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关键词： 评述   材料科学基础学科   晶界偏析   界面相   纳米晶金属材料   热稳定性   力学性能  

摘要： 介绍晶界偏析理论并总结了三种经典平衡偏析理论模型,简述晶界偏析工程理论和晶界偏析对材料力学性能的影响、讨论晶界偏析与界面相的关系并详细阐述了“界面相”。根据原子尺度界面结构特征将界面相分为六类,介绍了由晶界热力学决定的界面相转变。界面相转变后在晶界处形成新结构,而新界面结构根据其不同性质既可能提高材料性能,也可能产生不利的影响。晶界处的Ⅵ型界面相(如非晶晶间膜)抑制裂纹形核和降低晶界损伤,而削弱晶界处原子键强度的Ⅱ型界面相和Ⅲ型界面相(如Ni合金晶界处成分为Bi的双原子层界面相)产生晶界脆化。同时,纳米晶金属材料的强度高但是热稳定性和塑性较差,一直是研究的热点。界面相使晶界能显著降低和钉扎晶界而优于晶界偏析,因此界面相能显著提高纳米晶金属材料的热稳定性。而非晶晶间膜(Ⅵ型界面相)作为位错的形核点和吸收体,可提高纳米材料的延展性。同时,非晶晶间膜能提高晶界抗剪切能力,抑制纳米晶金属材料的晶粒滑动和旋转,从而进一步提高纳米晶金属材料的强塑性。最后,总结了晶界偏析和界面相对材料性能的调控并展望了以后的发展。

关键词： Ti55531合金   多孔材料   选区激光熔化   热处理   显微组织   力学性能  

摘要： 通过XRD、OM、SEM和压缩实验等方法,研究了热处理对选区激光熔化制备Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr(Ti55531)合金多孔材料组织和力学性能的影响。结果表明,在750~900℃之间进行固溶处理随后于500~600℃之间进行时效处理,Ti55531合金多孔材料的孔梁组织由α相和β相组成。随着固溶温度升高,孔梁中初生α相含量减少,次生α相含量增加,孔梁母材抗压强度升高但塑性降低,造成其韧性变差。随着时效温度的升高,孔梁中初生α相形状、尺寸和含量无明显变化,次生α相的含量减少而尺寸增加,孔梁母材抗压强度降低,塑性增加,使其韧性提高。Ti55531合金多孔材料抗压强度与其孔梁母材韧性密切相关,通过热处理调节孔梁母材强度和塑性匹配,提高其韧性,能够有效改善多孔材料的压缩强度。

关键词： 工程水泥基复合材料   膨胀剂   收缩率   力学性能   峰值应变   韧性  

摘要： 工程水泥基复合材料(ECC)具有较好的延性和抗拉性能,但成型收缩率较大,容易导致试件成型开裂,严重影响结构的耐久性。在ECC中掺入高性能硫铝酸钙(HCSA)膨胀剂以减小ECC成型收缩率,研究了不同掺量的膨胀剂对ECC收缩率和力学性能的影响。结果表明:膨胀剂掺量为6%~8%(质量分数,下同)时可明显改善ECC的收缩率,膨胀剂掺量过高会使ECC出现膨胀现象;膨胀剂掺量为4%~6%时可明显提高ECC的抗压强度,但对抗拉强度影响较小;膨胀剂掺量为2%~4%时可明显提高ECC的剪切韧性,但对抗剪强度影响较小;膨胀剂掺量为6%~8%时可明显提高ECC的极限弯曲强度。

关键词： 碳纤维   聚苯乙烯   阻燃性能   保温性能   力学性能  

摘要： 为提高聚苯乙烯(PS)的阻燃性能,采用碳纤维(CF)改性PS制备保温阻燃型PS/CF复合材料,研究PS/CF复合材料的力学性能和热稳定性。结果表明:随着CF的加入,PS/CF复合材料的阻燃性能、力学性能和热稳定性不断提高,保温性能有所降低。随着CF掺量的增加,PS/CF复合材料的导热系数逐渐增大,阻燃性能不断提高,压缩强度、抗拉强度、断裂弯曲负荷和抗冲击强度逐渐增大,热稳定性提高。CF的掺量8%时,PS/CF复合材料的综合性能优异且满足建筑保温材料相关标准要求,PS/CF复合材料导热系数为0.0359 W/(m·K);阻燃性能达到B1级;压缩强度、抗拉强度、断裂弯曲负荷和抗冲击强度分别为110 MPa、0.15 MPa、25 N和1.1 kJ/m2;尺寸稳定性为0.9%,初始热降解温度提高50℃,质量残余量提高26.9%。

关键词： 实验教学   教学过程   材料力学性能   硬度实验  

摘要： 以本科课程材料力学性能必做硬度实验为研究对象,分析传统实验教学存在的问题和不足,运用现代教学工具和理念,从学生实际情况出发,对教学材料、课堂内容和成绩评定三方面进行了系列改进。以期提高学生解决问题的动手实践能力和探究性思维,对工科实践教学具有普适借鉴意义。

关键词： 水泥基材料   羟基化石墨烯   渗透结晶型防水材料   分散性   力学性能   抗渗性能  

摘要： 使用羟基化石墨烯(HO-G)改性水泥基渗透结晶型防水材料(CCCW),不仅能够提升结构整体的力学性能,还能在一定程度上降低成本。本文研究了木质素磺酸钠(SL)对HO-G分散能力的影响和HO-G对CCCW力学性能的影响。结果表明:当m(HO-G)∶m(SL)=1∶4时,HO-G在Ca(OH)2中的分散性最佳;当HO-G掺量为0.03%(质量分数)时,HO-G砂浆试件的3、28 d抗压强度较基准试件分别提升了37.69%、33.05%,3、28 d抗折强度分别提升了17.31%、31.52%,HO-G改性后的CCCW涂层试件较单独掺加CCCW涂层试件的抗渗压力比提高了127个百分点;SL能够促进HO-G在水泥基材料中的分散,HO-G在砂浆基质中发挥了填充作用和模板作用,增强了水化产物的密实度,进而提高了材料的力学性能。

关键词： 聚碳酸酯   石墨烯   力学性能   防火性能   耐侵蚀性能  

摘要： 采用聚碳酸酯(PC)和石墨烯(GN),制备了阻燃型聚碳酸酯/石墨烯(PC/GN)复合材料,研究GN对复合材料力学性能、防火性能和耐侵蚀性能的影响。结果表明:复合材料力学性能、防火性能均随着GN掺量增加,先增大后减少;GN掺量为3%时,复合材料力学性能、防火性能最优异。溶剂侵蚀均对PC或PC/GN复合材料力学性能造成破坏;PC/3%GN耐溶剂侵蚀性能明显优于纯PC。PC/3%GN耐高温侵蚀性能明显优于纯PC,负荷变形温度比纯PC提高了37℃,热降解温度提高了62℃。光侵蚀后,PC和PC/3%GN的力学性能下降,但是PC/3%GN耐光侵蚀性能比纯PC更高。掺入3%GN时,能够制备力学性能和耐侵蚀性能优异的阻燃型PC/GN复合材料。

关键词： OBE导向   线上线下“混合式”教学   材料力学   教学改革   课程资源  

摘要： 材料力学作为高校土木工程专业的基础课,具有建立专业技术基础,培养学生开发创新能力的作用。近年来该课程以OBE教学理念为导向,基于大连民族大学学情开展线上线下“混合式”教学模式的改革实践与探索。首先进行线上课程资源建设;然后有机结合“线上+线下”的教学组织方式,根据课程目标合理设计教学内容。通过多样化的教学环境,因材施教,调动学生学习主动性和学习兴趣,提升课程的“两性一度”。最后针对线上线下各教学环节,采用多元素考核评价方式衡量课程目标达成情况。该课程的教学改革效果表明该教学模式能够有效提高教学质量和学生的学习效果,突出学生的能力培养。

关键词： 材料力学   构件强度   疲劳强度   表面处理   热处理  

摘要： 在材料力学领域中,构件的疲劳失效是一种普遍存在的问题。疲劳失效通常是由于构件在长期的交变载荷作用下发生裂纹、扩展,最终导致构件的破坏。因此,提高构件的疲劳强度和寿命是一项非常重要的任务。在材料力学领域,有许多物理性技术措施可以用来提高构件的疲劳强度,如表面处理技术、热处理技术、界面改性技术等。这些技术措施可以通过改变材料的组织结构、化学性质和物理性质等方面来提高构件的抗疲劳能力。本文将对这些物理性技术措施进行探讨和总结,以期为构件疲劳强度的提高提供一些有益的参考。

关键词： “材料力学性能”课程   专业认证   教学改革  

摘要： “材料力学性能”是材料学与工程学等专业学生必修的基础课程,也是工程专业认证的必修课程。在教学过程中,“材料力学性能”课程内容、教学方法是有效落实工程专业认证的方法和途径。以工程专业认证标准为考量,对“材料力学性能”课程教学改革进行探究,通过探讨工程专业认证背景下课程教学的现实诉求,进而确定课程改革的标准,提出以工程专业认证为背景的“材料力学性能”课程改革思路,为“材料力学性能”课程教学改革提供更为有效的方法和途径。