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反复锻压剧烈塑性变形的有限元分析

郭炜 , 王德 , , 陆德平 , 刘克明 , 王渠东 , 张利

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.08.029

采用Deform-3D有限元软件模拟了反复锻压剧烈塑性变形,分析了加工过程中试样的流动、温度、应力以及应变分布.研究发现锻压过程中各部分质点流动的速度大小和方向都不相同.随着起始锻压温度的升高,试样同一部位温升数值逐渐降低.试样内大部分区域在3个方向都承受压应力,有利于细化显微组织的剪切变形始终存在.第一道次锻压完成后试样中应变分布很不均匀,随着加工道次的增加,累积应变及其分布均匀程度都不断提高.

关键词: 反复锻压 , 剧烈塑性变形 , 模拟 , 有限元分析

FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性研究

乔宝英 , 朱正吼 , 杜康 , 周佳 , 黄渝鸿 ,

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.012

以300目非晶 Fe73 Si18 B9粉体为敏感组元,硅橡胶为基体,制得了粉体含量为25%,75%及83.3%(质量分数),厚度200μm 复合薄膜;采用LYYL-500N高档型微机控制压力实验机对薄膜试样进行连续加载卸载实验,同时,使用TH2816LCR 数字电桥采集薄膜在测试频率为1 kHz,压应力加载速度分别为0.05,0.1和0.5 mm/min条件下的阻抗值Z,研究了不同粉体含量的复合薄膜的力敏特性,比较了纳米晶 FeCuNbSiB 粉体/硅橡胶复合薄膜和非晶FeSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.1 mm/min,测试频率1 kHz、压应力0.03~1.0 MPa时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。薄膜对于小于0.2 MP a 应力更加灵敏,在此应力范围内,薄膜中粉体含量增加,薄膜的力敏特性变化趋势相同,但薄膜的力敏敏感度增大。当薄膜中粉体含量为83.3%(质量分数),压应力由0.03增大到0.2 MPa 时,在加载过程中薄膜的 SI%由36.51%增大到82.48%,k 值由42.91减小到1.889;当应力为0.2~0.7 MPa 时,薄膜的k 值在1.889~0.6之间,应力继续增大至1 MPa 时,k 值逐渐接近0。

关键词: 力敏薄膜 , 阻抗 , 非晶

83wt%FeCuNbSiB粉体/硅橡胶复合薄膜力敏特性

周佳 , 朱正吼 , 杜康 , , 黄渝鸿 , 乔宝英

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.21.014

以 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9粉体为复合相,硅橡胶为基体,制得粉体含量为83%(质量分数)、厚度200μm的复合薄膜;采用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载;薄膜采用电容方式连接。研究了复合薄膜在压应力连续加载/卸载和压应力保持加载/卸载状况下的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5mm/min 和保压加载/卸载条件下,当测试频率1kHz、压应力0.2~1.0MPa 时,具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k值为2~0.2,测试标准偏差稳定在0.02~0.05,薄膜对于<0.3MPa应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ曲线与卸载曲线不重合。

关键词: 力敏薄膜 , 阻抗 , 弹性后效

Fe73.5Cu1Nb1.5Si13.5B9Mo1.5粉体/硅橡胶复合薄膜与Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄膜层状结构的微应力阻抗效应研究

, 朱正吼 , 李晓敏 , 周佳 , 赵辉

稀有金属材料与工程

选用最大粒度为40 μm的Fe73.5Cu1Nb1.5Si13.5B9Mo1.5粉体和硅橡胶混合制备的磁性薄膜作为压磁层.同时用Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄膜作为压电层.测试频率范围从10 kHZ到1 MHz,并且压应力从0~0.14 MPa.比较了两组层合结构的微应力阻抗效应,其中包括:压磁/压电/压磁层合结构和压电/压磁/压电层合结构.结果证明两组层合结构都存在不同程度的磁电耦合效应.在压应力小于0.02MPa时,磁电耦合效应随压应力增大而增大,大于0.02 MPa时,磁电耦合效应达到极大值,同时它对微应力阻抗效应贡献不明显.因为两组层合结构具有各自不同的磁电耦合体系,压磁/压电/压磁层合结构以压磁效应影响阻抗为主而压电/压磁/压电层合结构以压电效应影响阻抗为主.

关键词: 应力阻抗 , 层状结构 , 压磁 , 压电 , 磁电耦合

连续压应力下Fe基非晶合金带材的压磁效应

杜康 , 朱正吼 , 周佳 , , 乔宝英

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.007

通过对 Fe 基非晶合金带材连续施加压力,测试其附近闭合回路电感变化,研究了Fe基非晶合金带材的电感式压磁效应。结果表明,通过测试 Fe基非晶合金带材附近闭合回路电感变化可用来测试和表征Fe基非晶合金带材的压磁性能;在f=1kHz时,Fe基非晶合金带材压磁性能稳定性好,随着压力的增大带材压磁性能升高,在同一压力情况下, Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能优于 Fe78 Si9 B13带材;在f=100kHz 时,Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9带材压磁性能稳定性优于 Fe78 Si9 B13带材,并且 Fe73.5 Cu1 Nb3-Si13.5 B9带材在f=1kHz、压应力为0.69MPa 时具有最佳的压磁性能;在压应力<0.1 MP a 条件下,随着压应力增大,线圈电感值Ls 有一个剧增的上升趋势,铁基非晶带材压磁性能对微小应力更加敏感。

关键词: 压磁效应 , 非晶 , 电感

FeCuNbSiB非晶粉体/丁基橡胶复合薄膜的力敏特性

周佳 , 朱正吼 , , 乔宝英 , 杜康

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.10.014

以粒径为45μm 的 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶粉体为复合相,丁基橡胶为基体相,利用模压成型法制备了粉体含量为85%、厚度为150和200μm 的复合薄膜。采用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜试样进行连续加载/卸载实验(速度分别为0.1,0.5和1.0 mm/min),用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1和50 kHz下薄膜的阻抗Z 值。研究了加载/卸载速度、测试频率、薄膜厚度和环境温度对 Fe-CuNbSiB粉体/丁基橡胶力敏特性的影响。研究表明,复合薄膜在v=0.1 mm/min 时,其重复性最好,在加载过程中,应力灵敏度|k|值随着应力的增大呈现先增大后减小的变化趋势,卸载过程中,|k|值随着应力的逐渐减小而增大。在1 kHz测试频率下复合薄膜的力敏灵敏度高于50 kHz。相同测试条件下,厚度为200μm的复合薄膜的力敏灵敏性略优于150μm 的。在39.5~80℃温度范围内,随着温度的升高复合薄膜的灵敏度越高。

关键词: FeCuNbSiB 粉体 , 丁基橡胶 , 阻抗 , 力敏特性

Fe/FeSiB磁粉芯软磁性能研究

黄伟兵 , 朱正吼 , 杨操兵 , 刘志宾 ,

功能材料

采用模压成型制备FeSiB非晶磁粉芯.并讨论了退火温度和时间、非晶粉体的粒径、不同粒径混合及Fe粉复合量等对磁粉芯磁性能的影响.结果表明,在200~500℃范围内退火,随着退火温度的升高,磁粉芯的μe先增大后减小,375℃时达到最佳,其最佳退火时间为2h.在100kHz~1MHz内,频率稳定性良好,其中心频率在500kHz附近;非晶粉体的粒径越大,磁粉芯的磁性能越好;粉体粒径为60~100目时,其μe达到最大;当粒径为60~100目与100~200目复合时,60~100目的FeSiB非晶粉体含量为60%时最佳.当复合Fe粉后,发现其软磁性能得到了明显改善, Fe粉量为30%时,μe达到32,Q值达到33.

关键词: 非晶 , 磁粉芯 , 软磁性能

FeCuNbSiB粉体/丁基胶复合薄膜力敏特性

, 朱正吼 , 乔宝英

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.005

以 Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9粉体为复合相,丁基橡胶为基体,制得粉体质量含量为80%、厚度为200μm的复合薄膜;采用 TH2816LCR 数字电桥测试频率1 kHz下薄膜的阻抗Z 随压应力σ的变化情况,用LYYL-500N高档型微机控制压力试验机对薄膜体系进行程序控制加载;薄膜体系采用电容方式连接。研究了复合薄膜在3种不同的压应力条件下连续加载/卸载的力敏特性。研究表明,复合薄膜在连续加载/卸载速度≤0.5 mm/min和保压加载/卸载条件下、测试频率1 kHz、压应力0.1~1.0 MPa 时,复合薄膜具有良好的力敏稳定性和灵敏性。随着应力σ增大,阻抗Z 呈非线性下降,SI%值为6%~23%,灵敏精度k=Z’(σ)值范围1.9~0.02,测试标准偏差稳定在0.02~0.01,薄膜对于<0.3 MPa 应力更加灵敏。增加测试频率可以提高薄膜体系的力敏灵敏度。在压应力0.2~1.0 MPa范围内,薄膜弹性后效现象显著,导致薄膜加载Z-σ曲线与卸载曲线不重合。

关键词: 力敏薄膜 , 阻抗 , 弹性后效 , 丁基橡胶

改性沸石H-BEA催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮

邱俊 , 王建刚 , 孙杰

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00367

以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸、草酸、酒石酸改性制备了H-BEA,并根据XRD和NH3-TPD对沸石H-BEA进行表征.采用上述改性沸石催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮进行催化剂反应活性评价.实验结果表明,以柠檬酸改性沸石H-BEA具有较高的催化活性.进一步对催化剂用量、反应温度、反应时间等工艺条件优化得到最佳工艺条件,在最佳工艺条件下,产物1-萘满酮产率达到94.3%.

关键词: 苯基丁酸 , 萘满酮 , 分子内Friedel-Crafts , 沸石H-BEA

德兴铜矿野外高位水池液位的无线传动态监控

朱永生 , 吴水生 , 廖庆华

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2003.06.014

野外高位生产水池和生活水池的动态监控,是保证供水,防止溢流,有效降低生产成本的重要手段.无线传动态监控系统和管理网络的建立使人们装上了监控的眼睛.

关键词: 动态监控 , 生产水 , 生活水 , 水池液位 , 水质指标 , 无线传系统

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