ZrB2 及其复合陶瓷的高温抗氧化性能

综述了ZrB_2及其复合陶瓷的高温氧化行为,认为ZrB_2陶瓷是一种优异的高温结构材料,其氧化失效是由于氧化产物B_2O_3保护层挥发失效而导致的;二元陶瓷ZrB_2-SiC由于SiC的加入,高温抗氧化性能大大提高,并对其在不同温度下的氧化物结构进行了阐述。在此基础上提出了进一步提高ZrB_2-SiC陶瓷抗氧化性能和服役温度的方法,并以添加TaC和LaB_6形成三元复相陶瓷为例进行了说明。     

基于微观图像及内聚力模型的复合材料裂纹扩展模拟

为研究材料微观结构及晶界强度对材料力学性能的影响,在晶界处引入内聚力单元模型,模拟晶间破坏过程。以ZrB_2-SiC复合材料为研究对象,将其扫描的微观结构图片进行矢量化处理,并导入ABAQUS有限元软件中建立模型,同时在其晶界处,设置内聚力单元模拟晶界破坏过程。通过改变Zr B2与Si C相界面强度,得到了晶界及材料不均匀对材料应力分布及裂纹扩展的影响。结果表明,由于晶界的存在,材料内部出现应力分布不均匀现象并产生应力集中。随着晶界强度的改变,裂纹起始位置及扩展方向发生改变,且裂纹沿低强度的界面进行扩展。随着ZrB_2-SiC界面强度增大,材料的强度提高,拉伸模量不变。     

低本底α、β测量仪效率校准研究

简述了低本底α、β测量仪效率校准的基本原理,研究了自吸收和面积与探测效率的关系,评定了效率校准中的不确定度,并分析了效率在α、β样品测量中的应用。     

ZrB2 -SiC 超高温陶瓷的定量分析

利用XRD对超高温陶瓷粉进行分析,从衍射谱图能得到各物相组成为ZrB2 SiC、ZrO2,并且采用全谱拟合法对各物相进行定量计算.结果显示,定量分析结果的绝对误差小于2％,全谱拟合分析方法能准确地对超高温陶瓷的物相进行定量分析.     

环糊精包结分离制备高纯度辛基二茂铁同分异构体

以辛基二茂铁工业品与本实验室前期分离得到的三种一元辛基二茂铁混合制剂(C8-Fc)为原料,以β-环糊精包结硅胶得到包结分离柱Immo-CD-1,确定了包结分离制备高纯度辛基二茂铁同分异构体的原料;在此基础上,利用正交实验的方法,确定了包结分离的主要影响因素与最佳条件,发现水分含量对于分离效果的影响最为显著,经Immo-CD-1柱分离得到纯度为97.2%的(4-辛基)-二茂铁、纯度大于96%的(3-辛基)-二茂铁以及(2-辛基)-二茂铁和(3-辛基)-二茂铁的混合物;利用类似的方法,以羟丙基-β-环糊精为主体材料制备包结分离柱Immo-CD-2,并对上述所得到的(2-辛基)-二茂铁和(3-辛基)-二茂铁混合物进行包结分离,经优化分离后,得到纯度大于95%的(2-辛基)-二茂铁。     

Dy对EB-PVDβ-NiAl涂层高温瞬态氧化行为的影响(英文)

β-NiAl是一种有前景的应用于1150°C以上的抗氧化涂层材料。本文利用电子束物理气相沉积(EB-PVD)方法制备了0~0.5at%Dy含量的β-NiAl涂层,研究了涂层的瞬态氧化行为。1200°C时,在0.05at%Dy掺杂的涂层中只观察到了稳态α-Al2O3相,而在0.5at%Dy掺杂的涂层中,1h氧化过程中,发生了θ-Al2O3到α-Al2O3的相变。1100°C时,在最初的15min所有涂层均发生了θ-α相变。0.05at%Dy掺杂的涂层在45min的时候相变已经完成,这比0.5at%Dy掺杂涂层要早得多。过量Dy的掺杂能够延缓θ-α相变。未掺杂和过量掺杂涂层在20h氧化之后仍存在针状相θ-Al2O3,而0.05at%Dy掺杂的涂层中则为经典的颗粒状α-Al2O3形貌。     

Cf / ZrB2 -SiC 复合材料的制备及抗热冲击性能

采用前驱体转化法制备Cf / ZrB2 -SiC 复合材料,对材料的热物理和热震性能进行了研究。采用 扫描电镜和X 射线衍射分析材料的微观结构及物相变化。结果表明:复合材料在1 700℃热震循环10 次材料 保持完整,表现出了良好的抗热震性能。通过微观结构分析,高温氧化后生成的多孔SiO2 氧化层能够吸收热 应力,缓解因热震带来的巨大温度差,ZrB2 组元的加入有效地提高了材料抗热震性。     

ZrB2 -SiC 的制备方法和性能研究

由于在极端环境中的优异物理化学性能,ZrB2基超高温陶瓷材料成为未来空天领域最具前途的候选材料之一,尤其是ZrB2-SiC材料近几年更成为研究热点。本文对ZrB2-SiC材料的制备、烧结致密化和力学性能等研究做了综合评述,重点对制备方法与使用性能间的关系进行了相关介绍。     

ZrB2-SiC复合陶瓷双尺度热应力分析

基于双尺度渐近分析方法,对ZrB2-SiC陶瓷的细观热应力场进行数值模拟,研究了SiC夹杂的含量、颗粒尺寸和中心距对细观ZrB2-SiC陶瓷单胞热应力场分布的影响。结果发现：在ZrB2-SiC陶瓷材料制备冷却过程中,SiC含量越高,材料越易产生微裂纹;当夹杂含量一定时,SiC夹杂颗粒的尺寸越大或夹杂颗粒间的中心距越小,材料越易产生微裂纹。数值计算结果与扫描电镜（SEM）照片吻合。     

Stellar β-decay rates of iron isotopes and its implications in astrophysics

β-Decay and positron decay are believed to play a consequential role during the late phases of stellar evolution of a massive star culminating in a supernova explosion. The β-decay contributes in maintaining a respectable lepton-to-baryon ratio, Y_e, of the core prior to collapse which results in a larger shock energy to produce the explosion. The positron decay acts in the opposite direction and tends to decrease the ratio. The structure of the presupernova star is altered both by the changes in Y_e and the entropy of the core material. Recently the microscopic calculation of weak interaction mediated rates on key isotopes of iron was introduced using the proton–neutron quasiparticle random phase approximation (pn-QRPA) theory with improved model parameters. Here I discuss in detail the improved calculation of β^±-decay rates for iron isotopes (^54,55,56Fe) in stellar environment. The pn-QRPA theory allows a microscopic “state-by-state” calculation of stellar rates as explained later in text. Excited state Gamow–Teller distributions are much different from ground state and a microscopic calculation of decay rates from these excited states greatly increases the reliability of the total decay rate calculation specially during the late stages of stellar evolution. The reported decay rates are also compared with earlier calculations. The positron decay rates are in reasonable agreement with the large-scale shell model calculation. The main finding of this work includes that the stellar β-decay rates of ^54,55,56Fe are around 3–5 orders of magnitude smaller than previously assumed and hence irrelevant for the determination of the evolution of Y_e during the presupernova phase of massive stars. The current work discourages the inclusion of ^55,56Fe in the list of key stellar β-decay nuclei as suggested by former simulation results.