李旺辉,奉兰西,张晓晴,姚小虎[1](2021)在《极端条件下碳化硅的变形、损伤与破坏研究进展》文中研究说明碳化硅作为重要的陶瓷和半导体材料,在国防军工、航空航天等应用领域和高压物质科学等方面具有重要的应用研究和科学价值。本文对动加载下碳化硅的变形、损伤和破坏等物理力学行为和特性研究进行了梳理,分别从实验研究和计算模拟角度概述了碳化硅在不同加载条件和微结构下的变形与破坏行为研究进展,总结归纳了碳化硅材料动态响应相关研究的若干现存问题,并展望了该领域内几个重要的发展方向,以期为相关群体的研究工作提供有益参考。
王龙,汪刘应,唐修检,袁晓静,王友才,油银峰[2](2021)在《硬脆材料微纳切削加工模拟研究》文中研究表明微纳切削加工是硬脆材料最高效的精密/超精密加工方法,而模拟简化试验与计算机模拟能为错综复杂的切削加工过程提供重要研究手段,便于从宏微观跨尺度层面阐释硬脆材料切削加工机理。有限元、离散元与分子动力学等计算机模拟手段能可视化虚拟实际切削加工难以展示的应力应变、裂纹演化、材料去除等动态过程。微纳切削加工模拟研究证实了硬脆材料在特定临界条件下发生脆塑转变效应,为纳米尺度的塑性域超精密加工技术提供重要依据。然而,微纳切削模拟研究方法因受限于理想化模型与时空尺度差异等因素,还存在一些亟待优化解决的复杂难题。
陈祖斌[3](2021)在《SiC陶瓷表面活化及钎焊工艺与机理研究》文中进行了进一步梳理碳化硅(SiC)陶瓷具有高温强度高、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数(CTE)小、硬度高以及抗热震性能优异等优良特性,广泛地应用于航空航天、核能、机械、石油、光学、集成电路等领域,常通过钎焊进行连接以扩展其应用。活性元素(Ti、Cr、Zr、V等)在陶瓷润湿和钎焊过程中具有决定性作用,采用活性钎焊能获得良好的钎焊接头,但往往面临钎料成分不均匀、接头金属间化合物过多的问题。此外,陶瓷原始表面组织结构对后续钎料在陶瓷表面的润湿铺展及钎焊接头界面组织和性能具有重要影响。基于此,本文提出采用表面活化钎焊方法实现SiC陶瓷的连接。首先,研究了直接钎焊和表面活化钎焊SiC陶瓷接头界面组织和抗剪性能。Ag Cu Ti钎料直接钎焊SiC陶瓷获得的接头界面反应层存在分层现象,接头最大抗剪强度为17.9MPa。经活性膜(Ti、Cr)沉积活化后,采用Ag Cu非活性钎料能成功实现SiC的钎焊连接,最大抗剪强度分别为26.1MPa和29.6MPa。SiC经50ke V、1×1017/cm2的Ar离子轰击处理,采用Ag Cu Ti钎料钎焊形成的接头界面反应层未出现分层现象,其接头典型界面组织为SiC/Ti C+Ti5Si3混合反应层/少量Ti Cu粒子的Ag(s,s)+Cu(s,s)共晶组织/Ti C+Ti5Si3混合反应层/SiC,钎焊接头抗剪强度为30.9MPa。对离子轰击活化钎焊SiC接头界面进行HRTEM分析,接头中SiC/Ti5Si3界面、SiC/Ti C界面的晶格失配率分别为0.27%、0.31%,为低应变能的半共格界面;Ti C/Ti5Si3界面的晶格失配率为6.7%,其值比SiC直接钎焊接头中Ti C/Ti5Si3界面的晶格失配率低,表明离子轰击能有效改善钎焊接头的界面连接质量。表面活化钎焊大幅提高了SiC陶瓷接头性能,其中,离子轰击活化钎焊更具潜力,其获得接头界面组织和抗剪性能均有明显改善。基于离子轰击活化钎焊对接头界面反应层和性能的影响,研究了Ar离子轰击参数对SiC陶瓷近表面显微组织及性能的影响。在60ke V下,随剂量从1×1014/cm2提高到1×1017/cm2,在SiC陶瓷表面发生了由生成SiCx(x<1)相到产生非晶层的过程;随偏压增加,非晶层厚度增加,表面粗糙度呈下降趋势。在50ke V、1×1017/cm2的Ar离子轰击下,SiC表面硬度和弹性模量值分别从21.3GPa、388.9GPa下降到11.5GPa和277.8GPa,下降幅度分别为46%和28.6%;SiC表面能由37m J/m2增加到42.5m J/m2。Ar离子轰击使SiC表面的Si-C键断裂,首先形成SiCx(x<1)、C间隙原子和空位(C弗伦克尔对);随离子轰击持续进行,SiCx(x<1)中Si-C键继续断裂,最终形成大量的Si和C弗伦克尔对以及部分反占位缺陷,从而在SiC表层形成非晶层。采用Ar离子轰击对SiC陶瓷表面活化后,研究了Ag Cu Ti钎料在其表面的润湿行为。离子轰击使SiC表面能提高,使初始润湿角下降。离子轰击使SiC表面Si-C键断裂,会加速Ag Cu Ti钎料中的Ti和母材之间的界面反应,孕育期大幅缩短。但离子轰击导致的SiC表面非晶层会阻碍Ti原子的扩散,从而使轰击处理SiC润湿试样的缓慢铺展或平衡阶段过程耗时增加,最终钎料在不同剂量或偏压轰击SiC陶瓷表面的润湿角趋于一致。随离子轰击的进行,SiC/Ag Cu Ti润湿界面的冶金结合质量得到逐步改善。基于离子轰击工艺参数对SiC/Ag Cu Ti润湿界面结合质量的影响,具体研究了偏压对SiC陶瓷钎焊连接的影响,阐明了SiC陶瓷离子轰击活化钎焊接头界面形成机理。随偏压增加,界面反应层分层现象逐渐消失,界面反应层厚度呈先减少后略有增加趋势,当偏压增加到60ke V时,界面反应层内部存在微裂纹;接头抗剪强度呈先增加后下降趋势。经离子轰击后,SiC接头界面反应层基于一步化学反应生成:6Ti+3(Si)+(C)=Ti C+Ti5Si3,?GT=-787.3+22.1×10-3T(k J?mol)。
王星星,何鹏,李帅,张墅野,骆静宜,佐藤裕[4](2021)在《高通量方法在钎焊领域的应用现状》文中认为高通量方法作为"材料基因组技术"三大核心要素之一,在材料成分设计、组织分析、性能优化、过程模拟等方面起着关键性作用.钎焊技术作为焊接与连接领域的重要分支之一,是现代制造业中材料连接应用最广的方式.首先对高通量方法在钎焊领域的应用研究进行概述,其次主要对近5年有关高通量制备钎料、软钎焊和硬钎焊领域高通量计算方面的最新研究进行高度归纳、总结,最后提出了目前钎焊基因工程研究的局限性,特别是高通量方法与钎焊技术有机组合方面存在的不足之处,同时指明了高通量方法在钎焊领域应用研究发展的方向,为未来实现钎焊4.0、智能钎焊工厂等提供技术支撑和参考信息.
吴利翔[5](2020)在《碳化硅陶瓷的低温、低压连接与性能提升研究》文中指出碳化硅(SiC)陶瓷具有良好的室温和高温力学性能、抗腐蚀、抗中子辐照以及低中子吸收截面等优异的性能,但是其高脆性、低韧性导致加工性能较差。通过引入连接技术,实现了各种复杂形状的SiC陶瓷部件的制备,推动其广泛应用于航空航天、海洋工程和核能等领域。然而,SiC陶瓷连接仍然存在连接工艺苛刻(高温、高压)、接头性能无法满足极端服役环境需求(尤其是核能领域)等问题。针对上述问题,本论文基于纳米浸渍瞬时液相(nano-infiltration and transient eutectic-phase,NITE)、Ti金属和Al基钎料为连接层,开展了 SiC陶瓷的低温、低压连接与性能研究。具体研究内容和结果如下:(1)以NTIE相为连接层的SiC陶瓷具有优异的连接强度,但是连接工艺存在高温(≥1800℃)、高压(≥10 MPa)等问题。通过引入新型烧结助剂并结合连接层厚度的调控,开展了 SiC陶瓷的低温NITE工艺连接研究。首先探讨了 SiC-Al2O3-Ho2O3作为连接材料时,连接工艺对SiC陶瓷接头的显微结构和连接强度以及界面结合力的影响。研究结果表明,在放电等离子烧结(SPS)条件下,以SiC-Al2O3-Ho203作为连接材料在1700℃连接时,其接头的室温剪切强度达到157.8 MPa,降温到1500℃连接时,其接头室温剪切强度只有53.9 MPa,且接头的界面结合力减弱。在此基础上,以SiC-Al2O3-CeO2作为连接材料,结合连接层厚度的调控,对SiC陶瓷的连接工艺进一步优化。研究结果表明,在1700℃连接后SiC接头的室温剪切强度达到163.9 MPa,降温至1500℃连接时其SiC接头的室温剪切强度降低至57.4 MPa。然而,通过将中间连接层厚度降低一半,在1500℃连接后SiC接头室温连接强度提高了一倍,达到113.2 MPa且接头界面结合力显着增强。(2)通过上述研究,虽然将SiC陶瓷连接温度从1700℃降低到1500℃,但是连接温度仍然较高,并且需要较高的连接压力。为了降低连接温度和压力,引入Ti作为连接层,开展SiC陶瓷低温、低压连接研究。首先,探讨了连接压力和连接气氛对Ti箔固相扩散连接SiC接头的相组成、微观结构和连接强度的影响,并对其残余应力进行有限元模拟分析。研究结果表明,相比于真空环境,在Ar气氛下更有利于SiC陶瓷的连接,在30 MPa连接压力下剪切强度达到109.3±4.5 MPa;Ar气氛促进YAG相的生成的同时抑制Ti5Si3脆性相的产生,连接后SiC接头中元素分布更均匀,并有助于减小SiC接头残余应力。在此基础上,采用反应活性更强的金属Ti粉作为连接材料,开展了在低温(1200℃~1300℃)、无压条件下金属Ti粉的固相扩散连接SiC陶瓷的研究。探讨了连接工艺对SiC接头的相组成、微观结构和连接强度的影响,并分析其残余应力。研究结果表明,采用金属Ti粉作为连接材料,其高反应活性以及多孔结构促进扩散反应,可实现SiC陶瓷的低温(1200℃)、无压连接;相比于提高连接温度,适当延长保温时间更有利于界面反应的调控和剪切强度提升,在1200℃延长保温至30 min时SiC接头的剪切强度为41±4 MPa,残余应力为200.0 MPa,连接后中间层产物为Ti5Si3和TiC。(3)基于上述金属Ti连接研究,已实现了 SiC陶在1200℃、无压条件下的连接,但是连接强度较低,而且针对核用SiC陶瓷,连接温度仍然较高。为了提升连接强度,进一步降低连接温度,以Al基钎料为连接层,开展了 SiC陶瓷的低温、低压、高强度连接,并对其抗水热腐蚀性能以及接头残余应力进行分析。首先,开展了 Al-Si钎焊连接SiC陶瓷研究,在高真空连接条件下,探究Si含量对SiC接头物相组成、微观结构和性能的影响。研究结果表明,采用Al-Si钎焊在低温(1200℃)、无压条件下,通过对中间层Si粉含量的调控可实现SiC接头结构和性能的优化,当Si粉含量为30 wt%时,SiC接头性能最佳,室温剪切强度达到105.2±21.0 MPa,残余应力为369.4 MPa;1200℃的高温剪切强度为33.8±1.7 MPa,SiC接头水热腐蚀后呈增重变化,经720 h的水热腐蚀后,Al-Si钎焊连接接头发生开裂,腐蚀后中间层的产物为纤维状的SiO2和异常长大的Al2O3晶粒。在此基础上,开展了 Al空气钎焊工艺连接研究,以金属Al为连接材料,通过对中间连接层厚度、连接工艺和热处理工艺进行调控,实现了更低连接温度(900℃)和短时间热处理(10 h)下CVD-SiC陶瓷的高强连接,并对其进行残余应力分析。研究结果表明,采用双层Al箔在1200℃连接后的SiC接头在1000℃温度下进行长时间热处理,有助于中间层组分由Al单质向Al2O3转化,但是热处理时间达到100 h时开始产生Al4C3脆性相。通过将Al箔连接层厚度降至单层,可降低连接温度至900℃,同时将1000℃热处理时间减少至10 h,实现中间层A1单质向Al2O3的完全转化,其室温剪切强度达到117.0±18.7 MPa,残余应力为244.5 MPa,1200℃的高温剪切强度为13.7±1.6 MPa,SiC接头水热腐蚀720h后发生开裂。
张振中[6](2020)在《陶瓷模具材料微细柱面阵列的高效精密磨削技术研究》文中指出本文针对现有微细柱面透镜阵列模压模具加工过程中加工效率较低、磨削表面模型不具有通用性、复相陶瓷模具材料去除机理不明确及其加工表面形貌预测知识匮乏等问题,研究了金刚石砂轮表面微细阵列结构的微磨料水射流精密修整和RB-SiC模具材料高效率精密磨削的机理及工艺。提出了微磨料水射流修形过程中的驻留时间求解算法,通过金刚石砂轮的微磨料水射流修形实验,研究了修整工艺,揭示了微磨料水射流修整砂轮的机理。分析了复相陶瓷模具材料各相的力学行为差异,通过纳米压痕实验研究了RB-SiC模具材料各相的去除机理,建立了陶瓷模具材料表面粗糙度预测模型。建立了微细阵列砂轮表面形貌模型,揭示了精密磨削微细柱面透镜阵列模具的表面复映机理,优化了超精密磨削工艺。提出了陶瓷模具材料的粗精集成磨削工艺,进行了正弦型微细柱面透镜阵列的磨削实验,获得了高形状精度和高表面质量的模具表面。从而解决现有陶瓷模具材料微细柱面阵列超精密磨削加工制造中存在的加工效率低,面型精度和表面质量不易控制等关键问题。研究了微磨料水射流单一工艺参数和工艺参数间的交互作用对砂轮表面微细沟槽的去除深度和去除宽度的影响规律。结果表明在射流初始核心段内,去除深度和去除宽度随着射流压强的增加而增大,去除宽度随着靶距的增加而增大,靶距对去除深度影响较小;去除深度和去除宽度随着砂轮线速度的增加而减小;去除深度和去除宽度随着磨料流量和加工次数的增加而增大。建立了单位去除函数的理论模型,试验结果表明去除函数呈余弦分布,具有较好的稳定性。采用Tikhonov正则化算法求解驻留时间,应用边缘平滑延拓算法减小了算法中的边缘效应。应用加工预测曲线预报加工结果,修整试验结果表明修整试验的结果与理论预测值相吻合,偏差值可控制在0.6%以内。研究了微磨料水射流修整金刚石砂轮的机理,砂轮表面材料去除方式主要包括砂轮磨粒脱落和结合剂材料的塑性去除,造成这种选择性去除的原因是金属结合剂金刚石砂轮中金刚石磨粒和青铜结合剂的强度差异。获得了 RB-SiC中Si相和SiC相的脆塑转变临界深度,SiC相的脆塑转变临界深度低于Si相。静水压力导致Si相变,提高了 Si相的脆塑转变临界深度,有利于改善Si相的塑性加工性能。建立了 RB-SiC的磨削表面粗糙度解析模型,揭示了表面粗糙度值随着磨削表面塑性域磨削比例的增加而降低的影响规律。考虑了 RB-SiC材料各组成相的脆性域和塑性域去除机理的表面粗糙度模型预测误差为5.87%,远小于使用传统模型的预测误差,该模型对质量可控的RB-SiC精密磨削具有重要的应用价值。重构了砂轮表面三维形貌,建立了微细阵列结构砂轮的磨粒磨削运动模型,根据磨粒运动轨迹,数值模拟三维表面形貌。实验验证了不同磨削条件下表面形貌理论模型,比较了模拟表面微观形貌和磨削测量表面形貌之间的误差,结果表明仿真截面轮廓与实测截面轮廓吻合度高,轮廓高度特征预测精度为97.1%。研究了对刀误差和砂轮磨损量对正弦型微细柱面透镜阵列成形磨削面形误差的影响规律,应用微磨料水射流加工的微细阵列结构金属结合剂和树脂结合剂金刚石砂轮,采用粗精集成磨削方法,开展了微细柱面透镜阵列模具精密磨削实验研究。正弦型微细柱面透镜阵列的面型误差小于6 μm,表面粗糙度小于0.04 μm。金属结合剂和树脂结合剂砂轮的磨损量分别为90 nm和40 nm。因此,该方法可有效降低对刀误差和砂轮磨损对加工精度的影响,在保证加工质量的同时大幅提高磨削效率。
周岩[7](2020)在《碳化硅振动辅助抛光表面/亚表面损伤的研究》文中进行了进一步梳理碳化硅(SiC)陶瓷材料具有耐高温,耐磨损,化学性质稳定且比刚度高等特点,被广泛应用在医疗仪器、航天航空器和军事国防等领域。但是,在常规的抛光加工中,抛光刀具磨损率高、脆性去除产生的表面划痕和亚表面损伤严重和应力集中导致工件表面残余应力高等问题是不可避免的。基于常规加工方法中加工SiC陶瓷材料是较困难的,本文通过振动辅助抛光加工的方法来改善加工后工件的表面完整性,并且研究了振动辅助抛光SiC表面/亚表面的损伤机理。本文以SiC陶瓷为主要研究目标。首先,设计一套二维振动辅助抛光装置。然后,以振动辅助抛光加工的去除机理和运动学特性作为理论基础,建立亚表面损伤预测模型,再利用三维有限元仿真技术进行振动辅助抛光加工仿真,结合理论计算和三维有限元仿真结果,设计SiC陶瓷工件的振动辅助抛光实验,揭示其工艺参数对表面粗糙度和亚表面损伤深度的影响规律。论文主要研究内容包括:(1)通过对振动辅助加工方式优势的了解,针对SiC陶瓷材料的加工特性,利用振动辅助抛光的加工方式改善SiC的表面完整性。首先,设计了一套二维振动辅助抛光装置,通过对装置的柔性铰链机构分析进而计算得到装置的运动行程和固有频率等性能参数,然后,以运动行程和固有频率为目标函数,利用改进的细菌觅食算法更快速、精确的优化装置的参数来保证设计的装置具有更优的固有频率和行程。最后,对装置进行实验测试,以此来验证装置的实际性能与理论计算和仿真相符合。(2)根据振动辅助抛光加工装置的运动学特性,结合脆性材料的去除机理和陶瓷材料的断裂力学理论,建立了不同工艺参数与亚表面损伤深度(SSD)的理论预测模型,分析振动辅助加工中不同工艺参数对脆性材料工件的亚表面损伤深度的影响规律,得到了损伤深度和工艺参数之间的关系。然后,利用有限元仿真软件,建立了SiC陶瓷振动辅助抛光过程的三维模型,分析了振动辅助抛光加工过程中材料损伤机制,以及不同工艺参数对亚表面裂纹的影响规律。通过仿真数据的结果对比分析,讨论脆性材料的亚表面损伤随着振动辅助抛光的横向振幅、纵向振幅(名义切削深度)、加工频率和磨粒顶角等参数的变化情况,结果表明较小的纵向振幅(名义切削深度)、磨粒顶角有利于改善表面和亚表面质量,而与之相反的是表面和亚表面质量随着磨粒进给速度的增加而得到改善。(3)通过对SiC陶瓷材料进行变切深的无振动常规划痕和振动辅助划痕实验,检测SiC加工后的临界切削深度和划痕槽的形貌,揭示振动辅助加工可以增加SiC陶瓷材料的临界切削深度;然后再通过对比无振动的常规抛光实验和振动辅助抛光实验前后工件的表面残余应力和表面形貌等信息的实验结果,可以发现振动辅助抛光后的SiC工件表面残余应力较小且表面粗糙度也会小于常规抛光加工的工件;最后通过观测不同参数加工后的工件表面形貌和亚表面裂纹情况,揭示了振动辅助抛光工艺参数对表面粗糙度和亚表面损伤深度的影响规律,从而验证了理论预测模型和有限元仿真结果的有效性。
王东宝[8](2020)在《YAS微晶玻璃连接耐辐照SiC陶瓷的工艺及机理研究》文中提出核能是一种清洁、可靠、经济的绿色新型能源,随着化石能源的逐渐消耗,核电在电力供应中扮演着越来越重要的角色。核能安全是核电发展的基础,核燃料包壳是保证燃料不发生泄露的关键部件。SiC陶瓷具有高强度、优异的抗氧化性、高温稳定性、良好的耐蚀性及较低的热中子吸收截面,在未来核反应堆结构材料的应用方面具有巨大潜力。而SiC陶瓷本身脆性大,对于大型复杂形状的构件难以加工,需要采用合适的连接技术以保证接头整体的密封性。基于此背景,本课题采用耐辐照性较好的YAS基微晶玻璃来连接SiC陶瓷。通过模拟YAS玻璃焊料连接SiC陶瓷接头中可能生成物相的辐照损伤情况,结合相图设计了36Y2O3-21Al2O3-43SiO2(wt%)焊料,系统地研究了连接工艺参数对接头的微观组织和力学性能的影响,分析接头的形成机理。对Y2O3-Al2O3-SiO2三元相图进行分析,发现采用YAS玻璃焊料连接SiC陶瓷接头中可能析出的晶体相为Y2Si2O7、Al6Si2O13、SiO2,采用SRIM程序模拟了He离子辐照接头中各物相的损伤情况,发现玻璃相中辐照损伤峰值和He浓度峰值最小,相比于玻璃,析出晶体相中的辐照损伤峰值和He浓度峰值与SiC陶瓷的更接近。玻璃焊料在1400℃左右完全熔化,能够通过析出硅酸钇晶体形成微晶玻璃。微晶玻璃与SiC具有较好的热匹配性,两者之间的热膨胀系数差异仅为13.3%。微晶玻璃采用He离子在400℃分别被辐照至剂量为3×1016ions/cm2、1×1017ions/cm2、3×1017ions/cm2。在不同的辐照剂量下,微晶玻璃未发生严重地非晶化,晶体的种类也没有发生改变。分别利用直接连接法和两步连接法对SiC陶瓷进行连接。采用直接连接法时,YAS玻璃焊料在SiC陶瓷表面的润湿角为40o,焊缝中主要包含硅酸钇相(Y2Si2O7)、莫来石(Al6Si2O13)、石英(SiO2)三种晶体相。接头的典型结构可表示为:SiC陶瓷/Y2Si2O7+Al6Si2O13+SiO2+Glass/SiC陶瓷。通过连接工艺的优化,在1420℃保温10min时得到接头的剪切强度为46MPa。为进一步提高接头中界面的结合力,在直接连接法的基础上提出采用两步连接法对SiC陶瓷进行连接。SiC母材预氧化处理后在表面生成了一层SiO2氧化膜,可使YAS焊料在SiC陶瓷上的润湿角从40o降到20o。在1420℃保温10min时获得接头的剪切强度达到了48MPa,裂纹沿着SiC陶瓷内部扩展。
姜峰[9](2020)在《陶瓷耦合中高温相变储热材料的制备、储热与强化传热研究》文中研究指明工业余热是工业生产过程中产生的最主要余能,由于很多场合余热的数量和温度存在时间上和空间上的波动性,高效的回收和利用这些余热难度很大。现有许多工业余热资源的利用率还处于较低水平。以钢铁工业为例,其能耗占我国工业总能耗的13%,吨钢余热总量占吨钢总能耗的33%,数量巨大,但钢铁余热的利用率仅为30-50%,潜力还很大。工业余热的低效利用不但造成大量能源的浪费,而且还对环境造成很大压力。尤其是那些非稳态的波动性余热,回收难度更大,而目前此类技术缺乏。因此,急需开发工业非稳态余热高效利用的新技术,这已经成为我国工业节能减排的重要课题。高效利用非稳态余热,首先要将非稳态余热整流成稳态余热,再行利用。而储热技术正是实现该整流过程的技术,即将非稳态热量用储热材料将其存储,等到需要热量时,再可控和稳定地利用非稳态余热,它克服了钢铁工业许多余热间隙性的难点,并有效地解决了热量供需不匹配的矛盾关系。储热材料是储热技术中最关键的要素之一。在诸多储热材料中,无机盐基相变材料凭借其储热温区大、储热密度高、物理/化学性质稳定和价格低的优势,被视为是一种较为理想的中高温(>200℃)储热材料,且在工业非稳态中高温余热的回收和利用方面具有潜在价值。然而,较低的热导率和易腐蚀封装容器极大程度限制了无机盐基相变储热材料的应用。开发高性能的无机盐基复合相变储热材料势在必行。本课题以NaNO3作为一种中高温相变储热材料、多孔陶瓷作为载体,制备出了结构稳定性强、储热密度高和传热性能好的陶瓷耦合中高温相变储热材料。开展了骨架结构的制备研究、复合相变储热材料的制备研究、复合相变储热材料的储热特性和强化传热研究,并取得以下研究结果:(1)多孔陶瓷载体的烧结温度应低于其致密化温度。粉煤灰微珠基多孔陶瓷在最佳烧结温度(1250℃)下,得到了显气孔率为41.51%的载体,且经30wt.%CaCO3修饰后的最高显气孔率可达59.25%;CaCO3的修饰源于其分解产物CO2有利于增加孔的数量,另一分解产物CaO有助于粉煤灰微珠形成多孔的壳结构。硅藻土基多孔陶瓷在最佳烧结温度(1150℃)下,得到了显气孔率为61.61%的载体,且经0-50wt.%CaCO3修饰后具有可调控的孔结构:显气孔率61.61-67.53%,平均孔径0.73-26.6μm;CaCO3的修饰源于其分解腾出的空间有助于孔的形成,且将新生成的孔从孤立态转变为连通态。更适合以经CaCO3修饰的硅藻土基多孔陶瓷为载体,制备低成本和高储热密度的陶瓷耦合中高温相变储热材料。(2)自发浸渗法要求载体的平均孔径低于一个临界值;在试验条件下,用于负载NaNO3的硅藻土基多孔陶瓷载体孔径的最大值处于10.92-26.61μm。在满足载体孔径要求的前提下,相变材料熔体浸渗到载体中的过程还受到动力学因素(温度、时间)的影响,且NaNO3熔体浸渗硅藻土基多孔陶瓷在试验条件下的最佳浸渗条件为:浸渗温度340℃、浸渗时间1h。在最佳浸渗条件下,经CaCO3高温修饰的硅藻土基多孔陶瓷载体的骨架已被NaNO3相变材料相对充满,达到了近理想的浸渗结果。(3)未经和经CaCO3高温修饰的硅藻土基多孔陶瓷载体与其负载的NaNO3相变材料都具有很好的化学兼容性。在满足化学兼容性的基础上,多孔陶瓷载体并不改变相变材料的相变温度,但会降低复合相变材料的焓值和提高相变材料的热稳定性。CaCO3高温修饰硅藻土基多孔陶瓷可增加载体的显气孔率(67.53%),进而增强骨架负载NaNO3相变材料的能力(58.67wt.%),其负载率高于同类型(刚性)骨架近10wt.%,并可提高复合相变材料的储热密度(297.13J/g,200-330℃)和储热效率(58.71%)。CaCO3高温修饰硅藻土基多孔陶瓷可增大载体的孔径(10.92 μm),进而促进NaNO3熔体在载体骨架中的微流动,有效避免了 NaNO3在固-液(液-固)相变过程中反复的体积膨胀(收缩)对载体结构的破坏,从而显着提高了复合相变材料的热循环稳定性,且从低于100次提高至500次以上。(4)高温修饰硅藻土基多孔陶瓷骨架可获得一个更致密、连续和低热阻的传热通道,进而显着提高其负载的NaNO3相变材料的热导率,可达1.33W/(m·K)(25℃),接近同类型复合相变材料热导率的2倍。CaCO3高温修饰硅藻土基多孔陶瓷骨架可有效避免NaNO3的体积变化对载体结构的破坏,从而为复合相变材料提供一个稳定的传热通道;同时在骨架中生成了低导热相(硅灰石、斜硅钙石)。在经CaCO3高温修饰骨架的基础上,SiC进一步修饰骨架可显着提高其有效负载的NaNO3相变材料的热导率,高达2.06W/(m·K)(25℃),其提高幅度约78%,其作用机理是:引入了导热增强相(莫桑石相);确保了导热增强相与相变材料较低的接触热阻;增大了导热增强相与相变材料的传热面积。本论文的开展为无机盐基相变材料的应用推广提供了思路,并为工业非稳态中高温余热的回收利用奠定了理论基础。
刘迪,肖依,江旭伟,李红,俞鸣明,任慕苏,孙晋良[10](2020)在《SiC/UHMWPE复合装甲板抗侵彻性能的试验与数值模拟》文中指出采用碳化硅(SiC)陶瓷结合超高分子聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)硬-软结构,设计出4种不同配比的轻型复合装甲板.研究了不同类型小口径子弹对不同配比复合装甲板的侵彻性能,同时运用LS-DYNA软件对侵彻过程进行了数值模拟分析,模拟结果与试验结果具有较好的一致性.结果表明,该硬-软结构的轻型复合装甲板能有效防护7.62和5.8mm小口径弹药的进攻,极大地提升了防护性能.
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本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 1 引言 |
| 2 切削模拟简化试验研究 |
| 2.1 准静态单晶压痕模型 |
| 2.2 动态磨粒划痕模型 |
| 3 计算机模拟研究 |
| 3.1 有限元模拟 |
| 3.2 离散元模拟 |
| 3.3 分子动力学模拟 |
| 4 结语 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 陶瓷的润湿研究现状 |
| 1.2.1 活性钎料润湿陶瓷研究现状 |
| 1.2.2 镀覆涂层在陶瓷润湿中的研究现状 |
| 1.3 陶瓷的钎焊连接研究现状 |
| 1.4 表面活化在材料中的应用研究现状 |
| 1.4.1 离子轰击在材料表面改性中的研究现状 |
| 1.4.2 表面活化在材料连接中的研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及工艺 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 表面活化过程 |
| 2.2.3 润湿试验过程 |
| 2.2.4 钎焊试验过程 |
| 2.3 组织分析及性能测试 |
| 2.3.1 显微组织分析 |
| 2.3.2 抗剪强度测试 |
| 2.3.3 纳米压痕测试 |
| 第3章 三种钎焊方式连接SiC陶瓷对比研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ag Cu Ti活性钎料直接钎焊SiC陶瓷 |
| 3.2.1 SiC/AgCuTi/SiC钎焊接头界面组织及抗剪性能 |
| 3.2.2 SiC/AgCuTi/SiC钎焊接头界面反应机理及特征研究 |
| 3.3 活性膜沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.3.1 Ti沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.3.2 Cr沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.4 离子轰击活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 离子轰击对SiC陶瓷近表面显微组织的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离子轰击SiC陶瓷的SRIM模拟 |
| 4.3 离子轰击对SiC陶瓷表面影响的典型分析 |
| 4.4 离子轰击参数对SiC陶瓷近表面显微组织的影响 |
| 4.4.1 轰击偏压对母材近表面显微组织的影响 |
| 4.4.2 轰击剂量对母材近表面显微组织的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 离子轰击对SiC/AgCuTi体系润湿行为及钎焊研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AgCuTi钎料在离子轰击前后SiC表面润湿行为分析 |
| 5.2.1 AgCuTi钎料在SiC表面升温润湿及铺展行为 |
| 5.2.2 AgCuTi钎料在SiC表面保温润湿及铺展行为 |
| 5.2.3 润湿界面显微组织分析 |
| 5.2.4 润湿界面动力学分析 |
| 5.3 离子轰击参数对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.1 轰击剂量对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.2 轰击偏压对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.3 离子轰击参数对润湿行为及界面影响分析 |
| 5.4 离子轰击参数对SiC陶瓷钎焊连接的影响 |
| 5.5 SiC陶瓷离子轰击活化钎焊接头中界面形成机理分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 SiC陶瓷概况 |
| 1.2.1 SiC陶瓷简介 |
| 1.2.2 SiC陶瓷的制备 |
| 1.3 SiC陶瓷连接研究进展 |
| 1.3.1 以非SiC为中间层的SiC陶瓷连接研究进展 |
| 1.3.2 以SiC为中间层的SiC陶瓷连接研究进展 |
| 1.3.3 无中间层的SiC陶瓷连接研究进展 |
| 1.4 SiC接头性能评价 |
| 1.4.1 SiC接头连接强度评价 |
| 1.4.2 SiC接头的应力分析评价 |
| 1.4.3 SiC接头水热腐蚀性能评价 |
| 1.5 研究目标和主要研究内容 |
| 第二章 实验方法与测试技术 |
| 2.1 原料准备 |
| 2.1.1 SiC母材 |
| 2.1.2 SiC连接材料 |
| 2.2 SiC陶瓷连接过程 |
| 2.2.1 SiC陶瓷的NITE工艺连接 |
| 2.2.2 SiC陶瓷的金属Ti扩散连接 |
| 2.2.3 SiC陶瓷的金属钎焊连接 |
| 2.3 性能测试与表征 |
| 2.3.1 物相组成表征 |
| 2.3.2 显微结构测试 |
| 2.3.3 力学性能测试 |
| 2.3.4 残余应力测试和模拟分析 |
| 2.3.5 抗水热腐蚀性能测试 |
| 第三章 在1500~1800℃压力辅助条件下NITE连接SiC陶瓷与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无中间层连接材料的SiC连接结构和性能研究 |
| 3.3 SiC-Al_2O_3-Ho_2O_3连接材料对SiC连接结构和性能的影响 |
| 3.3.1 SiC接头的模拟物相组成分析 |
| 3.3.2 SiC接头的断面显微结构分析 |
| 3.3.3 SiC接头的连接强度和界面结合力分析 |
| 3.4 SiC-Al_2O_3-CeO_2连接材料对SiC连接结构和性能的影响 |
| 3.4.1 SiC接头的模拟物相组成分析 |
| 3.4.2 SiC接头的断面显微结构分析 |
| 3.4.3 SiC接头的连接强度和界面结合力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 在1400℃压力辅助条件下金属T固相扩散连接SiC陶瓷与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SiC接头的物相组成和界面反应分析 |
| 4.3 SiC接头的界面显微结构分析 |
| 4.4 SiC接头的连接强度和断裂路径分析 |
| 4.5 SiC接头残余应力的模拟分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 在1200~1300℃无压条件下金属Ti固相扩散连接SiC陶瓷与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC接头的物相组成和界面反应分析 |
| 5.3 SiC接头的显微结构分析 |
| 5.4 SiC接头的连接性能分析 |
| 5.5 SiC接头的残余应力分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 在1200℃无压条件下Al-Si钎焊连接核用SiC陶瓷与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 SiC接头的物相组成和反应热力学分析 |
| 6.3 SiC接头的显微结构分析 |
| 6.4 SiC接头的连接性能分析 |
| 6.5 SiC接头的高温强度和残余应力分析 |
| 6.6 SiC接头的抗水热腐蚀性能分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 在900℃无压条件下Al空气钎焊连接核用SiC陶瓷与性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 热处理时间对SiC接头结构和连接性能的影响 |
| 7.3 连接温度对SiC接头结构和连接性能的影响 |
| 7.4 SiC接头的残余应力和抗水热腐蚀性能分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的成果情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微细柱面透镜阵列模压模具的超精密磨削技术研究现状 |
| 1.1.1 微细柱面透镜阵列的应用及其超精密加工技术现状 |
| 1.1.2 微细柱面透镜阵列模压模具的超精密磨削技术研究现状 |
| 1.2 微磨料水射流加工技术研究现状 |
| 1.3 陶瓷材料的精密磨削机理研究现状 |
| 1.4 微细柱面透镜阵列模压模具精密磨削研究中存在的问题 |
| 1.5 本文的研究目的、意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 本文的研究目的和意义 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 第2章 微细阵列结构金刚石砂轮的微磨料水射流精密修整工艺与机理研究 |
| 2.1 微磨料水射流修整原理及驻留时间求解算法 |
| 2.1.1 微磨料水射流修整原理 |
| 2.1.2 砂轮修整深度数学模型 |
| 2.1.3 病态方程组的求解 |
| 2.2 去除函数建模和分析 |
| 2.2.1 去除函数轮廓拟合 |
| 2.2.2 基于响应曲面法的去除函数建模 |
| 2.2.3 工艺参数对去除函数的影响规律 |
| 2.3 微细阵列结构金刚石砂轮的修整实验 |
| 2.3.1 微磨料水射流在位修整系统 |
| 2.3.2 实验材料和实验方法 |
| 2.4 微磨料水射流精密修整机理与修整结果分析 |
| 2.4.1 微磨料水射流修整机理 |
| 2.4.2 砂轮修整轮廓精度与表面形貌的结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 陶瓷模具材料的精密磨削表面创成机理研究 |
| 3.1 RB-SiC的制备方法与材料特性 |
| 3.2 陶瓷模具材料的微纳尺度力学响应机理研究 |
| 3.2.1 纳米压痕实验条件 |
| 3.2.2 纳米压痕实验结果分析 |
| 3.3 陶瓷模具材料的磨削表面粗糙度预测模型 |
| 3.3.1 砂轮-工件接触成屑厚度概率模型 |
| 3.3.2 RB-SiC磨削表面粗糙度解析模型 |
| 3.4 表面粗糙度解析模型的实验验证 |
| 3.4.1 RB-SiC的磨削实验条件和参数 |
| 3.4.2 RB-SiC磨削表面粗糙度的结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 面向微细结构表面的砂轮复映机理研究 |
| 4.1 砂轮表面三维形貌重构 |
| 4.1.1 砂轮表面形貌数据的采集与处理 |
| 4.1.2 砂轮表面磨粒分布特征分析 |
| 4.1.3 微细阵列结构砂轮的表面形貌模型 |
| 4.2 磨削运动学模型的建立 |
| 4.3 磨削表面形貌的仿真结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 微细柱面透镜阵列模具的粗精集成磨削工艺研究 |
| 5.1 正弦型微细柱面透镜阵列磨削面形误差分析 |
| 5.1.1 砂轮对刀误差对磨削面形误差的影响 |
| 5.1.2 砂轮磨损量对磨削面形误差的影响 |
| 5.2 微细柱面透镜阵列模具的磨削实验条件 |
| 5.2.1 金刚石砂轮的选用 |
| 5.2.2 实验设备与工件 |
| 5.3 微细柱面透镜阵列模具表面的成形磨削工艺 |
| 5.3.1 正弦型微细柱面透镜阵列模具的粗磨 |
| 5.3.2 正弦型微细柱面透镜阵列模具的精密磨削 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 论文创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果及获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状综述 |
| 1.3.1 振动辅助加工装置及方法的研究现状 |
| 1.3.2 材料加工表面/亚表面损伤机理的研究 |
| 1.3.3 精密加工中仿真技术的应用现状 |
| 1.4 本设计完成的主要工作 |
| 第2章 2D-VAPD的研制 |
| 2.1 2D-VAPD的设计与分析 |
| 2.1.1 柔性铰链的选取 |
| 2.1.2 2D-VAPD结构设计 |
| 2.2 2D-VAPD运动原理分析 |
| 2.3 2D-VAPD静力学分析 |
| 2.3.1 装置刚度计算 |
| 2.3.2 装置输出的最大行程计算 |
| 2.4 2D-VAPD动力学分析 |
| 2.4.1 装置固有频率计算 |
| 2.5 VAPD结构优化 |
| 2.5.1 适应度函数建立 |
| 2.5.2 改进的细菌觅食算法建立 |
| 2.5.3 装置参数优化结果 |
| 2.5.4 装置有限元分析 |
| 2.5.4.1 刚度分析 |
| 2.5.4.2 模态分析 |
| 2.6 2D-VAPD性能测试与分析 |
| 2.6.1 测试实验建立 |
| 2.6.2 扫频实验分析与讨论 |
| 2.6.3 阶跃响应测试分析与讨论 |
| 2.6.4 行程测试实验分析与讨论 |
| 2.6.5 分辨率测试 |
| 2.6.6 迟滞测试 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 振动辅助抛光SSD理论建模与数值模拟 |
| 3.1 SSD模型的建立 |
| 3.1.1 VAPD的运动学分析 |
| 3.1.2 SSD模型 |
| 3.2 VAP加工SiC的数值模拟 |
| 3.2.1 VAP数值模拟几何模型的建立 |
| 3.2.2 SiC的本构模型 |
| 3.2.3 仿真模型的建立 |
| 3.2.4 VAP有限元模拟和讨论 |
| 3.2.4.1 VAP加工过程仿真 |
| 3.2.4.2 VAP纵向振幅对SSD的影响 |
| 3.2.4.3 VAP横向振幅对SSD的影响 |
| 3.2.4.4 VAP振动频率对SSD的影响 |
| 3.2.4.5 磨粒尺寸对SSD的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 SiC加工表面/亚表面损伤实验研究 |
| 4.1 SiC陶瓷材料划痕实验设计 |
| 4.1.1 实验系统搭建和材料准备 |
| 4.2 实验检测方案 |
| 4.2.1 表面损伤检测方案 |
| 4.2.2 表面残余应力检测方案 |
| 4.2.3 SSD检测方案 |
| 4.3 划痕实验讨论与分析 |
| 4.4 SiC抛光实验探究与分析 |
| 4.4.1 SiC在有/无振动辅助抛光表面形貌与残余应力检测分析 |
| 4.4.2 VAP工艺参数对工件表面粗糙度影响分析 |
| 4.4.3 VAP工艺参数对工件SSD影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.2 SiC陶瓷材料的连接方法 |
| 1.2.1 先驱体陶瓷连接 |
| 1.2.2 金属钎焊 |
| 1.2.3 瞬时共晶液相连接 |
| 1.2.4 MAX相连接 |
| 1.2.5 微晶玻璃连接 |
| 1.3 材料辐照损伤 |
| 1.3.1 材料辐照损伤原理 |
| 1.3.2 载能离子模拟中子辐照效应 |
| 1.3.3 辐照损伤研究现状 |
| 1.4 国内外文献综述简析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 陶瓷母材 |
| 2.1.2 玻璃焊料 |
| 2.2 试验方法及设备 |
| 2.3 接头的组织分析 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜观察 |
| 2.3.2 能谱分析(EDS) |
| 2.3.3 X射线衍射分析 |
| 2.4 接头力学性能评价 |
| 2.5 离子辐照 |
| 2.5.1 SRIM程序模拟 |
| 2.5.2 He离子辐照 |
| 第3章 基于辐照损伤玻璃焊料设计及可焊性验证 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 基于辐照损伤玻璃焊料设计 |
| 3.2.1 玻璃焊料设计 |
| 3.2.2 YAS玻璃焊料连接接头中物相的He离子辐照损伤模拟 |
| 3.3 玻璃焊料热物理性能分析 |
| 3.3.1 DSC热分析 |
| 3.3.2 YAS玻璃焊料的析晶行为分析 |
| 3.3.3 微晶玻璃热膨胀系数测定 |
| 3.4 He离子辐照对接头中物相的影响 |
| 3.5 YAS玻璃焊料连接SiC母材的可焊性分析 |
| 3.5.1 YAS玻璃焊料对SiC母材的润湿行为 |
| 3.5.2 YAS玻璃焊料连接SiC母材接头的典型组织 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 SiC陶瓷接头的微观组织和性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 直接连接法 |
| 4.2.1 连接温度对接头组织及性能的影响 |
| 4.3 两步法连接SiC陶瓷 |
| 4.3.1 SiC陶瓷母材的预氧化 |
| 4.3.2 YAS玻璃焊料对O-SiC的润湿行为 |
| 4.3.3 O-SiC/O-SiC接头的微观组织和力学性能 |
| 4.4 接头的形成机理 |
| 4.4.1 YAS玻璃焊料连接SiC母材接头的形成机理 |
| 4.4.2 YAS玻璃焊料连接O-SiC接头的形成机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 钢铁工业余热概况 |
| 2.2 储热技术概况 |
| 2.2.1 储热技术的分类及原理 |
| 2.2.2 潜热储热技术的利用现状 |
| 2.3 中高温定形相变材料研究概况 |
| 2.3.1 相变储热材料的分类 |
| 2.3.2 骨架材料的筛选原则 |
| 2.3.3 定形相变材料的制备方法 |
| 2.3.4 定形相变材料的研究现状 |
| 2.3.5 骨架对机械性能和热物理性能的影响 |
| 2.4 课题研究意义和主要研究内容 |
| 2.4.1 课题研究意义 |
| 2.4.2 课题研究内容 |
| 3 实验方法 |
| 3.1 实验原料与试剂 |
| 3.2 实验仪器 |
| 3.3 实验分析方法 |
| 3.3.1 热性能分析方法 |
| 3.3.2 机械性能分析方法 |
| 3.3.3 结构性能分析方法 |
| 3.3.4 化学兼容性分析方法 |
| 4 陶瓷耦合中高温相变储热材料的骨架制备研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粉煤灰微珠基多孔陶瓷骨架 |
| 4.2.1 实验与测试 |
| 4.2.2 烧结温度对显气孔率的影响 |
| 4.2.3 碳酸钙对显气孔率的影响 |
| 4.2.4 高显气孔率的形成机理 |
| 4.3 硅藻土基多孔陶瓷骨架 |
| 4.3.1 实验与测试 |
| 4.3.2 烧结温度对孔结构的影响 |
| 4.3.3 碳酸钙对孔结构的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 陶瓷耦合中高温相变储热材料的制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验与测试 |
| 5.3 多孔陶瓷孔结构对自发浸渗的影响 |
| 5.4 浸渗时间和浸渗温度对自发浸渗过程的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 陶瓷耦合中高温相变储热材料的储热特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 化学兼容性研究 |
| 6.3 相变行为研究 |
| 6.4 储热密度和储热效率研究 |
| 6.5 热稳定性研究 |
| 6.6 热循环稳定性研究 |
| 6.7 微观结构研究 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 陶瓷耦合中高温相变储热材料的强化传热研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 高温修饰陶瓷骨架对热导率的影响 |
| 7.3 碳酸钙修饰陶瓷骨架对热导率的影响 |
| 7.4 碳化硅修饰陶瓷骨架对热导率的影响 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论、创新点与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
| 1打靶实验 |
| 1.1 硬-软复合装甲板的设计 |
| 1.2 试验装置 |
| 1.3 试验结果分析 |
| 2复合层合板仿真分析 |
| 2.1 仿真模型及材料 |
| 2.2 速度及能量分析 |
| 2.3 模拟与实验形貌对比 |
| 2.4 侵彻过程模拟分析 |
| 3结束语 |