摘要：作为反应堆的核心,UO_(2)陶瓷燃料的力学性能与其安全可靠性、经济性紧密相关,一直是国内外的研究热点。当前学者已针对未辐照UO_(2)燃料开展了大量研究,结果表明,UO_(2)燃料的力学性能受晶粒尺寸、晶体取向、气孔率、O/U比、应变量、掺杂相类型及掺杂量等多种因素影响,并且还与测试温度密切相关,但这些影响因素对其力学性能的耦合作用尚不清楚。近年来国外研究者还通过先进的纳米力学测试技术,对辐照后的UO_(2)陶瓷燃料进行了研究,为其设计制备和寿期内性能预测提供了关键数据支撑。首先介绍了UO_(2)微观力学性能研究手段,并对未辐照以及辐照后UO_(2)陶瓷燃料微观力学性能研究进展进行了综述,总结了现有的不足并提出了后续研究的建议:在服役温度以及事故温度下对不同燃耗的UO_(2)燃料开展研究,获得实际工况和事故工况下UO_(2)燃料微观力学性能随燃耗的演变规律及机制,为燃料元件持续优化改进提供支撑。

摘要：利用纳米压痕技术研究了RDX、HMX、CL-20、TKX-50四种含能晶体的微观力学性能(弹性模量与硬度);采用炸药颗粒滑移力测量仪器测试了炸药晶体的摩擦系数;并通过GJB772A-97方法602.1得到其摩擦爆炸百分数,探究炸药晶体微观力学性能与颗粒摩擦性能之间的联系。结果表明:四种含能晶体的弹性模量和硬度都偏低,大小排序为TKX-50>CL-20>RDX>HMX,TKX-50具有良好的抵抗变形的能力。四种炸药晶体的摩擦系数依次排序为TKX-50<CL-20<RDX<HMX,炸药晶体的摩擦系数与其硬度和弹性模量基本成反比关系。因此在设计PBX配方时,为使其不因摩擦而起爆,应优先选择力学性能较好的炸药晶体作为主体炸药。

摘要：系统研究了Ⅰ级粉煤灰、Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰对混凝土抗压强度和自收缩的影响,并采用纳米划痕仪重点分析了不同品质粉煤灰混凝土的微观力学性能。结果表明:Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰均明显降低混凝土的早期和后期抗压强度,且随着掺量的增加而下降,而Ⅰ级粉煤灰能明显提高混凝土的后期强度,且随着掺量的增加而增加。Ⅰ级粉煤灰、Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰均能明显降低混凝土的自收缩,且等外粉煤灰降低效果最好。在微观力学性能方面,Ⅰ级粉煤灰与水泥基体界面区结构显著优于Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰,且界面区微观力学性能明显高于Ⅲ级粉煤灰和等外粉煤灰。

摘要：划痕测试方法是一种高分辨率的测试手段及检测方法,能够在微观尺度下观察材料表面结构形态。测试结果可获取材料的摩擦系数、硬度、表面粗糙度等重要表面信息及力学参数,并结合沟槽形貌、试件表面残余形貌来评价试件表面的抗摩擦磨损性能及薄膜的结合能力,从而揭示材料深层结构与其表面性质的内在联系。本文通过两种加载方式,针对铜铝复合材料进行划痕试验和硬度测量,结合划痕形貌和测得硬度值,研究了在不同载荷及接触深度条件下,薄膜复合材料的微观形貌及材料特性,可以看出铝基底层中靠近压头尖端的划痕区,微观形态相对光滑平坦。此外,在压痕试验中,在较小的压痕深度下,维氏硬度急剧下降,随着压痕深度的增加,维氏硬度更接近于基片层的硬度,但仍然大于基底材料硬度,揭示了镀膜层和交界面的粘着抑制了基底层的塑性流动和堆积行为。

摘要：目前,国内普遍使用多元化固体废弃物粉末和自主研发的高强高模合成纤维来制备生态型高延性水泥基复合材料(Ecological high ductility cementitious composites, Eco-HDCC)。然而,原有高延性水泥基复合材料经典设计理论中的理论判据与现有Eco-HDCC材料的实际情况不完全相符,已不能适用于这类多元复合Eco-HDCC材料的可靠性设计与性能调控,因此,迫切需要对该经典材料设计理论进行修正和优化。本研究引入纤维分散系数和主裂缝断面有效纤维体积率两个修正参数,重新限定四个控制参数的取值范围,对经典HDCC设计理论进行了优化修正,并通过测试典型配比Eco-HDCC的宏观力学性能、微观力学性能与纤维分散度,评价可适性设计理论的合理性。研究结果证明,当采用本研究修正后的可适性设计理论并将关键设计参数取值范围控制于0.75≤α~*≤1、V_(f,effect)>1.5%、PSH_1>2.0、PSH_2>1.2时,Eco-HDCC材料可稳定实现高延性(单轴拉伸荷载下的极限应变超过2%)和多缝开裂的特性。本研究结果不仅可使采用多元化固体废弃物粉末和国内自主研发的高强高模PVA纤维制备的Eco-HDCC复合材料的设计过程更加有据可依、灵活可靠,而且能使其满足不同延性和性价比的工程需求,具有重要的理论意义和工程指导价值。

摘要：电子产品的微型化趋势使芯片的三维集成概念应运而生,并通过硅通孔(TSV-through silicon via)技术得以实现.为了测试TSV中互连铜(Cu-TSV)的力学性能,提出了1个简便、易于操作的单轴微拉伸方法.利用有限元分析优化设计Cu-TSV微拉伸试样的支撑框架结构,有效减小试样在制作及操作过程中的损伤;种子层采用溅射Ti膜取代传统的溅射Cr/Cu膜,减小了电镀过程中的应力,避免了对种子层碱性刻蚀时对试样的腐蚀;采用单轴微拉伸系统对优化设计与制备的Cu-TSV微拉伸试样进行测试.经测试得到的Cu-TSV的杨氏模量与抗拉强度为25.4～32.9GPa和574～764MPa.