亚微米尺度金属玻璃的拉伸塑性

文章介绍了在透射电镜中原位拉伸亚微米尺度单相锆基金属玻璃的实验设计和研究进展.研究表明,金属玻璃呈现明显的样品尺寸效应,微观尺度样品不仅表现出稳定可控的形变行为,而且具有良好的拉伸塑性.小尺寸金属玻璃具有良好拉伸塑性的发现,不仅有助于深入理解金属玻璃室温形变的本质,也揭示了金属玻璃在薄膜和微器件中的潜在应用价值.     

超导材料拉伸应力下临界电流测试装置

本文提出了一种测试装置, 用于测试超导材料在拉伸应力下的临界电流特性. 装置的固定臂与活动臂配合,给样品材料施加拉伸应力. 测试前对作为称重传感器的固定臂进行了应力标定, 并通过理论计算验证了标定的准确性. 在此基础上, 本文对固定臂进行了三维有限元分析, 探究装置是否满足后续实验的要求. 分析结果表明, 固定臂与活动臂相互配合可以给样品施加满足实验条件的拉伸应力.     

从表观结构来研究不同温度下的预形变对铝单晶体范性形变的影响

用光学显微镜和电子显微镜研究了:在某一温度(-180℃,-80℃,20℃)下的预先拉伸对铝(纯度为99.99％)单晶体以后继续在另一温度(80℃,20℃,-80℃,-180℃)下拉伸时形变结构变化的影响。预形变量为10％,后来的形变量为1％,10％,40％。形变速度约为1％/秒。将得到的一些结果,在它们彼此间以及与形变过程中温度不改变的情形(20℃,-80℃,-180℃)作了比较。此外,并用在每拉伸0.3％后即照一次光学显微镜相的方法,研究了单晶体表面形变结构变化的动态过程。结果的分析指出,形变单晶体的结构也和流变应力一样,不是形变瞬时温度的单值函数,而是和预形变温度有关的。以预先的形变中和后来的形变中的硬化及回复过程的效果,对所观察到的单晶体形变表观结构的特点作了解释。     

对我的老师钱临照先生的怀念

钱先生已经离我们去了,但是他的诲人不倦的精神永远铭刻在我的心中．他虽然没有教过我书,但是我从他那里学来的知识,远比我在国外的导师多,他总是那么认真地教,又那么谦虚,当他的学生是很幸运的．３０年代,钱先生在英国伦敦大学Ａｎｄｒａｄｅ教授处深造,他做的研究工作是金属的范性形变．我于１９４６年到英国伯明翰大学冶金系,也是学的金属的范性形变．我们用了Ａｎｄｒａｄｅ教授设计的小巧玲珑的恒应力拉伸机,拉伸单晶锌丝．一天,Ａｎｄａｒｄｅ教授来到我们实验室参观,正看见我在装拉伸样品,他微笑地对我说：“你知道吗？…     

二维X射线衍射光谱原位检测单轴拉伸过程中等规聚丙烯晶体的结构演变

聚合物制品在使用过程中，人们最关心的是它的使用失效条件，失效的重要体现就是材料的屈服。目前为止，人们普遍利用位错理论来解释聚合物材料的屈服现象，该理论关注的是晶体的取向和破坏现象，而忽略了晶体的形变和受力情况。事实上，晶体的取向和破坏只是屈服的结果，晶体承受应力的能力才是屈服的直接原因。因此，从晶体的受力和非均匀形变入手研究了聚合物制品的屈服行为，期望为理解聚合物材料的失效行为提供新思路。这里选取被人们广泛使用的等规聚丙烯(iPP)材料作为研究对象，将iPP熔体在不同温度下等温结晶制备出具有不同片晶厚度iPP样品，利用二维广角X射线衍射光谱原位监测了拉伸过程中iPP样品的晶体破坏和晶体取向过程。首次利用“覆盖法”对二维X射线衍射图进行了处理，原位观察了(110)晶面在拉伸过程中的2θ角的变化，区分出了两个方向上(平行于拉伸方向和垂直于拉伸方向)晶体形变的非均一性。结果表明：对于不同片晶厚度的iPP晶体，在单轴拉伸过程中，晶体在不同方向上的受力和形变均是不同的，即晶体的非均一形变是一种普遍现象；晶体的破坏和取向总是同时发生，都是从屈服点位置处开始，这和片晶厚度无关；而晶体破坏时对应的临界...     

基于位移光栅尺的拉伸法弹性模量测量

基于光栅光学原理,利用位移光栅尺测量了弹性模量,建立了位移光栅尺拉伸法测量系统,通过实验获得金属丝在拉伸过程中的微小形变量数据,再利用拉伸法测量弹性模量与微小形变量之间的关系,最终实现弹性模量的测量.     

单缝衍射法测量玻璃板的杨氏模量

在弯曲法测量玻璃板的杨氏模量实验中,利用自制单缝装置将玻璃板的微小形变转化为狭峰的缝宽变化,通过测量衍射条纹的变化得到负载不同时的玻璃板的微小形变,进而得出样品的杨氏模量.     

穆斯堡尔谱仪的中温热扫描技术

为了配合金属材料特别是非晶磁性材料的研究,我们研制了一台能进行热扫描测量的穆斯堡尔谱仪中温装置.该装置的特点是:具有恒温及恒速升温和降温的功能.利用这一功能既能做不同温度的恒温M谱,又能进行热扫描测量.由于用穆斯堡尔热扫描技术能在不加外磁场的情况下,准确地测量样品的居里温度Tc,因此国外早已应用了这一方法. 本文参照国外文献[1,2]对用穆斯堡尔热扫描技术测量样品的Tc进行了尝试,大量实验结果表明用该方法测量样品的Tc是准确可靠的.我们已将该方法列入了常规的测试方法中. 一、实验装置和基本原理 与M谱仪配套的中温实验设备…     

力学性能对Bi-2223/Ag超导带材临界电流影响实验研究

本文主要研究了在77K温度下,拉伸应变和弯曲应变对Bi-2223/Ag超导带材临界电流的影响,得到了超导带材的临界电流随拉伸强度、曲率半径变化规律.实验结果显明,拉伸作用在超导带材上产生的形变对其临界电流(Ic)的影响存在一个临界值εirr=0.3%.形变小于此临界值,Ic变化较小,超过此临界值,临界电流急剧下降.弯曲实验同样存在类似关系.同步辐射光源对超导带材检测表明,在形变情况下,超导氧化物陶瓷芯的微裂纹迅速增加和交织是Ic降低的主要原因.     

电场与拉伸流场共同作用下双重乳液形变特性研究

本文采用基于Cahn-Hilliard方程的相场方法(Phase-field Method)捕捉液-液流体界面,并利用电流模型(Electric Currents)表征电场力作用,通过电场与多相流控制方程的双向耦合,建立了电场和拉伸流场共同作用下双重乳液形变动力学行为非稳态理论模型并开展数值模拟研究,揭示了流场和电场对双重乳液形变行为的调控机理。研究表明:双重乳液液滴处于单一拉伸流场中外液滴产生宽扁型形变,内液滴产生瘦长型形变;通过施加外加电场可以主动抑制双重乳液的形变,使液滴在拉伸流场中维持球形。     

Radiation Vulcanization of Magnetorheological Elastomers Based on Silicone Rubber

介绍了两种制备磁流变弹性体的硫化方法即高温硫化和辐射硫化. 研究中采用动态力学分析仪(DMA)测量了样品的动态力学特性.特别是对样品的磁流变效应和耐久性进行了详细的测试. 实验结果表明,经过辐射硫化的样品具有更大的零场模量和磁致模量,以及更好的磁流变效应和耐久性. 为了解释这些结果,文章对样品的体积形变和增塑剂渗出都作了详细的分析. 在硫化过程中样品的体积保持稳定是辐射硫化样品具有大磁致模量的重要原因,而增塑剂渗透性小也是辐射硫化样品具有高磁流变效应和耐久性的重要因素.     

高等教育自学考试物理专业试用力学课程考试大纲(草案)

(接上期) (七)固体的弹性 应力和应变. 拉伸和压缩形变、胡克定律、杨氏模量、形变势能、 切变、切变模量. *弯曲和扭转.说明: (1)正确理解应力和应变概念. (2)掌握伸缩形变和切变这两种基本形变及其规律——胡克定律.对杨氏模量、切变模量、泊松比等弹性模量有一般了解. (3)结合伸缩形变熟悉形变势能. (4)弯曲和扭转形变不作为基本要求. (八)振动 简谐振动系统的动力学特征.运动微分方程. 简谐振动的运动学方程.振幅、周期和频率、位相和初位相.简谐振动的振幅矢量图。 简谐振动的能量. 简谐振动的合成、拍、互相垂直的两个振动的合成. *振…     

低温拉伸试验用试验箱

本文介绍一台用于20K,77K和300—173K温度做材料拉伸试验用的试验箱.它结构简单,制作容易,操作方便,效率高.适用于测定金属及合金、增强塑料和低温胶粘剂粘接样品的抗张和抗剪强度.     

高压导致纳米TiO2形变的电子显微研究

α-PbO₂相TiO₂高压相具有适宜的带隙能和可见光范围的光催化能力,是一种适用于可见光、高效且环保的光催化材料.本文使用金刚石对顶压砧对锐钛矿纳米球进行加压-卸压处理得到了α-PbO₂相TiO₂高压相.利用透射电子显微镜对比初始样品和卸压样品,观察结果表明晶粒发生了明显形变,高分辨图显示其晶粒中存在大量[100]方向层错和形变孪晶,其中亚微米级晶粒中形成了透镜形片层结构的形变孪晶带;纳米级晶粒中形成了扇形多重形变孪晶.研究表明高压下锐钛矿TiO₂可以发生明显的形变,其形变的微观机制与金属类似,主要为形变孪晶和层错滑移,形变孪晶的形成存在明显的尺寸效应.这些结果为TiO₂高压相变的尺寸效应研究提供了一个新的切入点,同时还为制备孪晶α-PbO₂相TiO₂高压相提供了方法.     

干涉法确定晶体压电坐标轴的正向

在测量晶体的压电系数时,首先要根据文献[1]的规定选定晶体的压电坐标系,同时还要确定实际晶体压电坐标轴的正向,方能测定晶体的压电系数及确定其正负号.为了准确、迅速地确定坐标轴的正向,我们利用晶体的反压电效应,采用干涉法进行了测量.这种方法迅速、准确、直观、且不破坏样品. 一、实验装置和测试原理 干涉法确定晶体压电坐标轴正向的实验装置如图1所示. 它的主体部分是一台泰曼干涉仪.将干涉仪分束后的一束光,通过一个45°反射镜垂直反射到干涉仪的台面上,在台面上装一样品台,样品台可通过调节微调螺丝在铅直方向上下移动.样品台上的…     

带孔洞的金属拉伸的分子动力学

在不同负静压下对中心带有一个球形孔洞的面心立方金属铜进行分子动力学模拟,从晶体的形变,原子分布示意图,径向分布函数等方面进行讨论.发现在弱的负压下,孔洞及材料作弹性变形,超过一定阈值时出现塑性变形,并在局部出现相变.在极强的负压下,材料断裂.随拉伸应力的增加,材料经历弹性均匀拉伸——局部fcc到hcp的相变及缺陷的产生——缺陷积累产生微裂纹或空洞——材料断裂的过程.     

演示记忆合金弹簧的形状记忆效应的实验设计

设计了测试记忆合金弹簧的形状记忆效应的物理实验.描述了实验装置的设计和结构,给出了实验内容的设计和实验方法,包括观察测试记忆合金弹簧的温度-形变记忆效应实验和电流-形变记忆效应实验.根据测量数据,描绘了用该仪器得到的温度-形变曲线和电流-形变曲线.该实验可作为设计性实验在大学物理实验课中开出.     

获得巨磁阻效应对称曲线的实验方法

探究了不同实验操作方法以及不同样品电流对锰氧化物巨磁阻效应实验曲线对称性的影响.实验发现增大样品电流能获得对称性更佳的曲线.     

关于偶偶稀土核的形变

对稀土偶偶核的基态形变,理论上已有一些系统计算,实验上也积累了不少数据.本文根据Bohr和Mottelson关于对关联对转动惯量的影响的近似考虑以及转动惯量对于形变的依赖关系,从实验有效转动惯量提取了核的形变值.与理论结果以及从电四极矩提取的形变数值作了系统比较,结果表明Bohr和Mottelson关于对关联效应的近似考虑是合理的.     

中子衍射仪的构造与性能

本文描述了一台中子衍射仪,并检验了这台仪器的性能和精确度。在采用NaCl单晶体作单色器,选择中子波长为1.06埃时,仪器的分辨率△λ/λ=0.026单色中子束强度为3×10⁶中子/分。利用这台衍射仪测量了NaCl单晶体样品和α-Fe多晶样品的中子衍射图。