基于拟涂层法评价无机非金属材料表层的力学性能
发布时间：2021-10-07 07:59
材料性能的检测、表征及评价对于构件的服役安全性和设计的可靠性至关重要,改善和提高材料自身性能对于构件的耐久性和安全性也十分重要。但是目前尚存在许多问题:1)一些处在特殊环境下材料的力学性能无法直接应用现有的测试技术对其进行测量;2)现有的测试技术不再适用于评价新材料或者新构型的力学性能;3)材料的自身性能达不到实际使用环境的需求。为了完善材料性能评价体系本文提出了拟涂层法,其核心思路是将材料的表层拟作涂层,采用相对法的思路评价材料表层的弹性模量和弯曲强度。本文采用拟涂层法,主要解决以下3个方面的问题:i)检测、表征受腐蚀水泥基材料结构表层力学性能的方法尚在探索之中,因为利用现有测试仪器难以直接检测受损伤水泥基材构件表层的力学性能;ii)陶瓷基板在集成电路产业中作为重要的材料,由于尺寸效应的影响,现有的测试陶瓷弯曲强度和弹性模量的方法不再适用于薄陶瓷基板;iii)玻璃因其光学透过性能好,易于生产和制造等优点,被广泛应用于电子、化工、半导通讯装置等领域。弯曲强度作为重要的力学性能参数之一,探索提高玻璃弯曲强度的方法对其未来发展和应用具有重要的意义。本文基于拟涂层法,围绕着水泥砂浆表层的弹性...
【文章来源】：中国建筑材料科学研究总院北京市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涂层－基体系统的等效刚度示意图
中国建筑材料科学研究总院硕士学位论文其中hRH ，根据算得的 值和 Es，通过式（1-2）即得涂层的弹性模量 图 1-2 中（a）和（b）分别为带有双面涂层和带有四层涂层的试样横截面结构示意图。采用相对法，同理可求双面涂层和四面涂层的值α与挠度比的关如式（1-9）和（1-10）所示，进而可以求得涂层的弹性模量[16]。 2312 1216 2f BhBh h HIf (1 3 2314 12216 6 2f h h H BhBh h HIf (1-
图 1-3 多层涂层样品的横截面示意图-3 Schematic illustration of cross-sections of multilayer coatings beam sp对法评价陶瓷涂层的弯曲强度求得涂层/基体的复合试样中涂层的弯曲强度，确定了加载性轴之间的距离和涂层断裂时的最大载荷值是解决问题的关层的弹性模量与基体的弹性模量的前提下，确定了复合体的涂层断裂处于中性轴之间的距离，才能对涂层的弯曲强度进弯曲试验中最大弯矩在跨距中点，最大弯矩如公式(1-11)所示2 2 4P L PLM P 为材料断裂时的荷载，N；L 是试块的跨距，mm；在涂层涂层的弯曲强度f 的表达式为公式（1-12）[16]：cf c cMP Ly y
【参考文献】：
期刊论文
[1]相对法及特殊条件下陶瓷材料力学性能评价[J]. 包亦望,聂光临,万德田. 硅酸盐学报. 2017(08)
[2]片状氧化铝的发展历程与应用前景[J]. 王玲,王千瑞,刘冲,熊焰. 陶瓷学报. 2016(06)
[3]脉冲激励技术评价陶瓷釉层的弹性模量[J]. 聂光临,包亦望,万德田,李月明. 陶瓷学报. 2016(06)
[4]氮化硅:未来陶瓷基片材料的发展趋势[J]. 张伟儒,高崇,郑彧. 新材料产业. 2016(11)
[5]求解梁大变形问题的一种精细分析方法[J]. 余婧妮,向宇,李晓妮,孙玉海,王小龙. 广西科技大学学报. 2014(04)
[6]电子封装基板材料研究进展及发展趋势[J]. 曾小亮,孙蓉,于淑会,许建斌,汪正平. 集成技术. 2014(06)
[7]HF/H2SO4溶液腐蚀时间对玻璃表面结构及其性能的影响[J]. 卢金山,刘望子,杜建亮,邓莉萍,李喜宝,冯志军. 硅酸盐通报. 2014(01)
[8]海水侵蚀后水泥砂浆的单轴动态力学性能研究[J]. 熊良宵,刘慈军. 岩石力学与工程学报. 2013(12)
[9]玻璃材料的弹性模量评价技术和影响因素分析[J]. 万德田,包亦望,刘小根,田远. 门窗. 2012(08)
[10]冻融环境下混凝土碳化深度的试验研究[J]. 于琦,牛荻涛,元成方,屈锋. 硅酸盐通报. 2012(04)
博士论文
[1]陶瓷涂层物理性能评价的相对法模型及验证[D]. 魏晨光.中国建筑材料科学研究总院 2015
[2]玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术[D]. 刘小根.中国建筑材料科学研究总院 2010
硕士论文
[1]相对法评价陶瓷涂层残余应力与界面结合强度[D]. 马德隆.中国建筑材料科学研究总院 2017
[2]基于缺口环法和相对法评价材料在特殊条件下的弹性模量[D]. 刘钊.中国建筑材料科学研究总院 2016
[3]酸处理与表面镀膜对玻璃力学与光学性能的影响[D]. 武刚.武汉理工大学 2014
[4]陶瓷薄膜（涂层）材料力学性能评价技术研究[D]. 李坤明.中国建筑材料科学研究总院 2010
[5]薄板大挠度弯曲问题的IEFG方法[D]. 殷娉.苏州大学 2010
[6]混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀双重因素作用下的损伤研究[D]. 王琴.扬州大学 2008
[7]相对法及其在脆性材料力学性能评价中的应用[D]. 卜晓雪.中国建筑材料科学研究总院 2007
[8]受腐蚀混凝土力学性能试验研究[D]. 陈元素.大连理工大学 2006
[9]玻璃表面微缺陷与离子交换表面改性的研究[D]. 付静.中国建筑材料科学研究院 2002
本文编号：3421659
【文章来源】：中国建筑材料科学研究总院北京市
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涂层－基体系统的等效刚度示意图
中国建筑材料科学研究总院硕士学位论文其中hRH ，根据算得的 值和 Es，通过式（1-2）即得涂层的弹性模量 图 1-2 中（a）和（b）分别为带有双面涂层和带有四层涂层的试样横截面结构示意图。采用相对法，同理可求双面涂层和四面涂层的值α与挠度比的关如式（1-9）和（1-10）所示，进而可以求得涂层的弹性模量[16]。 2312 1216 2f BhBh h HIf (1 3 2314 12216 6 2f h h H BhBh h HIf (1-
图 1-3 多层涂层样品的横截面示意图-3 Schematic illustration of cross-sections of multilayer coatings beam sp对法评价陶瓷涂层的弯曲强度求得涂层/基体的复合试样中涂层的弯曲强度，确定了加载性轴之间的距离和涂层断裂时的最大载荷值是解决问题的关层的弹性模量与基体的弹性模量的前提下，确定了复合体的涂层断裂处于中性轴之间的距离，才能对涂层的弯曲强度进弯曲试验中最大弯矩在跨距中点，最大弯矩如公式(1-11)所示2 2 4P L PLM P 为材料断裂时的荷载，N；L 是试块的跨距，mm；在涂层涂层的弯曲强度f 的表达式为公式（1-12）[16]：cf c cMP Ly y
【参考文献】：
期刊论文
[1]相对法及特殊条件下陶瓷材料力学性能评价[J]. 包亦望,聂光临,万德田. 硅酸盐学报. 2017(08)
[2]片状氧化铝的发展历程与应用前景[J]. 王玲,王千瑞,刘冲,熊焰. 陶瓷学报. 2016(06)
[3]脉冲激励技术评价陶瓷釉层的弹性模量[J]. 聂光临,包亦望,万德田,李月明. 陶瓷学报. 2016(06)
[4]氮化硅:未来陶瓷基片材料的发展趋势[J]. 张伟儒,高崇,郑彧. 新材料产业. 2016(11)
[5]求解梁大变形问题的一种精细分析方法[J]. 余婧妮,向宇,李晓妮,孙玉海,王小龙. 广西科技大学学报. 2014(04)
[6]电子封装基板材料研究进展及发展趋势[J]. 曾小亮,孙蓉,于淑会,许建斌,汪正平. 集成技术. 2014(06)
[7]HF/H2SO4溶液腐蚀时间对玻璃表面结构及其性能的影响[J]. 卢金山,刘望子,杜建亮,邓莉萍,李喜宝,冯志军. 硅酸盐通报. 2014(01)
[8]海水侵蚀后水泥砂浆的单轴动态力学性能研究[J]. 熊良宵,刘慈军. 岩石力学与工程学报. 2013(12)
[9]玻璃材料的弹性模量评价技术和影响因素分析[J]. 万德田,包亦望,刘小根,田远. 门窗. 2012(08)
[10]冻融环境下混凝土碳化深度的试验研究[J]. 于琦,牛荻涛,元成方,屈锋. 硅酸盐通报. 2012(04)
博士论文
[1]陶瓷涂层物理性能评价的相对法模型及验证[D]. 魏晨光.中国建筑材料科学研究总院 2015
[2]玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术[D]. 刘小根.中国建筑材料科学研究总院 2010
硕士论文
[1]相对法评价陶瓷涂层残余应力与界面结合强度[D]. 马德隆.中国建筑材料科学研究总院 2017
[2]基于缺口环法和相对法评价材料在特殊条件下的弹性模量[D]. 刘钊.中国建筑材料科学研究总院 2016
[3]酸处理与表面镀膜对玻璃力学与光学性能的影响[D]. 武刚.武汉理工大学 2014
[4]陶瓷薄膜（涂层）材料力学性能评价技术研究[D]. 李坤明.中国建筑材料科学研究总院 2010
[5]薄板大挠度弯曲问题的IEFG方法[D]. 殷娉.苏州大学 2010
[6]混凝土在干湿循环与硫酸盐侵蚀双重因素作用下的损伤研究[D]. 王琴.扬州大学 2008
[7]相对法及其在脆性材料力学性能评价中的应用[D]. 卜晓雪.中国建筑材料科学研究总院 2007
[8]受腐蚀混凝土力学性能试验研究[D]. 陈元素.大连理工大学 2006
[9]玻璃表面微缺陷与离子交换表面改性的研究[D]. 付静.中国建筑材料科学研究院 2002
本文编号：3421659
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