应用SXR-CT技术研究闭孔泡沫铝微结构演化及变形分析 被引量：11

1

作者 汪敏 胡小方 +4 位作者 蒋锐 伍小平 朱佩平 黄万霞 袁清习 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期169-174,共6页

借助同步辐射硬X射线高强度、高能量、高准直、宽频谱以及可选能量等特点,对材料试件进行投影成像,并应用滤波反投影重建算法实现三维图像重建(Synchrotron X-Ray Computed Tomography)。研究了闭孔泡沫铝在压缩过程中内部微结构的演化... 借助同步辐射硬X射线高强度、高能量、高准直、宽频谱以及可选能量等特点,对材料试件进行投影成像,并应用滤波反投影重建算法实现三维图像重建(Synchrotron X-Ray Computed Tomography)。研究了闭孔泡沫铝在压缩过程中内部微结构的演化,得到了不同压缩状态下内部微结构图像,分析了闭孔泡沫铝在压缩过程中的变形及孔隙率变化。这些研究结果为泡沫铝制备工艺的改进和材料与结构的优化设计提供了有益的参考,并为泡沫铝压缩破坏机理的构建提供科学依据。 展开更多

关键词 SXR-CT技术 闭孔泡沫铝 孔隙率 微结构演化

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冻融环境下黏土红砖的性能劣化规律与微结构演化 被引量：8

2

作者 宦文娟 张云升 +1 位作者 刘国建 赵鹏 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期401-405,共5页

系统研究了黏土红砖在冻融环境下的外观、质量损失率及相对动弹模量变化；采用压汞法分析了黏土红砖冻融前后的孔径分布变化规律，并应用X射线计算机断层扫描技术原位定量追踪了黏土红砖冻融环境下的三维孔结构演化过程．结果表明，冻... 系统研究了黏土红砖在冻融环境下的外观、质量损失率及相对动弹模量变化；采用压汞法分析了黏土红砖冻融前后的孔径分布变化规律，并应用X射线计算机断层扫描技术原位定量追踪了黏土红砖冻融环境下的三维孔结构演化过程．结果表明，冻融初期黏土红砖外观破坏不明显，35次冻融循环后开始出现宏观裂纹，65次冻融循环后分层，并沿分层界面剥落．黏土红砖质量及相对动弹模量随冻融次数的增加均表现出先略有增大再下降的规律，并且质量变化敏感．孔结构分析结果表明，65次冻融循环后黏土红砖平均孔径增大近4倍，气孔总体积增加23％，体积为0．01～0．1 mm^3的气孔数量和体积显著增多，抗冻性能明显降低． 展开更多

关键词 黏土砖 冻融循环 性能劣化 微结构演化

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动态载荷下剪切变形局部化、微结构演化与剪切断裂研究进展 被引量：49

3

作者 徐永波 白以龙 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期496-516,共21页

总结和评述了近年来金属与合金变形局部化的形成、微结构演化与剪切断裂方面作者和相关的研究工作成果.材料包括低碳钢,SS304不锈钢,Fe-15%Ni-15%Cr单晶,Al-Li合金,α-Ti和Ti-6Al-4V,Al/SiCp复合材料等.综述内容主要包括:采用改进的Hopk... 总结和评述了近年来金属与合金变形局部化的形成、微结构演化与剪切断裂方面作者和相关的研究工作成果.材料包括低碳钢,SS304不锈钢,Fe-15%Ni-15%Cr单晶,Al-Li合金,α-Ti和Ti-6Al-4V,Al/SiCp复合材料等.综述内容主要包括:采用改进的Hopkinson扭杆装置,对剪切变形局部化形成、发展和演化过程进行了实验观察与数值模拟;采用"侧剖"与"对接"等定点方法制备电子显微镜薄膜试样,对剪切带内相变与再结晶、非晶转变、旋涡结构等动态变形现象,以及与宏观动态力学行为对应的位错胞的形成、发展和坍塌等微结构特征进行了观测;提出了应变和应变率同时作为剪切带形成的两个必要条件的直接实验证据;在剪切带内发现了α′-马氏体相变现象,以及相变产物与母体之间的晶体学关系;通过位错单滑移或交滑移等微观剪切最后发展成为宏观剪切的机制;对剪切带内再结晶结构的观测和对再结晶动力学本构关系的定量描述;对剪切带特别是"白色"腐蚀带(或相变带)的形成机制的分析和新的解释,指出"白色"是带内亚结构取向趋于一致,其在光学或扫描显微镜下很难辨认这些亚结构的取向差所致,并非表明剪切带内一定发生了相变;通过截断实验和实时跟踪观测发现,剪切带内微裂纹的萌生与聚合是材料承载能力骤然下降并导致最后断裂的主控因素.此外,本文对近年来在准静态和循环加载下材料的局部化形变与剪切断裂的实验结果予以简要评述,指出其微观机制与动态载荷下的截然不同,是由位错的平面滑移所控制的,与热效应无关的等温变形. 展开更多

关键词 动态载荷 剪切变形局部化微结构演化 相变与再结晶 非晶化位错平面滑移

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铝粉固相烧结过程中的微结构演化 被引量：4

4

作者 许峰 胡小方 +1 位作者 赵建华 蒋锐 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期473-478,共6页

在铝粉末样品的固相烧结过程中使用同步辐射CT(SR-CT)技术对其进行实时投影成像,用滤波反投影算法重建得到了铝粉末在烧结过程中不同时刻的内部微结构的二维断层重建图像,并用数字图像处理技术得到了三维重建图像;通过重建图像清晰地观... 在铝粉末样品的固相烧结过程中使用同步辐射CT(SR-CT)技术对其进行实时投影成像,用滤波反投影算法重建得到了铝粉末在烧结过程中不同时刻的内部微结构的二维断层重建图像,并用数字图像处理技术得到了三维重建图像;通过重建图像清晰地观测到样品在3个烧结阶段中颗粒的接触、烧结颈的形成、晶粒和气孔的长大以及气孔球化并收缩等现象,从而实现了对铝粉末烧结过程的实时和无损观测.统计了样品在不同烧结时刻的孔隙率、孔隙率随着烧结时间和烧结时间对数的变化曲线,并根据曲线分析了样品在不同烧结时刻致密化速率的变化,得到了烧结中期孔隙率与时间对数的线性关系,结果与现有烧结理论吻合. 展开更多

关键词 材料检测与分析技术 固相烧结 同步辐射CT 铝粉 微结构演化

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磷酸钾镁水泥水化体系的微结构演化 被引量：16

5

作者 周序洋 杨建明 王进 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1438-1444,共7页

通过测试磷酸钾镁水泥(MKPC)水化体系的水化放热特性和抗压强度发展,分析不同龄期MKPC硬化体的固相组成和微观结构,研究MKPC水化体系的微结构演化过程。结果表明:MKPC水化体系水化反应速度快且大量水化热在水化反应初期集中释放,水化反... 通过测试磷酸钾镁水泥(MKPC)水化体系的水化放热特性和抗压强度发展,分析不同龄期MKPC硬化体的固相组成和微观结构,研究MKPC水化体系的微结构演化过程。结果表明:MKPC水化体系水化反应速度快且大量水化热在水化反应初期集中释放,水化反应主要在水化开始3 d完成,水化产物主要为含6个结晶水的MKP,还存在一些低结合水的水化产物;MKPC水化体系中快速水化生成的水化产物晶体缺陷多和稳定性差,生长过程中会产生较大的内应力,其中低结合水的水化产物还会逐步吸收空气中的水份转化为MKP,均会造成MKPC硬化体结构的劣化,即随水化龄期增长,硬化体出现较多的裂缝和缺陷;造成MKPC硬化体抗压强度在水化开始3 d发展迅速,之后抗压强度出现倒缩,但随龄期延长又逐步恢复并增长。 展开更多

关键词 磷酸钾镁水泥(MKPC) 水化热 抗压强度 微结构演化

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HR2合金微结构演化及塑性变形机理研究 被引量：2

6

作者 尚福林 陈雁 +5 位作者 张永梅 杨增钦 余勇 闫亚宾 晏顺平 李侃 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第22期2589-2596,共8页

为建立准确可靠的塑性本构关系,研究了HR2抗氢钢在塑性变形过程中微结构演化以及变形机理;采用薄片状微小尺寸试样开展了单向拉伸准静态加载测试,分别将试样拉伸至不同应变量时进行卸载;利用金相分析、XRD和EBSD等微结构分析手段分析不... 为建立准确可靠的塑性本构关系,研究了HR2抗氢钢在塑性变形过程中微结构演化以及变形机理;采用薄片状微小尺寸试样开展了单向拉伸准静态加载测试,分别将试样拉伸至不同应变量时进行卸载;利用金相分析、XRD和EBSD等微结构分析手段分析不同变形量情况下合金的微结构信息。结果表明:随着变形量增大,HR2钢原始的等轴晶被拉长,晶粒被细化;当变形量超过10%时,形变马氏体的含量逐渐增大;合金中位错明显增殖,位错密度增大;孪晶和织构在原始组织和拉伸试样中均少量存在;根据力学测试和微结构分析结果,HR2合金在常温准静态下主要表现为位错滑移变形机制,林位错机制明显;随着变形量的增加,形变马氏体产生并对塑性变形的影响逐渐增强,而孪晶和织构的影响可以忽略。 展开更多

关键词 HR2合金 抗氢钢 微结构演化 塑性变形 变形机制

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湿度环境下钙钛矿太阳能电池薄膜微结构演化的同步辐射原位实时研究 被引量：2

7

作者 杨迎国 阴广志 +5 位作者 冯尚蕾 李萌 季庚午 宋飞 文闻 高兴宇 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期325-333,共9页

环境湿度对有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池稳定性有着相当重要的影响,在湿度环境下原位实时观测钙钛矿薄膜微结构的演化有助于揭示湿度导致的器件性能衰减的微观机理.本文基于上海光源X射线衍射线站,建立了一套湿度可调可控的原位X... 环境湿度对有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池稳定性有着相当重要的影响,在湿度环境下原位实时观测钙钛矿薄膜微结构的演化有助于揭示湿度导致的器件性能衰减的微观机理.本文基于上海光源X射线衍射线站,建立了一套湿度可调可控的原位X射线衍射实验装置用以实时观测湿度环境下钙钛矿薄膜的微结构演化.在相对湿度为60%±2%的环境中,采用原位同步辐射掠入射X射线衍射发现在钙钛矿薄膜暴露在湿度环境的最初阶段,其(110)衍射峰附近逐渐出现了中间相结构,应该是来源于部分钙钛矿晶体结构的逐渐分解所形成的钙钛矿多相结构;同时,紫外可见吸收光谱实验表明,经环境湿度处理后的薄膜吸收有所降低,尤其是在约770 nm处吸收台阶发生蓝移,在一定程度上反映出钙钛矿晶体结构的减少或结晶性变弱;扫描电子显微镜结果进一步显示,湿度实验后薄膜形貌的均匀性明显变差,覆盖率降低、孔洞变大及晶界变明显;采用环境湿度实验前后的钙钛矿薄膜上制备的太阳能电池J-V性能测试结果显示,器件的填充因子和光电转换效率均由于环境湿度处理降低了30%以上.因此,同步辐射原位实验观测清晰地揭示了器件性能与钙钛矿薄膜形貌以及微结构演化的密切关联,为理解有机-无机杂化的钙钛矿薄膜的降解微观机理提供了实验依据和指导. 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 湿度稳定性 同步辐射原位实时研究 微结构演化

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Al-Mg-(Si)-(Sc)-(Zr)合金时效初期微结构演化的模拟研究 被引量：1

8

作者 高英俊 苏义勇 +2 位作者 李建勋 易杰 张丽娜 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2008年第4期408-412,共5页

运用蒙特卡罗方法计算模拟了加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Mg合金时效初期微结构的演化过程,分析了微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用;对Si,Sc和Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布进行讨论,揭示了空... 运用蒙特卡罗方法计算模拟了加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Mg合金时效初期微结构的演化过程,分析了微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用;对Si,Sc和Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布进行讨论,揭示了空位作用的机理. 展开更多

关键词 Monte—Carlo方法 微结构演化 铝镁合金

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Al-Cu-(Si)-(Sc)-(Zr)合金时效初期微结构演化模拟分析 被引量：1

9

作者 刘奕新 李建勋 +2 位作者 易杰 苏义勇 张丽娜 《广西科学》 CAS 2009年第1期60-63,共4页

运用蒙特卡罗方法计算模拟加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Cu合金时效初期微结构的演化过程,分析微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用,讨论Si,Sc,Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布。结果表明,Sc原子与... 运用蒙特卡罗方法计算模拟加入微合金元素Si,Sc和Zr的Al-Cu合金时效初期微结构的演化过程,分析微结构演化过程中溶质原子偏聚的特征及其与空位的相互作用,讨论Si,Sc,Zi与空位复合体的尺寸及空位周围原子的概率分布。结果表明,Sc原子与空位之间存在较强的相互吸引作用,使得合金中空位的可动性降低,Cu原子赖以扩散的空位急剧减少,从而导致Cu原子簇丛聚程度大幅度降低;微量的Si使Al-Cu-(Si)合金中的空位明显减少,而且Sc与空位的强烈相互作用也使得空位团簇化加剧。 展开更多

关键词 合金 铝铜合金 微结构演化 MONTE-CARLO方法

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非均匀形核对辐照诱导钨内微结构演化行为影响的团簇动力学模拟

10

作者 吴石 刘丽霞 +4 位作者 邓辉球 贺新福 王东杰 曹金利 杨文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1241-1252,共12页

金属钨(W)及其合金作为未来聚变堆最具应用前景的面向等离子体结构材料(PFMs),其服役性能直接影响聚变堆长期服役的安全性,辐照诱导W及其合金内微结构演化导致的辐照脆化现象始终是限制其工程应用的关键因素。本文基于分子动力学计算结... 金属钨(W)及其合金作为未来聚变堆最具应用前景的面向等离子体结构材料(PFMs),其服役性能直接影响聚变堆长期服役的安全性,辐照诱导W及其合金内微结构演化导致的辐照脆化现象始终是限制其工程应用的关键因素。本文基于分子动力学计算结果,进一步完善了辐照诱导材料微结构演化行为的团簇动力学模型,采用更加完备的物理模型描述材料内辐照缺陷的产生行为,并进一步探讨了W基体内辐照缺陷产生过程对微结构演化行为的影响。模拟结果表明,高能初始离位原子(PKA)诱发级联碰撞直接产生的缺陷团簇是W内位错环、空洞演化中最重要的形核机制;非均匀形核所产生的间隙团簇的扩散行为对位错环的长大行为有重要影响,会导致位错环尺寸分布中出现亚尖峰与台阶状形貌。 展开更多

关键词 团簇动力学 钨 辐照损伤 微结构演化

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增材制造微结构演化及疲劳分散性计算 被引量：6

11

作者 易敏 常珂 +4 位作者 梁晨光 周留成 杨阳祎玮 易新 胥柏香 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3263-3273,共11页

为了预测增材制造中工艺参数-微结构-力学性能之间的关联规律,提出了集成离散元、相场模拟、晶体塑性有限元和极值概率理论的计算方法,揭示了激光扫描速度对微结构演化、屈服应力和疲劳分散性的影响.首先,采用离散元实现了重力作用下粉... 为了预测增材制造中工艺参数-微结构-力学性能之间的关联规律,提出了集成离散元、相场模拟、晶体塑性有限元和极值概率理论的计算方法,揭示了激光扫描速度对微结构演化、屈服应力和疲劳分散性的影响.首先,采用离散元实现了重力作用下粉床在已凝固层表面上的逐层铺设;其次,通过热-熔体-微结构耦合的非等温相场模拟,获得了熔体、气孔、晶界、晶粒取向等的时空演化以及最终形成的多晶微结构;然后,应用晶体塑性有限元计算了增材制造多晶微结构的宏观力学响应,并得到表征疲劳裂纹萌生驱动力的疲劳指示参数(FIP);最后,采用极值概率理论分析了增材制造多晶微结构的FIP极值分布规律及疲劳分散性.以316L不锈钢选区激光熔化增材制造为例的计算结果表明:增材制造微结构的宏观屈服强度随激光扫描速度的增加而降低,且呈各向异性;FIP极值符合Gumbel极值分布规律,激光扫描速度增加可降低增材制造微结构疲劳分散性,但会导致FIP极值升高,使得疲劳裂纹萌生驱动力增加,疲劳寿命降低. 展开更多

关键词 增材制造 相场模拟 微结构演化 疲劳分散性 疲劳指示参数 晶体塑性

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CuAlNi单晶应力诱发马氏体相变与微结构演化的实验观察与分析 被引量：1

12

作者 晏艳 彭程 霍永忠 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期541-547,共7页

基于CuAlNi形状记忆合金单晶的一维准静态拉伸实验,着重研究相变过程中条带状马氏体的微观结构.通过金相显微镜对整个试样表面进行拍照,并利用图像处理技术和均匀化的方法,提取到了不同载荷下马氏体的含量(相分量)和条带的数量(界面数)... 基于CuAlNi形状记忆合金单晶的一维准静态拉伸实验,着重研究相变过程中条带状马氏体的微观结构.通过金相显微镜对整个试样表面进行拍照,并利用图像处理技术和均匀化的方法,提取到了不同载荷下马氏体的含量(相分量)和条带的数量(界面数)在试样各处的分布与变化情况,找到了加载和卸载过程中相变微结构的演化规律,从而实现了对条带状马氏体相变微结构的量化处理. 展开更多

关键词 应力诱发马氏体相变 微结构演化 量化处理

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应力作用下NiTi形状记忆合金微结构演化的相场模拟及其本征应变率敏感性 被引量：1

13

作者 席尚宾 苏煜 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期64-76,共13页

基于Ginzburg-Landau动力学控制方程建立了NiTi形状记忆合金非等温相场模型,实现了对NiTi合金内应力诱导马氏体相变的数值模拟。同时将晶界能密度引入系统局部自由能密度,从而考虑多晶系统中晶界的重要作用。数值计算了单晶和多晶NiTi... 基于Ginzburg-Landau动力学控制方程建立了NiTi形状记忆合金非等温相场模型,实现了对NiTi合金内应力诱导马氏体相变的数值模拟。同时将晶界能密度引入系统局部自由能密度,从而考虑多晶系统中晶界的重要作用。数值计算了单晶和多晶NiTi形状记忆合金在单轴机械载荷作用下微结构的动态演化过程和宏观力学行为,并重点研究了晶粒尺寸为60 nm的NiTi纳米多晶在低应变率下(0.000 5~15 s-1)力学行为的本征应变率敏感性。研究结果表明,单晶NiTi合金系统高温拉伸-卸载过程中马氏体相变均匀发生,未形成奥氏体-马氏体界面。而纳米多晶系统在加载阶段出现了马氏体带的形成-扩展现象,在卸载阶段出现了马氏体带的收缩-消失现象。相同外载作用过程中,NiTi单晶系统的宏观应力-应变曲线具有更大的滞回环面积,拥有更优的超弹性变形能力。计算结果显示,在中低应变率下纳米晶NiTi形状记忆合金应力-应变关系表现出较明显的应变率相关性,应变率升高导致材料相变应力提升。这一应变率相关性主要源于相场模型中外加载荷速率与马氏体空间演化速度的相互竞争关系。 展开更多

关键词 NITI形状记忆合金 超弹性 应变率 相场模拟 本征应变率敏感性 微结构演化

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压实黄土在固结和剪切过程中的微结构演化

14

作者 肖涛 李萍 邵生俊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期99-104,共6页

为了解压实黄土在固结和剪切过程中微结构的演化过程,运用三轴试验和MIP技术,得出不同应力应变状态的压实黄土试样的孔径分布曲线,通过分析压实土样的孔径分布特征,研究压实黄土在固结和剪切过程中的微结构演化规律。结果显示,该压实黄... 为了解压实黄土在固结和剪切过程中微结构的演化过程,运用三轴试验和MIP技术,得出不同应力应变状态的压实黄土试样的孔径分布曲线,通过分析压实土样的孔径分布特征,研究压实黄土在固结和剪切过程中的微结构演化规律。结果显示,该压实黄土在剪应力作用下表现为强烈的剪缩特性,固结和剪切阶段的孔径分布演化规律相似,粒内孔隙没有受到影响,只有粒间孔隙被压缩。另外,基于孔径分布曲线,利用分形理论计算得出的试样孔隙体积分形维数变化不大,表明在固结和剪切过程中,孔隙表面的粗糙程度变化不大,且试样的分形维数和孔隙比、轴向应变之间无明显相关关系。研究结果说明了压实黄土的力学响应是集粒间相互作用的结果,而非颗粒与颗粒之间相互作用的结果。 展开更多

关键词 压实黄土 微结构演化 孔径分布曲线 力学响应 分形维数

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晶体相场模型及其在材料微结构演化中的应用 被引量：7

15

作者 高英俊 卢昱江 +3 位作者 孔令一 邓芊芊 黄礼琳 罗志荣 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期278-292,共15页

随着计算机技术的快速发展,计算机模拟实验在材料科学中的作用越来越突出。计算机数值模拟技术已经和实验观测、理论模型分析并称为20世纪以来的三大科学研究方法。本文首先简要地从空间特征分辨尺度和时间特征尺度比较了几种重要的计... 随着计算机技术的快速发展,计算机模拟实验在材料科学中的作用越来越突出。计算机数值模拟技术已经和实验观测、理论模型分析并称为20世纪以来的三大科学研究方法。本文首先简要地从空间特征分辨尺度和时间特征尺度比较了几种重要的计算模拟方法——分子动力学(MD)、传统相场方法(TPF)和晶体相场(PFC)方法的各自适应的特征尺度范围和特点。在模拟纳观尺度的材料微结构演化,PFC在特征时间尺度上更具优势。其次,介绍了PFC模型,及其建立的物理基础和数学基础,以及该方法的特色优势。同时,介绍该PFC模型的拓展与推广,包括二元和多元体系、气-液-固三相体系、双模和多模体系的PFC模型,以及求解PFC模型的动力学方程数值计算的关键技术与主要步骤。再次,结合作者在材料微结构演化方面的研究,着重介绍PFC模型的几个重要方面的应用例子,包括材料纳观缺陷结构演化、凝固的枝晶生长和晶体外延生长、高温预熔化变形和动态回复、纳观尺度的裂纹扩展与分叉、无序-有序金属玻璃转变、石墨烯的缺陷结构、金属互联线电迁移空洞、多铁复合材料的畴结构、金属泡沫结构的生成等。最后,总结并指出PFC模型的拓展方向与今后应用的重点方面和新领域。 展开更多

关键词 晶体相场模型 数值模拟 微结构演化 缺陷 空洞裂纹

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酸活化蒙脱石微结构演化模式的新证据 被引量：10

16

作者 何宏平 郭九皋 +1 位作者 林鸿福 李丽云 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期396-400,共5页

对用不同酸度处理的仇山钙基膨润土进行了化学分析、X射线衍射和27Al及29SiMASNMR研究.结果表明,随着处理酸度的增加,蒙脱石中阳离子的溶出,它的d（001）的衍射强度降低,同时其Si,Al原子局域结构环境发生了显著的改变,Si由 Q3Si（0Al）... 对用不同酸度处理的仇山钙基膨润土进行了化学分析、X射线衍射和27Al及29SiMASNMR研究.结果表明,随着处理酸度的增加,蒙脱石中阳离子的溶出,它的d（001）的衍射强度降低,同时其Si,Al原子局域结构环境发生了显著的改变,Si由 Q3Si（0Al）结构向矿Si（0Al）和 Q3Si（1OH）结构转变;而对于Al,在酸处理过程中,当蒙脱石铝氧八面体片中的相邻的一对Al离子中的一个Al离子被溶掉时,有一对共用羟基被“带走”,因此该Al离子对中的另一个Al将由六配位（AlⅣ）转变成四配位（AlⅣ）.仇山膨润土及其酸活化产物的27Al MAS NMR谱中位于δ54.0的 AlⅣ信号源自蒙脱石八面体片中的AlⅣ.本研究用谱学方法直接证实了Thomas等人提出的酸化蒙脱石的微结构演化模式. 展开更多

关键词 酸活化 蒙脱石 微结构演化模式

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材料微结构演化的相场模拟 被引量：11

17

作者 王杰 李欣凯 +1 位作者 刘畅 石以诺 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-33,共33页

材料的各种宏观性能与其内部的微观结构密切相关,如何通过控制材料微结构的分布来提高其性能指标一直是工程界与学术界广泛关注的课题.由于场变量在界面的突变,传统的基于局部理论的突变界面模型在描述材料微结构演化方面存在一定的困难... 材料的各种宏观性能与其内部的微观结构密切相关,如何通过控制材料微结构的分布来提高其性能指标一直是工程界与学术界广泛关注的课题.由于场变量在界面的突变,传统的基于局部理论的突变界面模型在描述材料微结构演化方面存在一定的困难.基于非局部理论的相场法采用扩散界面的概念来描述界面,避开了理论上描述突变界面的困难,在模拟材料内部任意的组织形态和复杂的微结构演化方面具有独特的优点.论文首先介绍相场法的热力学理论基础,包括自由移动边界问题、扩散界面模型、非局部能量泛函、相场动力学方程及其常用求解方法.然后重点介绍铁电、铁磁和多铁性材料微结构演化的相场模拟,同时简要介绍相场法在软物质和锂离子电池材料微结构演化模拟中的应用,最后给出总结和展望. 展开更多

关键词 微结构演化 相场法 扩散界面 热力学 铁性材料 畴结构

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氮化硅陶瓷烧结微结构演化的同步辐射CT实时研究 被引量：3

18

作者 许峰 胡小方 +1 位作者 赵建华 袁清习 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1205-1210,共6页

利用同步辐射CT(SR-CT)技术,在氮化硅陶瓷样品烧结过程中对其进行实时投影成像,并应用滤波反投影算法和数字图像处理技术,得到了样品在整个烧结过程中内部微结构演化的二维和三维重建图像,实现了对陶瓷固相烧结过程实时、无损的观测.通... 利用同步辐射CT(SR-CT)技术,在氮化硅陶瓷样品烧结过程中对其进行实时投影成像,并应用滤波反投影算法和数字图像处理技术,得到了样品在整个烧结过程中内部微结构演化的二维和三维重建图像,实现了对陶瓷固相烧结过程实时、无损的观测.通过重建图像清晰观测到了陶瓷样品在烧结三个阶段中颗粒接触、烧结颈形成、晶粒和气孔长大、气孔球化并收缩等烧结现象;统计了样品在不同烧结时刻的孔隙率,得到了孔隙率随烧结时间对数的变化曲线,并根据曲线分析了样品在不同烧结时刻致密化速率的变化,得到了烧结中期孔隙率和时间对数的线性关系.实验的结果和现有烧结理论相吻合,并为进一步完善烧结理论提供了有效的实验数据. 展开更多

关键词 材料检测与分析技术 固相烧结 同步辐射CT 氮化硅陶瓷 微结构演化

原文传递

TC6钛合金高温准静态与室温动态变形条件下微结构演化对比 被引量：2

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作者 孙坤 徐媛 +1 位作者 自兴发 刘瑞明 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1561-1564,共4页

采用gleeble-1500热模拟试验机及分离式霍普金森压杆技术,对TC6钛合金试样进行高温准静态(0.01s-1)压缩试验及室温高应变率(103s-1)剪切试验,通过光学显微镜及透射电镜对比研究2种变形条件下材料微结构演化特点。结果表明:在2种变形条... 采用gleeble-1500热模拟试验机及分离式霍普金森压杆技术,对TC6钛合金试样进行高温准静态(0.01s-1)压缩试验及室温高应变率(103s-1)剪切试验,通过光学显微镜及透射电镜对比研究2种变形条件下材料微结构演化特点。结果表明:在2种变形条件下材料微结构演化显著不同。在高温准静态条件下变形时,TC6钛合金微结构演化经历了4个阶段:等轴状α相变形为板条状→板条状α相断裂,同时出现动态再结晶晶粒→动态再结晶晶粒长大→发生α/β相变;在高应变率加载条件下变形时,TC6钛合金微结构演化经历了3个阶段:等轴状α相变形为板条状→位错的快速运动,板条状α相变形为更为细长狭窄的长条状→长条状α相断裂,同时出现少量动态再结晶晶粒;在2种变形条件下,TC6钛合金均发生了动态再结晶,但高温准静态下,动态再结晶晶粒较多且发生长大,尺寸为3～5μm,而高应变率加载条件下形成的动态再结晶晶粒较少且没有长大,尺寸为0.1～0.2μm。 展开更多

关键词 TC6钛合金 高应变率 高温准静态 微结构演化 动态再结晶

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铝素坯烧结过程微结构演化的实时观测 被引量：4

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作者 牛玉 许峰 +3 位作者 胡小方 李永存 缪泓 赵建华 《实验力学》 CSCD 北大核心 2012年第2期140-147,共8页

为实现对金属粉末压坯烧结过程的实时观测,从而验证现有的相关理论,本文利用同步辐射CT(SR-CT)技术,对铝压制陶瓷坯体的固相烧结过程进行实时投影成像;应用滤波反投影算法和数字图像处理技术,得到了陶瓷坯体在整个固相烧结过程中内部微... 为实现对金属粉末压坯烧结过程的实时观测,从而验证现有的相关理论,本文利用同步辐射CT(SR-CT)技术,对铝压制陶瓷坯体的固相烧结过程进行实时投影成像;应用滤波反投影算法和数字图像处理技术,得到了陶瓷坯体在整个固相烧结过程中内部微结构演化的三维重建图像,实现了对铝压制陶瓷坯体整个固相烧结过程的无损原位观测,得到了样品由烧结中期进入烧结后期的完整的演化过程图像。通过重建图像,清晰观测了样品的固相烧结过程:在烧结前、中期(烧结时间t<180min、温度T<600℃),烧结颈形成并随烧结时间生长;由烧结中期开始进入后期时(烧结时间t≥180min、温度T≥600℃),样品内部结构演化加剧,气孔由相互连通演化为相互孤立并球化。进一步在实验图像的基础上分析了二面角等烧结特征的变化情况,得到烧结颈尺寸与时间对数有较好的线性关系,并可根据曲线分辨中期、后期。统计了样品在不同烧结时间的孔隙率,得到了孔隙率随烧结时间和烧结时间对数的变化曲线;分析了样品在不同烧结阶段的致密化特点,得到了烧结中期孔隙率和时间对数的线性关系。实验结果验证了现有的烧结理论,并为进一步完善烧结理论以及建立扩散和本构模型提供了高质量的实验数据。 展开更多

关键词 陶瓷 固相烧结 同步辐射CT 微结构演化

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