简介:摘要:本研究旨在探究碳纤维增强水泥基材料的抗拉强度和断裂韧性。通过添加不同掺量的碳纤维,分析碳纤维掺量对水泥基材料力学性能的影响。实验结果显示,适量添加碳纤维能够显著提高材料的抗拉强度与断裂韧性。同时,还给出了最佳添加剂含量的推荐值。本研究为进一步优化水泥基材料的力学性能提供了实验依据和理论指导。
简介:对固溶–淬火处理后的Al-3.7Cu-1.6Mg合金板材进行变形量分别为0、5%和10%的预拉伸处理,然后置于空气中进行自然时效,研究预变形对Al-3.7Cu-1.6Mg合金自然时效态的硬度、室温拉伸性能和断裂韧性的影响,利用扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)观察合金的显微组织及断口形貌,研究其断裂机理。结果表明:该合金在淬火后引入预拉伸变形,可显著提高其自然时效态的硬度和屈服强度,同时抑制GPB区的形成,降低时效析出速率,并使峰时效时间延长;随预变形量从0增加至10%,Al-3.7Cu-1.6Mg合金的断裂韧性降低,这主要是预变形增加了基体内的位错密度,位错切割细小的GPB区粒子,大量滑移被抵消,造成变形过程中局部应力集中,从而形成微裂纹;由断口分析可知该合金的断裂类型为穿晶韧窝型断裂,且随预变形程度增大,韧窝直径和深度均增大。
简介:摘要目的探讨数字光处理(digital light processing,DLP)三维打印和数控切削(computer numerical controlmilling,CNC)两种加工工艺对氧化锆力学性能的影响。方法分别制备DLP和CNC试件各52个,采用随机数字表随机各选取12个试件,进行密度和晶粒尺寸测量以及晶相成分分析。再根据断裂韧性测试方法将试件分为维氏压痕法(indentation method,IM)组(DLP和CNC试件各30个)和单边V形切口梁法(single-edge-V-notch-beam,SEVNB)组(DLP和CNC试件各10个)。IM组试件在49.03、98.07、196.10 N载荷下进行实验,两种试件每种载荷各10个试件,每个试件测15个点,根据压痕选择最适宜的载荷并计算该载荷下的IM断裂韧性。SEVNB组进行四点弯曲测试,记录试件压断时的最大载荷,计算SEVNB断裂韧性。采用光学显微镜和扫描电镜观察DLP和CNC试件压痕和断面。结果DLP和CNC氧化锆微观结构基本一致,DLP氧化锆密度为(6.020±0.021) g/cm3,晶粒尺寸为(0.603±0.033) μm;CNC氧化锆密度为(6.038±0.012) g/cm3,晶粒尺寸为(0.591±0.033) μm;两种试件均由四方相氧化锆组成。两种氧化锆试件IM测试最适宜的载荷均为196.10 N。DLP氧化锆的IM和SEVNB断裂韧性值分别为(6.111±0.179)和(7.221±0.809) MPa·m1/2;CNC氧化锆的IM和SEVNB断裂韧性值分别为(6.126±0.383)和(7.408±0.533) MPa·m1/2;两种氧化锆的IM断裂韧性差异和SEVNB断裂韧性差异均无统计学意义(P>0.05)。断面扫描电镜图像均示以沿晶断裂为主的混合断裂模式。结论DLP氧化锆的微观结构与CNC氧化锆几乎相同,DLP和CNC加工工艺对氧化锆断裂韧性的影响差别不大。