基于原位X射线成像的泡沫钛变形机理与应变率效应研究

发布时间：2021-08-01 06:42

　　多孔泡沫钛兼具良好的力学性能、生物相容性和耐腐蚀性,凭借其优异的性能在航空、生物医用（植入物）和化学（催化）等领域具有广泛的应用。然而,由于缺乏针对微细观变形的原位测量技术造成其结构-性能关系还存在较多争议,制约了泡沫钛在更多方面的广泛应用。例如泡沫钛实际应用中难免受到冲击载荷作用,其在动态冲击下的力学性能鲜有报道,关于泡沫钛显现出的应变率效应潜在机理尚未达成一致。此外,孔径尺寸对泡沫钛力学性能的影响仍需探究。本文针对应变率及孔径大小对泡沫钛力学性能与变形机理的影响展开研究,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、计算机断层扫描技术对泡沫钛的微观结构和晶体结构进行表征。利用材料试验机和分离式霍普金森压杆开展了泡沫钛在宽范围应变率加载下力学响应实验,为了全面分析泡沫钛材料动静态加载下微观变形机理与应变率效应机理,将超快原位X射线相衬成像技术与动静态加载实验技术相结合,利用高速摄像记录了多孔钛的动静态压缩过程,通过数字图像相关方法对相衬图像序列进行后处理得到多孔钛的动静态应变场。不同孔径泡沫钛宏观应力-应变曲线表明,孔径对泡沫钛的屈服强度与应变硬化有显著影响,孔径为20μm与80μm的泡沫钛屈服... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

D打印技术制备泡沫钛过程

钛的实际形貌图。该类方法采用高功率的激光器照射金属并熔方法制备出的泡沫钛在生物医学替代品中应用较广泛。值得注术可以制备出人们自己设计出结构的泡沫钛材料，但是相对制设计制备相对代价较高。目前仅用于科学研究以及满足高端定

LiF[10]等采用纤维烧结法制备出不同孔隙度范围、多种取向的泡沫钛结构。图 1-3为实际形貌图。通过制备过程，提出钛纤维烧结过程中的烧结颈成型过程主要依赖于晶界扩散机制。烧结温度对烧结成型材料强度等力学性能起主要作用，烧结时间对其影响不大。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]数字图像相关技术在高温热膨胀系数测量中的应用[J]. 徐忠营,王伟,孟松鹤,解维华,易法军.  装备环境工程. 2016(03)
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硕士论文
[1]Hopkinson杆平面压剪复合加载实验技术研究[D]. 崔云霄.国防科学技术大学 2005



本文编号：3315023