钢(18/8型不锈钢及高锰钢)中含碳可以引起内耗峰。当振动频率约为每秒1周时,峰的巅值温度在200-300℃之间。当钢中固溶体的碳量增多时,内耗峰升高而峰的位置移向低温,当钢中所含的碳因回火而发生沉淀时,内耗峰降低而峰的位置移向高温。把内耗方法所测得的激活能、弛豫时间和由此计算所得的扩散系数与资料上所载的碳在面心立方系的钢中宏观扩散的数据相比较,指出所观测的内耗峰确是由于碳在钢中的微扩散所引起来的。用同样的实验方法也发现了碳在镍铝合金及在纯镍中由于微扩散而引起的内耗峰。这些实验指出,碳在面心立方系晶体中微扩散而引起内耗峰这件事实,可能是一种普遍的现象。     

关於镍中含碳所引起的内耗峰

镍中磁畴在应力作用下的转动可以引起一个内耗峰(当内耗表示为温度的函数时),是众所周知的现象。最近在我们的实验室中发现镍中含碳可以引起内耗峰。本文叙述进一步的实验,确切证明这个新内耗峰与镍的磁性无关,而与镍中固溶体所含的溶解碳量有关。关于激活能的较精确测量指出:与这个内耗峰相联系的激活能确与碳在镍中扩散的激活能很相近。这些实验说明这个新内耗峰是由于碳在镍中的应力感生微扩散而起的。简单地讨论了这个内耗峰的机构,认为可能与镍的晶体点阵中的空穴有关。     

Cu-13.9Al-4Ni合金的热弹性马氏体相变内耗峰

采用不完全相变内耗测量法研究了Cu-13.9Al-4Ni合金在热弹性马氏体相变时其相变内耗峰与外界变量的依赖关系.当测量频率较低时,完全相变法所测量的单一内耗峰被成功分解成双峰,即高温内耗峰和低温内耗峰.低温内耗峰位置对应于相对动力学模量的最小值,高温内耗峰则对应于相对动力学模量的拐点位置,且呈现出明显的反常振幅效应.     

内耗测量在钙钛矿结构Mn基氧化物研究中的应用

运用内耗测量技术系统地研究了空穴型和电子型掺杂锰氧化物的相分离行为。对于La0．67，Ca0．33MnO3样品，在铁磁金属区，内耗温度曲线Q^-1（T）上观察到与电子相分离有关的内耗峰。此外，我们在顺磁区观察到与磁团簇形成有关的内耗峰。磁测量的结果也证明了在顺磁区Griffiths相的存在。采用内耗、电阻和杨氏模量原位测量的方法研究了La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中电流对电荷有序相的影响。较大的电流破坏了电荷有序态，导致电阻率降低，同时杨氏模量也有相应的变化。通过分析表明，在La5／8-yPryCa3／8MnO3（y=0．35）中存在相分离行为，即电荷有序相和铁磁金属相共存。对于电子型掺杂的Sr0．8Ce0．2MnO3和Bi0.4Ca0．5MnO3样品，通过内耗实验同样给出了相分离的证据。在外加磁场下的内耗实验表明，Sr0．8Ce0．2MnO3顺磁区的内耗峰起源于非关联的磁团簇的形成。对于电荷有序体系Bi0.4Ca0．5MnO3由于电荷有序和电荷无序畴壁运动而导致的内耗峰被观测到。研究表明，对于空穴型和电子型掺杂锰氧化物，实验中观察到的相分离行为可能是由于MnO3八面体的Jahn-Teller畸变所导致。实验结果显示了内耗测量技术对研究强关联电子体系Mn基氧化物相分离行为是十分有效的工具。     

高Tc氧化物La2CuO4+δ低频弛豫内耗峰的激活能研究

采用全自动多功能内耗测试仪（ＭＦＩＦＡ），对高Ｔｃ氧化物Ｌａ２ＣｕＯ４＋δ的低频内耗作了细致的研究。发现Ｌａ２ＣｕＯ４＋δ在１６０Ｋ－４３０Ｋ温区有三个弛豫峰ｐ１、ｐ２、ｐ３，并由变频实验求出它们的驰豫激活能。在激活能分析基础上，我们认为：ｐ１、ｐ２峰源于氧空位的驰豫跃迁，ｐ３峰则源于氧间隙原子的驰豫跃迁。