课程文献中心 更多>>

关键词： 工程材料   工程材料  

ISBN: (纸本)9787512431263

摘要： 腐蚀是材料在各种环境作用下发生的破坏和变质, 涉及国民经济各领域, 给国民经济带来巨大损失。本书是材料腐蚀理论与防护技术的专业教材, 重点介绍金属和工程结构材料腐蚀的基本原理和防护技术, 帮助学生掌握材料腐蚀和防护技术的基本原理、规律、特征, 了解腐蚀控制技术、掌握腐蚀评价、检测和监控的方法, 理解典型材料工程应用中面临的腐蚀问题及其对环境、社会的影响。

关键词： 中国美术家协会   中国当代陶艺   平面设计艺术   山东艺术学院   陶瓷艺术   学术理念   陶瓷材料   跨界思考  

摘要： 由中国美术家协会、山东艺术学院主办,中国美术家协会平面设计艺术委员会、中国美术家协会陶瓷艺术委员会承办的"2019界·尚—第五届中国当代陶艺实验作品邀请展"于2019年12月15日在山东博物馆隆重开幕。"界·尚—中国当代陶艺实验作品邀请展"自2011年举办以来,已成功举办四届,以"跨界"为主旨的学术理念引起了艺术界及社会的普遍关注。艺术家们以陶瓷材料作为基础媒材,进行多领域、多维度的交叉跨界思考,尝试创新和多样性的创作。"界·尚—中国当代陶艺实验

关键词： 硬度   纯金属材料   温度相关性   陶瓷材料   抗热冲击性能  

摘要： 金属和陶瓷材料因其优异的热学、力学性能,在航空航天、能源、电力等工程领域扮演着非常重要的角色。随着科技的进步与发展,金属和陶瓷材料在高温环境下的服役需求愈发强烈,对高温环境下金属材料的硬度及陶瓷材料的抗热冲击性能提出了苛刻的要求,因此合理表征并提高材料在高温下的力学性能是目前高温领域研究的重点。本学位论文研究了纯金属材料硬度的温度相关性硬度理论表征方法,并采用实验和数值模拟相结合的方法研究了陶瓷材料在复杂降温热冲击过程中的抗热冲击性能。主要研究内容如下:1)建立了不同温度下屈服强度与硬度之间的关系,并结合本课题组建立的金属材料温度相关性屈服强度模型,针对纯金属材料建立了温度相关性硬度理论表征模型,模型通过选取两个易获取的不同温度下硬度值作为参考点,可预测材料在高温和低温下较难获取的硬度,且预测结果与实验结果取得了很好的一致性。该模型建立了温度相关性硬度与定压比热容（或德拜温度）、熔化焓之间的定量关系,且模型所需的材料参数均可方便的从文献中获取,为预测不同温度下的硬度提供了一种方便的方法。2)采用本课题组自主研制的可实现大跨度初始及目标环境温度的材料抗热冲击性能测试设备,针对氧化铝和氧化锆陶瓷材料,实验研究了其在某个特定热冲击初始温度下,经历大跨度热冲击目标温度的降温热冲击行为,并采用氧化锆陶瓷材料实验研究了尺寸对其抗热冲击性能影响。研究结果发现:针对氧化铝陶瓷材料,经历特定条件下的大跨度目标温度的降温热冲击试件,其室温和热冲击目标温度下的三点弯曲强度均高于未经历热冲击的氧化铝陶瓷在相应温度下的强度。基于此提出了一种提高陶瓷材料强度,特别是高温下强度的方法,为提高超高温材料及结构在不同使役温度下的强度提供了有效途径。3)基于力热能量密度等效原理,建立了陶瓷材料的温度相关性热冲击破坏准则,利用USDFLD子程序将该准则嵌入到ABAQUS研究了氧化锆陶瓷材料在液态和气态介质下的降温热冲击行为。获取了不同模型尺寸在液态介质冷却下的裂纹萌生临界温差,分析了尺寸对其抗热冲击性能的影响。同时,在气态介质冷却时,发现了陶瓷材料的抗热冲击性能存在一个关于热冲击初始温度的危险区,在此区域,材料的临界裂纹萌生温差最低,其抗热冲击性能最差,基于此,提出了一个提高材料在复杂热冲击环境中抗热冲击性能的措施。

关键词： 绿色混凝土   高性能   建筑工程   建筑材料  

摘要： 目前,我国建筑业发展迅速,绿色材料在建筑可持续发展道路上体现了优秀的价值优势,不管是在提高建筑结构质量方面,还是降低能耗、成本都发挥了较大作用.文章主要对绿色高性能混凝土所具备的性能特点进行分析,并探讨绿色高性能混凝土与建筑工程材料的可持续发展路径.

关键词： 土木工程材料   实验教学   课程思政   实践探索  

摘要： 将思想政治教育贯穿人才培养体系是新时代教育思想的要求,文章分析了目前土木工程材料实验教学的现状,提出了将思政教育融入实验教学的路径与措施,实现全方位育人.

关键词： 高熵合金粘结剂   复合金属陶瓷   粉末冶金   微观组织结构   室温和高温性能  

摘要： 高熵合金（HEA）具有独特的成分设计理念和优异性能,是近年材料研究的热点,具有广阔的应用前景。将HEA作为金属陶瓷、WC硬质合金等硬质材料的粘结剂,可望利用HEA的特性提高硬质材料的性能,并减少Co的用量,降低材料成本。本研究选用Fe Co Ni Cr Al高熵合金作为粘结剂,采用真空热压烧结方法制备Ti（C,N）-TiB2-HEA复合金属陶瓷,研究TiB2添加量、HEA粘结剂含量、烧结温度和保温时间对其微观组织结构和力学性能的影响,以及HEA粘结剂含量对复合金属陶瓷的高温氧化性能、高温硬度和高温摩擦磨损性能的影响。结果表明:当HEA粘结剂含量为10wt.%时,随着TiB2含量的增加,复合金属陶瓷晶粒尺寸减小,致密度降低。当TiB2含量是22.5wt.%时,随着HEA粘结剂的增加,复合金属陶瓷晶粒尺寸先增大后减小,致密度提高。随着烧结温度的提高,复合金属陶瓷的断裂韧性先增加后降低,在1500℃时最佳为7.9 MPa·m1/2。在1550℃时维氏硬度和弯曲强度最佳,分别为1977.3 HV10和768.6 MPa。当烧结温度为1550℃时,随着保温时间的增加,复合金属陶瓷的力学性能先升高后降低,保温30 min时最优,维氏硬度、弯曲强度和断裂韧性分别为1954.4 HV10,727 MPa,和7.9 MPa·m1/2。HEA结剂在高温下的热稳定和较好的抗氧化性能促使复合金属陶瓷表现出优异的抗氧化性能。在1000℃氧化时,HEA粘结剂复合金属陶瓷的抗高温氧化性能明显优于Ni-Co粘结剂复合金属陶瓷,前者氧化产物主要是TiO2,Al2O3和Al2TiO5、Al2Ni O4、Fe TiO3等,且氧化膜致密,氧化产物颗粒细小。后者的氧化产物主要是TiO2,另有少量的钛酸盐,且氧化产物颗粒粗大,氧化膜有裂纹。HEA粘结剂复合金属陶瓷的高温硬度高于Ni-Co粘结剂复合金属陶瓷。800℃时,两者的高温硬度分别为1335.5 HV20和996 HV20。HEA粘结剂复合金属陶瓷的高温摩擦磨损性能优于Ni-Co粘结剂复合金属陶瓷。在200℃,两者的磨损机理都是以磨粒磨损为主。400℃时,两者逐渐出现了少量的氧化磨损;600℃时,两种复合金属陶瓷除了存在磨粒磨损和氧化磨损外,还出现了少量的粘着磨损。随着温度升高到800℃,氧化磨损和粘着磨损成为两种复合金属陶瓷的主要磨损机理。

关键词： 建筑工程   材料检测   问题对策  

摘要： 建筑工程中材料的检测是十分重要的一环,施工材料的保障是提高工程质量的基石,在施工过程当中,监管人员要做好监督工作,定期的进行材料质量的评估,同时技术人员也要根据实际情况,全方位进行勘探,制定合理高效的施工方案,为了建筑工程整体的效能达到最佳,必须不断引进和学习新技术,新工艺,在科学合理的基础上追求经济效益,保障施工过程和建筑搭建的安全性,本文将重点放在了建筑工程的材料检测过程中可能存在的各方面问题,并且根据具体的实际问题,提出了切实可行的解决方案和对策.

关键词： 高熵碳化物   第一性原理计算   力学性能   氧化行为   热物理性能  

摘要： 过渡金属碳化物具有超高硬度、低热导和抗腐蚀等优异的理化性能,在航空航天、核能和高速切削加工等极端环境有着广阔的应用前景。然而,随着航空航天、国防军工等国家重大战略对过渡金属碳化物材料性能要求的不断提高,传统过渡金属碳化物陶瓷材料已经无法满足使用需求。为发展可应用于未来极端服役环境下的新型过渡金属碳化物陶瓷材料,本文借鉴高熵合金设计思想,在国际上率先开展了高熵过渡金属碳化物陶瓷材料系统而深入的研究。采用第一性原理计算的基础上对系列高熵过渡金属碳化物体系形成可能性进行理论分析,且设计并采用热压烧结技术制备了系列高熵过渡金属碳化物,系统表征了材料的相组成、显微结构以及元素均匀性,深入研究了材料的力学性能、热物理性能以及抗氧化行为,揭示了材料的热传导机制、强韧化机制以及抗氧化机理,主要研究内容与结果如下:在结合第一性原理计算对五主元(Hf_(0.2)Zr_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2)Ti_(0.2))C(HEC-1)体系进行形成可能性理论分析的基础上,采用热压烧结技术(2073 K、30 MPa)成功制备了新型单相岩盐结构HEC-1陶瓷。理论分析结果表明,HEC-1体系的混合焓为-0.869±0.29 k J/mol,HEC-1体系的混合熵为0.805 R,而该体系的晶格尺寸差异因子为2.98%,说明HEC-1高熵体系陶瓷的形成可能性较大。实验结果表明,制得HEC-1具有单相岩盐结构,具有从微米尺度到纳米尺度的元素分布均匀性;由于固溶强化效应,HEC-1具有较大的硬度(40.6±0.6 GPa)及弹性模量(518±10 GPa);且HEC-1继承了过渡金属碳化物的脆性,断裂韧性为3.0±0.2 MPa×m~(1/2)。此外,深入研究了HEC-1在1073～1773 K空气中的氧化行为,其氧化过程为增重过程,其氧化动力学遵循抛物线定律,且氧化速率由氧气在氧化层中的扩散速度控制。通过借鉴高熵合金通过调控合金成分以获得高性能高熵合金的思想,调控元素组成设计了四组分的(Zr_(0.25)Nb_(0.25)Ti_(0.25)V_(0.25))C(HEC-2)高熵碳化物陶瓷。在结合第一性原理计算进行形成可能性理论分析的基础上,采用热压烧结技术(2373 K、30 MPa)制备HEC-2。理论分析结果表明,HEC-2体系的混合焓为5.526 k J/mol,HEC-2体系的混合熵为0.693 R,而该体系的晶格尺寸差异因子为4.59%,说明HEC-2体系陶瓷的形成可能性较大。实验结果表明,制得HEC-2陶瓷具有单相岩盐结构,具有从微米尺度到纳米尺度的元素分布均匀性;在HEC-2断面能观察到纳米片结构的存在,且纳米片与陶瓷基底元素组成一致;由于HEC-2陶瓷中固溶效应、纳米片及气孔的存在,与各单主元体系相比,HEC-2展现出较低的室温热导率(15.3±0.3 W/(m×K));由于固溶强化效应、纳米片拔出及裂纹偏转效应的存在,HEC-2的综合力学性能优异,它们的纳米硬度(30.3±0.7 GPa)、弹性模量(460.4±19.2 GPa)以及断裂韧性(4.7±0.5 MPa×m~(1/2))均高于单主元过渡金属碳化物。为了进一步提升高熵碳化物陶瓷体系的构型熵,本工作通过增加阴离子主元数提高阴离子亚晶格的无序度,设计了阴离子掺杂高熵碳化物陶瓷(Hf_(0.2)Zr_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2)Ti_(0.2))N_(0.5)C_(0.5)(HENC-1)。在结合形成可能性理论分析的基础上,采用热压烧结技术在较低的温度下(1773 K、30 MPa)制备HENC-1。结合第一性原理计算对比HENC-1、(Hf_(0.2)Zr_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2)Ti_(0.2))N(HEN-1)和HEC-1体系的自由能,由于构型熵(?"_(#$%)=1.151 R)的贡献,在600 K以上HENC-1为上述三体系中最稳定的体系。实验结果表明,制得HENC-1陶瓷为单相岩盐相,具有从微米到纳米尺度的元素分布均匀性;由于HENC-1中质量波动、晶格畸变和高构型熵导致的细化晶粒的存在,HENC-1具有上述三体系中最高的硬度(33.4±0.5 GPa)和模量(429 GPa);由于固溶效应的存在,在300～800 K之间HENC-1的热导率较之“混合法则”更低。该研究丰富了高熵陶瓷的种类,而且为开拓具有多主元阴阳离子结构的高熵陶瓷材料提供了参考。

关键词： Sc2Si2O7陶瓷   微结构   吸波性能   电磁性能   抗水氧性能  

摘要： 陶瓷基复合材料具有轻质、耐高温、高强度及优异的电磁性能,是新一代航空发动机热端部件的候选材料,但是陶瓷基复合材料易受高温水氧环境腐蚀,导致其性能下降。目前,国内外主要采用稀土硅酸盐涂层来保护材料免受高温水氧环境腐蚀,但对稀土硅酸盐材料电磁性能的研究不足。如何保证陶瓷基复合材料应用的同时,使其兼具耐高温、抗腐蚀和优良电磁性能,实现多功能一体化成为陶瓷基复合材料研究的新挑战。本文以获得耐高温抗水氧的陶瓷基复合材料为目标。首先,对本征ScSiO和Fe掺杂ScSiO的电子结构、态密度和能带结构进行第一性原理计算,为调节ScSiO陶瓷的微结构和介电性能提供理论依据。在此基础上,分别采用CNTs、Si Cnp、及钡锶铝硅(BSAS)来改性ScSiO材料,研究其微结构和电磁性能。最后,将BSAS改性的ScSiO涂层应用于C/Si C复合材料,研究了高温水氧环境下,含涂层的C/Si C复合材料的电磁性能随水氧考核时间的变化规律。本文的主要研究内容与结果如下:(1)采用溶胶凝胶法(Sol-gel)制备了Fe掺杂ScSiO,研究了Fe掺杂量对其电磁性能的影响。随着Fe掺杂量的增加,ScSiO的极化损耗和磁损耗均先增大后减小,在Fe掺杂量为6%时达到最大,表明Fe的加入有利于提高ScSiO电磁波吸收性能。理论计算表明,Fe原子替换Sc原子在ScSiO的带隙中产生了杂质能级,引起了自旋磁矩差异,表现出良好的电磁波吸收特性。(2)采用催化化学气相沉积(CCVD)法在多孔ScSiO陶瓷中制备CNTs,形成电导型CNTs/ScSiO复相陶瓷。CNTs具有较高的电导率和比表面积,可以提升ScSiO陶瓷的介电常数。CNTs/ScSiO复相陶瓷中的缺陷增强了极化损耗,纳米异质界面有利于载流子的传输和电子的跃迁,3D导电网络结构为电磁波能量传递提供多级通道,从而提升复相陶瓷电磁波吸收性能。当CNTs含量为1.56 wt.%时,在X波段获得了优异的室温和高温电磁波吸收特性,RC分别为-33.5 d B(298 K)和-45.9 d B(573 K),EAB均为4.2 GHz。(3)以多孔ScSiO陶瓷为基体,采用浸渍裂解(PIP)法分别制备了Si C/ScSiO和Si Cnws/ScSiO复相陶瓷,复相陶瓷中的缺陷和异质界面增加了其介电性能和吸波性能。由于Si Cnws的电导率较低,且具有较大的比表面积、丰富的缺陷及异质界面,其吸波性能明显优于纳米Si C颗粒,Si Cnws/ScSiO复相陶瓷表现出宽频强吸收的电磁性能,能在室/高温条件下均能实现X波段全频RC≤-10 d B,室温条件下该复相陶瓷的RC为-35.5 d B,在温度为323 K-873 K时该复相陶瓷的RC<-30 d B,实现了99.9%以上的电磁波吸收。(4)通过控制ScSiO中BSAS的含量,在BSAS/ScSiO材料中构建了丰富的纳米异质界面及缺陷,有利于增加其极化损耗。当BSAS含量为30 wt.%时,厚度为4 mm的复合材料可获得RC为-2.63 d B,对电磁波的吸收达到20%,大大提升了ScSiO材料的电磁波吸收能力。(5)在高导电性的C/Si C复合材料表面涂覆BSAS/ScSiO陶瓷涂层,形成多功能一体化复合材料,研究其抗水氧能力和电磁屏蔽性能,揭示复合材料在水氧环境中氧原子的扩散机理。结果表明,经1250oC水氧环境考核10 h后,含涂层C/Si C复合材料的可有效的防止C/Si C基体被腐蚀。含BSAS/ScSiO涂层的C/Si C复合材料的总屏蔽性能(SE)保持为30 d B,吸收屏蔽效能(SE)随着水氧考核时间的增加而增强,反射屏蔽效能(SE)降低,可阻挡99.9%以上的电磁波。

关键词： 生物陶瓷   iRoot SP糊剂   根管填充   疗效  

摘要： 目的 探究分析于根管填充治疗中生物陶瓷材料iRoot SP糊剂的临床应用疗效.方法 研究分析对象均为本院口腔科收治的根尖牙周炎、牙髓炎患者,研究项目开展时间为2018年10月～2020年3月,共计106例,依据红蓝双色记号笔由1-53数列分布,53例予以常规填充材料,将其作为参照组,53例予以生物陶瓷材料iRoot SP糊剂作为根管充填材料,将其作为实验组.对两组患者在不同治疗方法下获得的临床效果进行比较分析.结果 实验组填充疗效判定有效率96.23％(51/53),参照组填充疗效判定有效率81.13％(43/53),统计分析表意义(P<0.05)说明实验组患者获得了更优的临床治疗效果.结论 于根管填充治疗中采用生物陶瓷材料iRoot SP糊剂效果显著,有较好的临床推广应用价值.