铝在形变过程中亚结构的形成问题(Ⅱ)

铝在480℃形变过程中,亚结构的形成及其发展现象,在本学报发表后,我们又用单晶体及多晶体(晶粒平均大小:1.5毫米)两种样品在200℃进行了试验,所用样品材料及试验方法和以前相同,伸拉速度则採用每小时1％。     

钼单晶体的范性形变

在本文中,用金相和X射线方法,研究了24个取向不同的钼单晶体在-80℃(-50℃)、27℃、1000℃和～2000℃拉伸后的情况。分析研究的结果,认为观察到的{112}、{123}、{145}等滑移痕迹,是由于在两组不平行的{110}面上,沿着同一个<111>方向组合滑移后构成的外观面貌,而滑移面是密排的{110}面。外观滑移面(从滑移痕迹测定出的)会随样品取向不同而发生变化。当变形温度改变时,同一个样品的外观滑移面可能改变,也可能不改变,这要由样品的取向来决定。 关键词：     

晶格的力学稳定性研究

推导出利用embedded-atommethodEAM势表达的力学稳定性判据给出了相应的数值方法,并且提出了确定势函数的适用范围的理论判据。根据该理论肯定了A.Voter等给出的镍原子间的EAM势的可靠性,并计算了镍单晶体的力学性质。计算表明:单轴外力沿[100]方向加载在镍单晶体上,在压应力作用下,晶体结构发生转变,产生两个不稳定的新结构相bcc和bct相在张应力作用下,镍单晶发生均匀形变,当形变量达10.51％时材料断裂,相应的理论拉伸强度值为1.46×10~(11)dyn·cm~(-2)。由这些计算 关键词：     

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：     

镍碳固溶体在范性形变过程中的位错内耗

在小型拉力试验机上测量了含有不同碳量的镍在范性形变过程中的低频内耗,观察到当含碳量在某一适当范围以内时,内耗-应变曲线上出现了一系列的峯值。研究了不同热处理条件、预先冷加工以及测量温度对于这种内耗现象的影响。初步认为这一系列峯值是由于位错气团在形变过程中的更迭形成和解脱所引起的。     

4.2K低温拉伸实验装置

本文描述了一台带密封系统的多个样品拉伸装置及其操作方法,并对其测量精度作了估算.粗略讨论了K-55不锈钢上的实验结果. 这台装置具有许多优点.例如,结构和操作方法很简单,记录准确,更换样品快,冷剂消耗少,能对样品的整个形变过程作观察.特别是,它适用于对各种预形变量样品作拉伸试验.因此,这台仪器对研究钢和合金的形变机制都很方便.     

铝在形变过程中亚结构的形成问题(Ⅲ)

继续以前铝在200°及480℃高温形变工作的研究,我们又用单晶体及多晶体两种样品在630℃进行了试验。所採用的伸拉速度有高速(数量级为10000%/秒)及低速(1%/小时)两种。高速伸拉是利用自由落体进行的,伸拉在10~(-2)—10~(-3)秒即进行完毕,但是样品在伸拉后须经一、二分钟才能降到室温,以致变形样发生熟练作用;这在分析试验结果时,必须予以考虑。低速伸拉试验则与以前所报告的相同。     

强流二极管阳极靶温度和热形变模拟

以电子束在靶中的能量沉积剖面为桥梁,建立了二极管阳极靶温度和热形变模拟方法。该方法可获知二极管不同工作状态下靶的温度分布和热形变情况,为靶热-力学损伤研究提供基础数据,为二极管构型设计和寿命提升提供技术支撑。将该方法应用于“强光一号”短γ二极管,计算结果显示:当阳极离子密度大于1014 cm?3时（强箍缩）,靶表面温度最高可达5500～6000 ℃,热形变量达约4.5 mm;无离子流时（弱箍缩）,温度处在4500 ℃左右,形变为2.8～3.5 mm。     

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.     

铝铜合金的流变应力和形变速率的依赖关系

在液态空气温度至350℃的范围内,用在形变过程中改变形变速率和温度的方法测定了Al-Cu合金多晶体(α+θ相)的流变应力和形变速率、温度之间的依赖关系。从高温区域流变应力和形变速率的对数以及温度之间的线性关系得出激活能约为1.7eV左右,与纯铝的自扩散激活能相近。同时计算得激活体积随形变度的增大和温度的降低而减小。这些结果说明:Al-Cu合金中高温区流变应力可以用Hirsch的割阶理论来解释。在低温区域存在着另一个热激活过程,由速度效应和应力弛豫实验得出的激活体积均随形变度的增大而减小,而且二者在数值上也     

Al-0.5%Cu合金中表现反常振幅效应的低频位错内耗

用低频扭摆的方法,系统地研究了能够较有把握地观测到在Al-0.5％Cu合金中所出现的反常位错内耗的实验程序。结果指出,把试样在拉力试验机上预先拉伸到某一适当的形变量后,立即测量它在某一适当温度下时效的过程中的内耗,可以在内耗-时效时间曲线上观察到一个表现反常振幅效应(即内耗-振幅曲线上出现一个峯值)的时效内耗峯。用经过充分时效而内耗已经达到稳定值的试样,逐渐增加振幅,测量内耗,也可以观察到一个应变振幅内耗峯(当内耗表示为应变振幅的函数时)。此外,用一定的应变振幅在较高温度下,测量经过充分时效的试样的内耗时,也可以观察到一个表现反常振幅效应的温度内耗峯(当内耗表示为温度的函数时)。这些实验结果肯定地指出,在一定测量温度下的振幅内耗峯和表现反常振幅效应的温度内耗峯是存在的。为了找出以前在Al-0.5％Cu中所观察到的反常内耗现象重复性不好的原因,系统地研究了测量内耗所用的应变振幅对于出现振幅内耗峯的影响以及预形变量对于出现时效内耗峯和温度内耗峯的影响。对于出现反常内耗现象的实验条件进行了分析。所观察到的关于反常内耗现象的实验结果,都可用位错拖着溶质原子气团运动的模型来作定性的解释。具体的模型和理论分析将另行报导。     

磷化硼单晶和外延层

在氢气氛中使乙硼烷与磷化氢混合料热分解和在氢气中加热还原三溴化硼与三氯化磷混合料,已经在六角晶型的碳化硅基面上淀积起磷化硼。在热分解过程中,为把气相反应的影响减到最小,基底温度必须维持在900℃以下,此时,磷化硼层刚露出择优取向。热还原过程是在一个宽的温度区间内完成的;用光学显微镜和反射电子衍射观察发现,在1050℃—1150℃碳化硅表面上沉积的磷化硼层是单晶体,而且是按基底外延的。卤化物还原反应制备外延的磷化硼,无特意掺杂时是P型的,室温载流子浓度约为10~(19)cm~(-3)。在300—1000°K温度区间内电阻率的测量指出存在着两种杂质能级,它们的激活能分别约为0.22和0.66电子伏特。用卤化物还原反应也获得了针状磷化硼晶体,它们是长轴沿着<111>方向的P型单晶,在室温时电阻率约为20欧姆·厘米。     

铁冷轧形变以及热处理对形变缺陷的影响

采用常用冷轧设备对铁进行冷轧引入形变缺陷。研究形变量和温度对形变缺陷的影响。形变样品中的微观缺陷、物相结构和形貌分别使用正电子湮没技术（PAT）、X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）进行表征分析。对经过673 K热处理的形变样品前后进行XRD测试,结果显示,随着形变量的增加,样品中晶面方向（200）具有择优生长趋势,673 K热处理后,择优趋势更加明显,同时晶粒的尺寸也增大。利用正电子湮没寿命谱和多普勒展宽能谱对样品中形变缺陷的热力学稳定性进行研究,发现形变引入的空位型缺陷约在673 K回复完毕,723 K后位错缺陷开始回复。The pure iron was cold rolled with the thickness reduction from 0% to 75%. The microstructure defects, crystallographic structure and morphology of deformed specimens were characterized by positron annihilation technique (PAT), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The XRD results show that the intensity of (200) increased with increasing deformation, 673 K heat-treatment promote the preference of (200) and the grain size of (200) was increased. The PAT results show that the vacancy type defect was annihilated at 673 K and the dislocation type defects start to annihilate at 723 K.     

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。     

线扫描激光雷达光路的光机热集成优化设计北大核心CSCD

发射透镜直接准直半导体激光光源方案能够使线扫描激光雷达结构更紧凑、成本更低,但是由于高功率半导体激光光源发热严重会导致光学元件热变形,从而导致探测器接收到的光功率急剧降低而不可探测。提出了一种30m探测距离的线扫描激光雷达光路的光机热集成优化设计方法。以预设工作温度40℃至80℃的中间温度60℃为初始条件,基于Zemax软件优化设计了发射透镜与接收透镜的光路系统,使工作温度为60℃时的光路系统光学性能最佳;使用有限元方法分析该光路与相应的机械结构随温度变化时光学元件热形变的情况,通过添加SiO2气凝胶作为隔热材料进行光路系统的机械结构优化。优化结果表明,采用光机热集成优化设计方法后,优化后的光路与机械结构在工作温度40℃至80℃范围内探测器接收到的光功率始终在10^-4w量级,相比仅仅使用Zemax软件优化设计发射透镜与接收透镜方法(探测器接收到的光功率10^-6~10^-4w)有了显著的提升。     

光学系统透镜热形变特性仿真研究

光学系统透镜组件在环境温度变化时发生的形变,特别是透镜的厚度、面形以及透镜间空间位置的变化,对系统成像质量有着不可忽视的影响。分析计算了某型导引头光学系统透镜组件在温度载荷下的形变特性。计算结果表明,当环境温度从20℃降低到-40℃时,透镜表面位移呈现出显著的梯度变化,7个透镜中表面的最大位移达0.05mm,透镜厚度的变化率超过0.05%,透镜间距离的最大变化率为3.46%。利用数据重构技术,计算结果可以作为透镜镜面形变分析的参考数据。     

缩水甘油胺型聚氨酯胶粘剂的性能研究北大核心CSCD

采用商品化SKE-1型环氧树脂对自制聚氨酯预聚体(NCOPU)进行封端,制备了缩水甘油胺型聚氨酯(GAPU),并用傅里叶-红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征,用在线FT-IR监控间苯二甲胺固化GAPU过程,用差示量热扫描(DSC)研究其相分离,用扫描电镜(SEM)观察固化物的表面微观形貌,用热重(TG)分析固化物的热力学稳定性。探讨了聚丙二醇(PPG)分子量的大小、不同质量分数的SKE-1对NCOPU封端及不同种类的固化剂对GAPU固化物力学性能的影响。研究表明:在60℃时用间苯二甲胺固化GAPU,2h即可固化完全,固化物热稳定性能良好,其外推起始分解温度为248.3℃,5%的分解温度为282.6℃。GAPU固化物的力学性能随着GAPU的环氧值减小而减小,在室温以上力学性能下降,在-196℃力学性能增加,其环氧值为0.153,在-196℃的拉伸剪切强度最佳,为16.11MPa。     

铁在范性形变过程中的低频内耗

在改装了的拉力试验机上测量了纯铁在范性形变过程中的内耗。研究了拉伸速率(在0.73×10^-6-50×10^-6/秒范围内)、测量频率(在0.3—3.6/秒范围内)、应变退火及含碳量等对纯铁范性形变过程中内耗的影响。所得结果表明,在屈服平台上,范性形变过程中内耗基本不变,且其值随范性形变速率的增加和测量频率倒数的增加而线性增加。将实验结果与范性形变过程内耗的位错动力学模型所得出的定量关系式进行了对比,得到了满意的符合。求得了退火纯铁在屈服平台上的位错动力学指数为10 关键词：     

基于形变测试的分体式恒温试验箱的设计

为双金属片形变测试系统提供可靠的测量环境,设计了基于Labview和PLC的恒温试验箱。该试验箱采用分体式结构来减少振动对测试的影响,其控制系统基于模糊PID控温技术、变频调风速技术以改善测试区温度过冲现象,降低温度的波动性,提高温度均匀性。实验表明:该试验箱操作简单、稳定可靠,在稳定阶段其温度波动性≤±0.1℃,温度均匀性≤±0.5℃,且升降温速度、测试区振动等各项指标均满足形变测试系统的工作要求。     

脉冲激光沉积GaN薄膜的结构和光学特性研究

采用准分子脉冲激光,在Si(111)衬底上生长了带有AlN缓冲层的GaN薄膜, 利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)和光致发光光谱(PL)等测试手段研究了不同沉积温度所生长的GaN薄膜结构特征和光学性能.研究表明:沉积温度影响GaN薄膜结构和光学性能,黄带发射峰主要与晶体缺陷有关.在400～700℃沉积范围内随着温度升高,GaN薄膜结构和光学性能提高.