颗粒材料细宏观性能关联的纳米压痕测试研究
发布时间：2021-03-04 16:37
对土材料力学性质的研究逐渐由宏观到兼顾微观,土材料微小尺度的研究已经成为一个不容忽视的课题。在其他材料领域,材料微小尺度力学性质的研究同样备受关注。纳米压痕技术已经成为人们研究材料微观力学性能的重要手段,论文采用纳米压痕仪对人工制备土样进行试验研究,这对推进土材料微小尺度力学性能的研究具有重要意义。但由于传统的纳米压痕技术理论适用于相应测试尺度下的连续性材料,而将其应用到相应测试尺度下的非连续性材料时不能直接套用,应进行相应的分析和修正。因此本文将粒径相同的玻璃珠作为材料骨架与胶结物混合,经过特殊排列制备出由颗粒与胶结物质组成的理想化复合材料,其力学传递机制明确,力学性质稳定,便于进行细宏观分析。在试验过程中,通过改变压痕的相对位置得到压头作用于连续性材料和非连续性材料时的荷载-位移曲线。分析荷载-位移曲线加载阶段和卸载阶段的特征,并结合传统纳米压痕技术理论,得到压头作用于骨架颗粒和胶结物质的本质区别在于两者与压头轮廓有关的加载函数不同。对比分析理想化复合材料的二维受力断面图,得到纳米压痕技术应用于理想化复合材料时的加载函数。依据压头作用于骨架颗粒和胶结物时各自不同的加载函数,结合微/...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃珠（普通玻璃材质70目）
2试验研究总体方案112试验研究总体方案2.1试验所用材料介绍普通玻璃属于无规则结构非晶态固体，材料各向同性，抗压强度约为21480mmN/。颗粒比重为2.5。其结构单元与晶体材料相似，均由多面体组成。在工厂定制普通玻璃材质的玻璃珠，粒径范围为70目，颗粒成圆率大于90%。试验前使用圆孔标准筛筛分，选取70-80目之间的筛余颗粒作为试验所用的玻璃珠，控制玻璃珠的粒径范围在0.18mm-0.21mm之间。EAV合成树脂胶的主要是由乙烯与醋酸乙烯高温聚合掺少量粘接剂制成。材料常温下为白色固体，软化温度约为71-75摄氏度。材料融化后为无色透明状液体，流动性较差。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。EAV合成树脂胶属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下属于连续性材料。EAV合成树脂胶在凝固过程中，终凝强度受外界影响校玻璃珠如图2-1所示，EAV合成树脂胶如图2-2所示。图2-1玻璃珠（普通玻璃材质70目）Fig.2-1GlassBeads(DinaryGlassMaterial70Mesh)图2-2EAV合成树脂胶Fig.2-2EAVSyntheticResinAdhesive聚乙二醇（3000）属于高分子聚合物，常温状态下材料表现为白色蜡状固体，熔点大约在53-56摄氏度。材料融化后为无色透明状液体，流动性较好。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。聚乙二醇（3000）属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下其属于连续性材料，在凝固过程中，终凝强度受外界因素影响校聚乙烯蜡（高分子蜡），属于一种高分子聚合材料。常温状态下材料为白色蜡状或絮状固体，组成材料的成分包括乙烯聚合橡胶等，高温聚合而成。材料熔点在100-120摄氏
西安理工大学硕士学位论文12度左右。融化后为无色透明液体，流动性好。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下其属于连续性材料，在凝固过程中，终凝强度受外界影响校聚乙二醇（3000）如图2-3所示，聚乙烯蜡（高分子蜡）如图2-4所示。图2-3聚乙二醇3000Fig.2-3PolyethyleneGlycol3000图2-4聚乙烯蜡Fig.2-4PolyethyleneWax多晶硅是具有基本完整点阵结构的晶体，晶体硬而脆，具有金属光泽，硬度介于锗和石英之间，切割时易碎裂。材料密度约为2.32-2.343cmg。多晶硅如图2-5所示。图2-5多晶硅Fig.2-5Polysilicon
本文编号：3063543
【文章来源】：西安理工大学陕西省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
玻璃珠（普通玻璃材质70目）
2试验研究总体方案112试验研究总体方案2.1试验所用材料介绍普通玻璃属于无规则结构非晶态固体，材料各向同性，抗压强度约为21480mmN/。颗粒比重为2.5。其结构单元与晶体材料相似，均由多面体组成。在工厂定制普通玻璃材质的玻璃珠，粒径范围为70目，颗粒成圆率大于90%。试验前使用圆孔标准筛筛分，选取70-80目之间的筛余颗粒作为试验所用的玻璃珠，控制玻璃珠的粒径范围在0.18mm-0.21mm之间。EAV合成树脂胶的主要是由乙烯与醋酸乙烯高温聚合掺少量粘接剂制成。材料常温下为白色固体，软化温度约为71-75摄氏度。材料融化后为无色透明状液体，流动性较差。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。EAV合成树脂胶属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下属于连续性材料。EAV合成树脂胶在凝固过程中，终凝强度受外界影响校玻璃珠如图2-1所示，EAV合成树脂胶如图2-2所示。图2-1玻璃珠（普通玻璃材质70目）Fig.2-1GlassBeads(DinaryGlassMaterial70Mesh)图2-2EAV合成树脂胶Fig.2-2EAVSyntheticResinAdhesive聚乙二醇（3000）属于高分子聚合物，常温状态下材料表现为白色蜡状固体，熔点大约在53-56摄氏度。材料融化后为无色透明状液体，流动性较好。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。聚乙二醇（3000）属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下其属于连续性材料，在凝固过程中，终凝强度受外界因素影响校聚乙烯蜡（高分子蜡），属于一种高分子聚合材料。常温状态下材料为白色蜡状或絮状固体，组成材料的成分包括乙烯聚合橡胶等，高温聚合而成。材料熔点在100-120摄氏
西安理工大学硕士学位论文12度左右。融化后为无色透明液体，流动性好。自然风干时材料在5min之内完成终凝，即固化时间小于等于5min。属于高分子胶结材料，在本文的测试尺度下其属于连续性材料，在凝固过程中，终凝强度受外界影响校聚乙二醇（3000）如图2-3所示，聚乙烯蜡（高分子蜡）如图2-4所示。图2-3聚乙二醇3000Fig.2-3PolyethyleneGlycol3000图2-4聚乙烯蜡Fig.2-4PolyethyleneWax多晶硅是具有基本完整点阵结构的晶体，晶体硬而脆，具有金属光泽，硬度介于锗和石英之间，切割时易碎裂。材料密度约为2.32-2.343cmg。多晶硅如图2-5所示。图2-5多晶硅Fig.2-5Polysilicon
本文编号：3063543
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