摘要：变形镁合金经塑性变形后具有更优的综合力学性能,但存在“强度−塑性”不协同的问题,限制了其规模化应用。通过合金化设计和优化塑性加工工艺改善其微观结构能有效实现变形镁合金的强塑协同。本文梳理了近年来“强度−塑性”协同的变形镁合金的研究情况,并依据性能将其分为高强度型、中等强塑型和超高塑性型三类,同时进一步阐述了实现变形镁合金强塑性从权衡协调到协同提升的微观结构调控方法,包括合金化、细晶化、第二相和析出物调控、织构控制和异质结构形成等;最后,对强度−塑性协同的变形镁合金开发及其微观结构调控研究中值得关注的议题进行了展望。

摘要：ZnO压敏电阻是金属氧化物避雷器的核心部件,在抑制电力系统过电压方面发挥了重要的作用。随着特高压输电技术的发展,对ZnO压敏电阻的残压、通流容量等电气特性提出了更高的要求。该文从材料计算的角度出发,以基于Voronoi模型的ZnO压敏电阻优化计算模型为基础,计算研究了晶粒尺寸、尺寸不均匀度、晶粒电阻率等微观结构参数与多种宏观电气性能之间的关联机制,将多变量、多目标的最优化问题,极大地简化为仅包含三类优化变量、两类优化目标的最优化问题,并制定出具有针对性的优化策略和步骤,为ZnO压敏电阻性能的改进提供了重要理论依据,对高性能避雷器的设计制造具有重要意义。

摘要：以不同摩尔比的12-羟基硬脂酸和一水氢氧化锂为稠化剂原材料,设计制备了多种锂基润滑脂.采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征了锂基润滑脂的化学结构和微观形貌.考察了过量的12-羟基硬脂酸或者一水氢氧化锂对锂基润滑脂的微观结构、锥入度、滴点、胶体安定性、机械安定性和流变学性能的影响,阐释了微观结构对其性能的影响机理.结果表明:过量的稠化剂组分对锂基润滑脂微观结构的形成及性能均具有显著影响.12-羟基硬脂酸过量10%时对锂基润滑脂起到结构改善剂的作用,过量的一水氢氧化锂更有利于锂基润滑脂形成螺旋纤维均匀及缠绕程度较高的网状结构;一水氢氧化锂过量或者12-羟基硬脂酸过量10%时制备的锂基润滑脂的稠度较大,胶体安定性较好,结构强度较高.

摘要：自2004年以来,高熵合金因其独特的成分设计理论、微观结构以及优异的力学性能、高温稳定性、耐磨性和抗辐照性能等引起越来越多学者的关注,有望应用于核电站、航空航天等重要领域及重大装备。而在高熵合金中加入适量的增强相,或者将高熵合金作为增强相添加到金属基体中制备的高熵复合材料可以进一步提高材料的性能。与传统复合材料相比,高熵复合材料不仅克服了界面稳定性差的问题,还显示出优异的强塑性结合,因此近年来高熵复合材料逐渐成为复合材料领域研究的热点。基于此,本文简要介绍了近年来高熵复合材料的研究进展,分别从高熵复合材料的制备方法、微观结构、力学性能和耐磨性等方面进行了讨论,最后总结了高熵复合材料目前存在的一些问题,并对其未来的发展进行了展望。

摘要：水流环境下库岸边坡岩石劣化会严重危害坡体稳定性,如何精细化揭示动水冲刷作用下岩石宏观力学特性及微观结构对库区灾害防治具有重要意义。为模拟库岸边坡所处的水流环境,设计了一套岩石抗冲刷试验装置。以砂岩为研究对象,考虑自然、静水浸泡和动水冲刷3种工况。结合室内试验、数字图像相关方法、扫描电镜和分形理论,从宏观力学参数、应变场分布特征、微观结构等角度系统探讨了不同水环境对岩石力学特性的影响。研究结果表明:(1)动水冲刷后的岩石抗压强度和弹性模量软化系数比饱水试件分别降低了0.07和0.06;(2)应变场分异速率-轴向应变曲线在峰值应力前出现拐点P,与断裂过程区的集聚相关,可作为岩石破裂的前兆信号;相较于饱水作用,冲刷作用使得破裂前兆点出现变早,这是因为冲刷作用加剧了岩石内部缺陷的发育,更易形成裂纹;(3)相较于饱水试件,动水冲刷后砂岩内部矿物颗粒和胶结物流失程度加大,微观结构劣化更为显著,这种变化在扫描电镜图像的分形维数计算结果中得到了印证,冲刷试件的分形维数最大。

摘要：基于最紧密堆积理论和最小需水量法进行高强页岩轻骨料混凝土配合比设计与制备,研究了水胶比对抗压及劈裂抗拉强度影响,并借助SEM/EDS进行微观测试分析。结果表明:当粗细骨料体积分数比为5.5:4.5时,粗细骨料达到最紧密堆积状态;当硅灰、粉煤灰和水泥质量比为0.8:3.2:6时,需水量最少,粉体材料密实度最佳;依据优化配比所配混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度均随龄期增加而增加;随着水胶比增加,抗压强度和劈裂抗拉强度呈先增后减的趋势,且当水胶比为0.24时达到最大,分别为70.9、5.83MPa;硅灰和粉煤灰特有的形态效应和火山灰效应有效改善了浆体与骨料间界面的密实程度,微观结果显示浆体与骨料界面区域结构致密,陶粒区域为富Si、Al相,浆体一侧为富Ca相。

摘要：文章基于正交试验法,以硅灰、粉煤灰、钢纤维和水胶比为参数,设计并制备了四因素、三水平的水泥基复合材料。通过抗压和抗折力学性能试验,分析了四因素对水泥基复合材料力学性能的影响。另外,通过扫描电镜及X-CT试验,从微观表征解释了高强度和高韧性的形成机理。结果表明,钢纤维掺量对抗压强度的影响最大,最佳掺量为1.8%;当粉煤灰与水泥比由0.48增至0.52时,抗压和抗折强度下降幅度很大;随着水化反应的进程,28 d龄期的水泥基复合材料孔隙微观结构比7 d龄期的更致密,且钢纤维在基体微裂缝中起到了桥连作用,提升了水泥基复合材料的抗压和抗折强度。

摘要：对不同水的质量分数(含水率)及不同压实度的花岗岩残积土试样开展三轴试验和电镜扫描试验,探究土样的抗剪强度特性与微观孔隙结构之间的关系,从微观角度揭示花岗岩残积土的抗剪强度衰减机理。试验结果表明:花岗岩残积土试样的应力-应变曲线呈现应变硬化特征,抗剪强度随着含水率的升高而降低,随着压实度的增加而增加,且在围压应力较低时,花岗岩残积土试样对含水率及压实度的敏感性更强;从微观角度,花岗岩残积土试样的中孔隙和大孔隙的占比随着含水率的升高而增加,随着压实度的增加而减少。

摘要：为了进一步研究认识硅酸盐改性聚氨酯喷涂材料,深入解析硅酸盐改性聚氨酯喷涂发泡材料泡沫截面微观结构,根据硅酸盐与聚氨酯单一固化机理推断该体系主要涉及发泡反应以及凝胶反应,联用扫描电子显微镜-能谱分析仪(SEM-EDS)表征了泡沫截面微观相分布、元素富集状态、各相所含主要元素及原子百分比。结果表明:硅酸盐改性聚氨酯泡沫截面呈现三相分布,分别是高分子连续相、以二氧化硅为主的微球相和以碳酸钠或碳酸氢钠为主的棍棒状针晶相。对比氧指数,通过热重以及红外分析对比得出,二氧化硅为主的微球相(Si-O)和以碳酸钠或碳酸氢钠为主的棍棒状针晶相(无机属性)可以提供材料较好的阻燃性。

摘要：为了研究热氧老化对橡胶沥青物理性能和微观结构的影响,设计了不同热氧老化程度的薄膜加热老化试验,采用针入度、软化点、DSR、DSC和FTIR试验,并与基质沥青、SBS改性沥青进行了综合对比分析。结果表明,随着热氧老化程度的增加,沥青的针入度减小、软化点提高,沥青的稠度和硬度增加;初始模量和玻璃化转变温度显著升高,抗剪能力降低,低温性能下降。热氧老化未改变沥青原有官能团的种类,但亚砜和羰基官能团的峰面积明显增大。综合而言,橡胶沥青抗热氧老化性能最好,优于SBS改性沥青与基质沥青。