基于原位X射線成像的泡沫鈦變形機理與應變率效應研究
發(fā)布時間:2021-08-01 06:42
多孔泡沫鈦兼具良好的力學性能、生物相容性和耐腐蝕性,憑借其優(yōu)異的性能在航空、生物醫(yī)用(植入物)和化學(催化)等領域具有廣泛的應用。然而,由于缺乏針對微細觀變形的原位測量技術造成其結構-性能關系還存在較多爭議,制約了泡沫鈦在更多方面的廣泛應用。例如泡沫鈦實際應用中難免受到?jīng)_擊載荷作用,其在動態(tài)沖擊下的力學性能鮮有報道,關于泡沫鈦顯現(xiàn)出的應變率效應潛在機理尚未達成一致。此外,孔徑尺寸對泡沫鈦力學性能的影響仍需探究。本文針對應變率及孔徑大小對泡沫鈦力學性能與變形機理的影響展開研究,利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、計算機斷層掃描技術對泡沫鈦的微觀結構和晶體結構進行表征。利用材料試驗機和分離式霍普金森壓桿開展了泡沫鈦在寬范圍應變率加載下力學響應實驗,為了全面分析泡沫鈦材料動靜態(tài)加載下微觀變形機理與應變率效應機理,將超快原位X射線相襯成像技術與動靜態(tài)加載實驗技術相結合,利用高速攝像記錄了多孔鈦的動靜態(tài)壓縮過程,通過數(shù)字圖像相關方法對相襯圖像序列進行后處理得到多孔鈦的動靜態(tài)應變場。不同孔徑泡沫鈦宏觀應力-應變曲線表明,孔徑對泡沫鈦的屈服強度與應變硬化有顯著影響,孔徑為20μm與80μm的泡沫鈦屈服...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
D打印技術制備泡沫鈦過程
鈦的實際形貌圖。該類方法采用高功率的激光器照射金屬并熔方法制備出的泡沫鈦在生物醫(yī)學替代品中應用較廣泛。值得注術可以制備出人們自己設計出結構的泡沫鈦材料,但是相對制設計制備相對代價較高。目前僅用于科學研究以及滿足高端定
LiF[10]等采用纖維燒結法制備出不同孔隙度范圍、多種取向的泡沫鈦結構。圖 1-3為實際形貌圖。通過制備過程,提出鈦纖維燒結過程中的燒結頸成型過程主要依賴于晶界擴散機制。燒結溫度對燒結成型材料強度等力學性能起主要作用,燒結時間對其影響不大。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]泡沫或多孔鈦的制備方法研究進展[J]. 肖健,邱貴寶. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[2]數(shù)字圖像相關技術在材料變形研究中的應用[J]. 楊旭東,程潔,石建,陳亞軍,洪建國. 熱加工工藝. 2016(23)
[3]數(shù)字圖像相關技術在高溫熱膨脹系數(shù)測量中的應用[J]. 徐忠營,王偉,孟松鶴,解維華,易法軍. 裝備環(huán)境工程. 2016(03)
[4]數(shù)字圖像相關測試技術在霍普金森桿加載實驗中的應用[J]. 范亞夫,魏延鵬,薛躍軍,陳捷. 實驗力學. 2015(05)
[5]基于三維數(shù)字圖像相關方法的水下沖擊載荷作用下鋁板動力學響應研究[J]. 項大林,榮吉利,何軒,劉函,陳鵬萬,馮志偉. 兵工學報. 2014(08)
[6]泡沫鈦的制備和性能研究進展[J]. 張銘君,劉培生. 金屬功能材料. 2014(04)
[7]微結構對多孔材料應變率效應影響的機理研究[J]. 王鵬飛,徐松林,李志斌,胡時勝. 爆炸與沖擊. 2014(03)
[8]泡沫鋁材料抗爆炸沖擊問題研究[J]. 高善清,王高朋. 金屬功能材料. 2013(06)
[9]中高孔隙率泡沫金屬材料常數(shù)的細觀統(tǒng)計特性與拉伸本構關系[J]. 韓春光,湯立群,黃小清. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2010(10)
[10]聲頻法測定材料彈性模量的研究[J]. 呂紅明,余卓平,李鵬飛,張英. 工程塑料應用. 2010(10)
碩士論文
[1]Hopkinson桿平面壓剪復合加載實驗技術研究[D]. 崔云霄.國防科學技術大學 2005
本文編號:3315023
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
D打印技術制備泡沫鈦過程
鈦的實際形貌圖。該類方法采用高功率的激光器照射金屬并熔方法制備出的泡沫鈦在生物醫(yī)學替代品中應用較廣泛。值得注術可以制備出人們自己設計出結構的泡沫鈦材料,但是相對制設計制備相對代價較高。目前僅用于科學研究以及滿足高端定
LiF[10]等采用纖維燒結法制備出不同孔隙度范圍、多種取向的泡沫鈦結構。圖 1-3為實際形貌圖。通過制備過程,提出鈦纖維燒結過程中的燒結頸成型過程主要依賴于晶界擴散機制。燒結溫度對燒結成型材料強度等力學性能起主要作用,燒結時間對其影響不大。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]泡沫或多孔鈦的制備方法研究進展[J]. 肖健,邱貴寶. 稀有金屬材料與工程. 2017(06)
[2]數(shù)字圖像相關技術在材料變形研究中的應用[J]. 楊旭東,程潔,石建,陳亞軍,洪建國. 熱加工工藝. 2016(23)
[3]數(shù)字圖像相關技術在高溫熱膨脹系數(shù)測量中的應用[J]. 徐忠營,王偉,孟松鶴,解維華,易法軍. 裝備環(huán)境工程. 2016(03)
[4]數(shù)字圖像相關測試技術在霍普金森桿加載實驗中的應用[J]. 范亞夫,魏延鵬,薛躍軍,陳捷. 實驗力學. 2015(05)
[5]基于三維數(shù)字圖像相關方法的水下沖擊載荷作用下鋁板動力學響應研究[J]. 項大林,榮吉利,何軒,劉函,陳鵬萬,馮志偉. 兵工學報. 2014(08)
[6]泡沫鈦的制備和性能研究進展[J]. 張銘君,劉培生. 金屬功能材料. 2014(04)
[7]微結構對多孔材料應變率效應影響的機理研究[J]. 王鵬飛,徐松林,李志斌,胡時勝. 爆炸與沖擊. 2014(03)
[8]泡沫鋁材料抗爆炸沖擊問題研究[J]. 高善清,王高朋. 金屬功能材料. 2013(06)
[9]中高孔隙率泡沫金屬材料常數(shù)的細觀統(tǒng)計特性與拉伸本構關系[J]. 韓春光,湯立群,黃小清. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2010(10)
[10]聲頻法測定材料彈性模量的研究[J]. 呂紅明,余卓平,李鵬飛,張英. 工程塑料應用. 2010(10)
碩士論文
[1]Hopkinson桿平面壓剪復合加載實驗技術研究[D]. 崔云霄.國防科學技術大學 2005
本文編號:3315023
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