李忠明
,
杨伟
,
黄锐
,
杨鸣波
材料研究学报
研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乙烯(PE)和聚碳酸酯(PC)/PE
共混物在拉伸过程中形态的演化和增强机理. 结果表明,
高界面压应力是共混物在基体加工温度成型时,
从成型温度冷却到室温过程中基体收缩比分散相大产生的;
两种共混物在拉伸中有不同的形态演化过程: PC粒子原位形成了微纤,
粒子与基体间没有明显的界面滑动, 而PET粒子只产生较小的塑性变形, 成为椭球状粒子,
粒子与界面间存在滑动. PC对基体PE的增强效果比PET的更好,
因为PC/PE共混物拉伸过程中形成了良好增强作用的原位微纤. 在拉伸过程中,
PET/PE试样的细颈在靠近非浇口端形成, 并从此扩展开. 部分拉伸后,
PC/PE试样比PET/PE试样的弹性回复大, 回复到平衡状态时间长,
这是两种共混物分散相变形机理不同引起的.
关键词:
有机高分子材料
,
blend
,
high interfacial compressive stress
,
morphology evolution
杨玉娟严彪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00092
利用KKSO三维多相场模型, 在等层片宽度和厚度条件下, 研究了 CBr4-C2Cl6共晶合金在不同初始层片间距条件下的三维形态演化过程、层－棒转变及三维层片间距调整机制. 研究表明, 对于亚共晶、共晶成分的CBr4-C2Cl6合金, 不同的初始层片间距可能导致共晶形态发生层--棒转变, 且发生层--棒转变的趋势与初始层片间距的大小有关; 而过共晶成分的CBr4-C2Cl6合金不会发生层－棒转变, 维持层片生长. 而且当无量纲初始层片间距在0.598-2.336之间变化时, 随着层片间距的增加, 其演化顺序为: 层片湮没后形成 1λO→T-xλO→1λO→2λO→分叉与形核→Z字型分叉→无序组织. 研究还表明,三维层片间距调整机制与二维层片间距调整机制类似, 基本机制为层片湮没和层片分叉. 当初始层片间距较小时, 发生层片湮没现象. 而当初始层片间距较大时, 层片发生分叉. 但由于多了第三方向的限制作用, 三维层片间距调整机制比二维复杂.
关键词:
三维多相场
,
eutectic
,
morphology evolution
,
lamellar-rod transition
,
adjustment of lamellar spacing
柯常波马骁张新平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00422
建立了适用于含孔隙NiTi合金中B2-R相变的相场模型, 并用该相场模型研究了多孔NiTi合金中B2-R转变的微观组织演化过程以及孔隙率和孔尺寸对R相变体生长动力学行为的影响. 多孔NiTi合金中R相变体以相互协调的方式形成“带状”的三维结构和“鱼骨”状的二维组织, 变体之间形成的孪晶面包括{101}B2和{001}B22种, 4组变体相交于<010>B2; 这些结果与致密NiTi合金B2-R相变过程相同. 多孔NiTi合金中 R相优先在孔周围形核, 且较大的孔周围有较多的变体形核; R相变体的平均尺寸随孔隙率增大而逐渐减小, 随孔径增大而增加; 相对于规则圆孔, 不规则孔隙可导致R相变体尺寸略微减小; 变体的尺寸均匀性则随孔隙率增大而提高, 但对孔径大小和孔形状不敏感; 孔隙数量越多且孔径越小, 则B2-R转变越倾向于产生均匀而细密的R相组织.
关键词:
多孔NiTi形状记忆合金
,
B2-R phase transformation
,
growth kinetics
,
phase field approach
,
morphology evolution
韩国民
,
韩志强
,
Alan A.Luo
,
Anil K.Sachdev
,
柳百成
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2012.00531
基于KKS相场模型模拟了Mg-Al合金Mg17Al12单个连续析出相的形貌演化.相场模型中,各相自由能及化学势由Thermo-Calc热力学计算软件计算.构造各向异性函数时考虑了界面能各向异性的影响,基于Khachaturyan微观弹性应变能理论考虑了微观弹性应变能的影响.结果表明:仅考虑界面能各向异性不考虑微观弹性应变能,析出相呈板条状形貌;仅考虑微观弹性应变能不考虑界面能各向异性,析出相呈菱形,综合考虑界面能各向异性和微观弹性应变能,析出相呈板条状形貌,端部呈平行四边形,此形貌特征与实验观察结果吻合;界面能各向异性决定析出相的板条状形貌特征,微观弹性应变能导致端部产生平行四边形特征.
关键词:
Mg-Al合金
,
连续析出相
,
形貌演化
,
热力学计算
,
界面能各向异性
,
微观弹性应变能
,
相场模型
柯常波
,
马骁
,
张新平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00394
采用基于扩散场理论的宏观相场模型对NiTi形状记忆合金中具有菱方结构的共格Ni_4Ti_3相的析出及长大过程进行了模拟研究;沉淀相的形貌演化通过求解非守恒参量场Ginzburg-Landau控制方程和守恒浓度场Cahn-Hilliard扩散方程获得.与二维模型相比,本研究采用了准确的晶体学参数及改进的数学模型,获得了更为直观及合理的三维盘状变体及二维透镜状变体;Ni_4Ti_3沉淀相的长度.宽度和面积分数随时间的变化分别遵循指数、线性和对数关系;且其长度与宽度的比值并非恒定值,在生长初期该比值有较大的增速而随后逐渐减慢,能很好地解释沉淀相盘状及透镜状形貌特征形成的原因并与相关实验结果吻合.
关键词:
NiTi形状记忆合金
,
共格沉淀相
,
生长动力学
,
相场法
,
形貌演化
赵斌
,
林琳
,
陈超
,
何丹农
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12690
二氧化钛/钛酸盐纳米材料的晶型、尺寸、形貌和微结构等特征对物理化学性能有着至关重要的影响.晶体生长过程包括晶型转变和形貌演化等行为.本文综述了近年来在二氧化钛/钛酸盐纳米粉体材料晶型与形貌的控制合成工作中,材料晶型转变和形貌演化行为方面的研究进展.对奥斯特瓦尔德规则、奥斯特瓦尔德熟化机制、柯肯达尔效应和定向附着生长模式等重要的机理进行了阐述,并将晶体生长机理应用于二氧化钛/钛酸盐纳米粉体材料的合成过程中.不仅利用上述晶体生长机理解释了不同晶型、不同形貌二氧化钛/钛酸盐纳米粉体材料的生成原因,并且利用晶体生长机理指导二氧化钛/钛酸盐纳米粉体材料晶型与形貌的控制合成工作.
关键词:
二氧化钛
,
钛酸盐
,
晶型转变
,
形貌演化
,
机理
,
综述
曹文华
,
辛勇
,
刘东雷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.030
以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methaerylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制.构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验.结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的“活化能”,且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象.体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复.MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了“活化能”的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化.
关键词:
注塑成型
,
形态演化
,
力学行为
,
分子模拟
李岩
,
董秀文
,
于志伟
,
孔平
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160104
为确定电工硅钢的晶粒取向性,应用蚀坑技术研究了冷轧无取向硅钢、取向硅钢因择优腐蚀所形成的蚀坑与晶粒取向的关系,分析了{100}面系蚀坑形貌的演变过程,从晶体学角度建立了蚀坑形貌与晶面指数的对应关系.结果发现:无取向硅钢形成不同形貌的蚀坑,其晶面指数为( 001)、( 011)和( 111) ,或是由它们演变形成的其他晶面指数;取向硅钢形成的蚀坑为同一类型,晶面指数为( 011)或由其演变形成的其他晶面指数;晶界也会形成蚀坑,其形貌与相邻晶粒间的取向差有关,取向差大,形成{100}、{110}和{111}面系的蚀坑,取向差小,形成{110}面系的蚀坑.取向硅钢的蚀坑分布具有连续性,晶界的存在并不改变蚀坑的基本特征;取向硅钢蚀坑的底棱相互平行,相差不超过5°,底棱延伸方向与硅钢的轧制方向即[001]方向一致,偏离角度不超过5°.
关键词:
电工硅钢
,
蚀坑
,
晶体学分析
,
形貌演变
,
底棱延伸方向
,
偏离角度
