内耗 - 中国科学院金属研究所
中科院金属所SiC纤维增强钛基复合材料环件完成考核验证
中科院金属所SiC纤维增强钛基复合材料环件完成考核验证佚名
【期刊名称】《钛工业进展》
【年(卷),期】2017(34)5
【摘要】据中国科学院金属研究所网站7月12日报道，钛合金部复合材料课题组研制的全尺寸SiC纤维增强钛基复合材料环件已在浙江大学进行了地面强度验证试验，试验结果符合设计预期。
【总页数】1页(P40-40)
【关键词】纤维增强钛基复合材料;验证试验;中科院金属所;SiC;环件;中国科学院金属研究所;考核;浙江大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG139.8
【相关文献】
1.连续SiC纤维增强钛基复合材料横向高温变形机理研究 [J], 曹秀中;赵冰;韩秀全;侯红亮;曲海涛
2.连续SiC纤维增强钛基复合材料高温变形研究 [J], 高昌前;赵冰;韩秀全;侯红亮
3.SiC长纤维强化钛基复合材料环形件的制造新工艺 [J], 张小明
4.连续SiC纤维增强钛基复合材料研制 [J], 黄浩;王敏涓;李虎;李四青;张书铭;李臻熙;黄旭;解川
5.中科院碳化硅纤维增强钛基复合材料环件通过考核 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中科院金属所2018年招生简章
中科院金属所研究生招生简章08050101材料疲劳与断裂机制*张哲峰张鹏02纳米结构金属材料变形行为与机理*卢磊03新型微纳器件材料使役行为与失效机理*张广平04材料形变与断裂机制计算模拟杨金波05金属材料强韧化设计田艳中阳华杰06高性能仿生结构材料制备与应用*刘增乾屈瑞涛07低维材料中量子相变和器件研究韩拯08薄膜中的交换耦合、磁电耦合及其输运性质刘伟09铁电薄膜和器件的制备与评价张志东胡卫进10功能薄膜材料的拓扑与物理性质马嵩张志东11磁性纳米材料的电磁性能李达张志东12功能材料中的相变和电输运性质任卫军张志东13磁性材料中的拓扑组态和输运性质赵新国张志东14纳米催化机理与表征苏党生刘洪阳15纳米碳基材料催化刘洪阳16非金属纳米碳催化齐伟17基于铁电极化的量子材料构筑及其亚埃尺度结构特性*马秀良18智能材料微结构研究*叶恒强杨志卿19金属/非金属材料界面基因组基础*王绍青马尚义20钙钛矿氧化物功能薄膜亚埃尺度的界面结构特性*朱银莲唐云龙21金属材料的形变和相变*杜奎22材料界面效应的透射电子显微学*郑士建23炭纤维预氧化的微观机理*贺连龙24钙钛矿结构铁性氧化物显微结构与物理特性的计算模拟*陈东马秀良25腐蚀介质下材料结构演变的电子显微学研究*张波马秀良26钛合金形变微观机制模拟徐东生27多相钛合金中界面行为的第一原理研究胡青苗28稀土在钢中作用行为的计算设计研究陈星秋08050201极限尺寸纳米金属的制备（I）*史亦农02极限尺寸纳米金属的制备（II）*李秀艳03极限尺寸纳米金属的结构研究*卢柯罗兆平04纳米金属材料的变形与力学行为*卢柯刘小春05梯度纳米金属的使役行为*韩忠06不互溶合金结构纳米化与界面特性*金海军07梯度纳米金属的强韧化机制*陶乃镕08纳米金属材料的扩散与表面合金化*王镇波09纳米多孔金属变形与表面效应*金海军10构筑材料*李毅11生物医用金属材料*徐坚12非晶态合金涂层制备及性能研究*王建强13非晶复合材料制备及性能张海峰14非晶合金制备及成形王爱民15极端环境陶瓷材料*王京阳张洁16陶瓷基复合材料界面设计*王京阳王杰民17纳米储能陶瓷材料*王晓辉18新型超高温陶瓷*李美栓徐敬军19新型可加工陶瓷*陈继新20微电子互联材料郭敬东21微电子互联材料*刘志权22环境功能材料*李琦23新型碳结构探索*成会明24碳纳米管的制备与性能*刘畅侯鹏翔25二维材料的光电应用*任文才杜金红26智能电化学储能材料与设计*李峰闻雷27太阳能光催化材料*刘岗康向东28高性能锂硫电池材料*李峰何匡孙振华29纳米碳基电子器件*孙东明30纳米炭复合材料的功能特性*曾尤31碳纳米材料生长机制的原位TEM研究*汤代明32抗热腐蚀单晶高温合金楼琅洪李辉33先进高温材料及凝固技术研究于金江刘金来34单晶高温合金设计与制备李金国刘纪德35抗热腐蚀高温合金的微观组织调控及性能优化秦学智周兰章36超超临界电站用耐蚀合金的凝固行为及组织性能王常帅周兰章37新型轻质高强合金罗天骄杨院生38抗腐蚀合金工艺性能的研究郑志宁礼奎39难熔金属型芯制备工艺研究刘恩泽郑志40核燃料包壳管用FeCrAl基合金研究刘芳孙文儒41高强度低模量多功能医用钛合金研究*郝玉琳李述军42新型高分子人工心脏瓣膜制备及功能研究张兴白芸43新型超高温钛合金设计与性能优化王清江刘建荣44核级锆合金晶体学研究李阁平45高性能聚合物复合材料工艺与性能隋国鑫林国明46高强TiAl合金高温性能研究杨锐刘仁慈47粉末近净成形钛合金孔隙缺陷研究徐磊48功能薄膜材料设计与应用研究*姜辛49抗海洋生物附着金刚石涂层设计及应用研究*姜辛杨兵50半导体薄膜与纳米材料的可控制备与光电性能研究*刘宝丹姜辛51镁合金制备工艺及组织性能表征陈荣石08050301液态金属连续光导测温系统研制李殿中02高品质特殊钢制备工艺及装备研究王培03多场耦合凝固数值模拟与实验研究*陈云04先进高强钢固态相变机理与计算模拟*郑成武05高强高韧海工钢焊材研制陆善平06轻质材料的搅拌摩擦焊接*马宗义倪丁瑞07金属基复合材料增材制造*肖伯律王东08材料无损检测与评价蔡桂喜09复合防护涂层裴志亮孙超10抗高温腐蚀涂层姜肃猛宫骏11高温功能涂层宫骏祖亚培12TiB2颗粒增强铝基复合材料的制备及性能*熊天英陶永山13冷喷涂银基复合涂层及性能*熊天英沈艳芳14材料耐久性防护与工程化李京魏英华15抗氢钢薄膜材料*赵明久16四代核电用材料的使役行为研究*戎利建陈胜虎17氧化物弥散强化合金刘实熊良银18微重力环境下的合金凝固或钢的微合金化研究罗兴宏19850℃铸造高温结构材料马颖澈郝宪朝20轻质TiAl合金相变规律陈波刘奎21纳米高分子材料结构设计*张劲松22纳米高分子合金张劲松23甲壳素基创伤修复材料研究赵岩24高强高导铝合金研制*赵九洲25焊接质量控制技术陈怀宁陈静26新型无铅环保笔头材料的研发孔凡亚都祥元27结构功能一体化复合材料*王全兆马宗义28可溶性铝合金汪伟29海洋环境中封严涂层服役性能研究段德莉张荣禄30高性能航空合金零件轧制变形组织遗传特性与工艺调控技术研究*程明张士宏31先进铝合金板材的梯度塑性制备与评价技术*徐勇宋鸿武32生物可降解镁合金及应用谭丽丽33新型抗菌金属材料的设计与性能研究杨春光34先进氧化物弥散强化钢的研究单以银李艳芬35耐微生物腐蚀管线钢严伟36高温合金的凝固组织控制李应举杨院生冯小辉37管材形变与热处理过程织构和微观组织研究张伟红孙文儒01熔盐电化学曾潮流刘会军02纳米智能防腐技术*李瑛03新型缓蚀剂制备与性能杨怀玉04智能电化学制造杜克勤05热障涂层鲍泽斌06高温涂层制备科学沈明礼朱圣龙07硬质耐蚀涂层辛丽王成08高温氧化和防护董志宏09电化学储能及关键材料唐奡10应用电化学及材料刘建国严川伟11材料的腐蚀行为与损伤评价*韩恩厚12腐蚀与磨损的交互作用*郑玉贵13腐蚀监检测技术研究及应用郑玉贵台闯14材料的力学化学交互作用*王俭秋15材料自然环境腐蚀王振尧汪川16电化学监检测*董俊华王长罡17高性能防腐蚀涂层性能与机理研究*刘福春18镁合金腐蚀与防护宋影伟19油气管线腐蚀规律及评价方法研究闫茂成20环境微生物腐蚀及应用孙成许进注：1、以上研究方向均可招收全日制专业学位硕士研究生2、带*研究方向要求硕博连读四、初试科目080501材料物理与化学、080502材料学、080503材料加工工程、0805Z1腐蚀科学与防护101思想政治理论201英语一302数学二921大学物理或922物理化学C或923材料力学085204材料工程101思想政治理论201英语一302数学二921大学物理或922物理化学C或923材料力学或940材料科学基础B五、复试办法（1）复试原则坚持科学选拔。
内耗与材料热性能关系的深入探究
内耗与材料热性能关系的深入探究在材料科学领域中，内耗是一个重要的性能指标，它与材料的热性能密切相关。
本文将深入探究内耗与材料热性能之间的关系，并介绍内耗的定义、测量方法以及对材料性能的影响。
首先，我们来了解一下内耗的概念。
内耗是指材料在受到外力作用下，因分子、原子、离子等在晶格中的摆动和相互作用而产生的能量损耗。
在材料内部，各种微观结构和缺陷会导致能量的损耗，这种损耗就是内耗。
内耗可以分为弹性内耗和非弹性内耗两种类型。
弹性内耗是指材料在弹性变形过程中产生的能量损耗，而非弹性内耗则是指材料在塑性变形、磁滞、电滞等过程中产生的能量损耗。
内耗的测量通常使用动态力学分析仪(DMA)进行，该仪器可以通过施加不同频率和幅度的力来测量材料的机械性能。
通过测量材料在不同温度下的内耗曲线，可以获得材料的内耗峰值和内耗峰温度等参数。
内耗峰值表示材料在特定温度下的能量损耗程度，而内耗峰温度则表示材料的内耗峰值出现的温度。
内耗与材料的热性能密切相关。
热性能是指材料在受热或冷却过程中的热响应能力。
内耗的存在会导致材料在受热或冷却过程中产生能量损耗，从而影响材料的热性能。
一般来说，内耗越大，材料的热性能越差。
因此，内耗是评估材料热性能的重要指标之一。
内耗对材料性能的影响主要表现在以下几个方面。
首先，内耗会导致材料的热膨胀系数增大。
热膨胀系数是指材料在温度变化下单位长度的变化量。
当材料的内耗增大时，材料分子或原子的摆动增加，导致材料的热膨胀系数增大。
其次，内耗还会降低材料的热导率。
热导率是指材料在温度梯度下传导热量的能力。
内耗会导致能量损耗，减少材料传导热量的能力，从而降低材料的热导率。
此外，内耗还会影响材料的热稳定性。
热稳定性是指材料在高温下的稳定性能。
内耗会导致材料在高温下产生能量损耗，从而影响材料的热稳定性。
除了影响材料的热性能外，内耗还与材料的力学性能密切相关。
内耗会导致材料的刚性降低，从而影响材料的强度和韧性。
内耗还会影响材料的耐疲劳性能。
鋼中含氫所引起的内耗峯
鋼中含氫所引起的内耗峯
葛庭燧;容保粹
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】1954(000)002
【摘要】钢的内部发裂已经公认为与钢中的氢气有关。
现有的理论认为这是由于氢气聚集于钢中的内部缺陷产生破裂压力所引起,然而关于缺陷的性质和引起内部发裂的详细机构迄今还没有明确的了解。
本文尝试用内耗测量的方法来研究这个问题。
初步实验的结果指出: (1)氢在钢中可以引起内耗峰(将内耗表示为测量温度的函数时); (2)轻微冷加工或保温对于内耗峰的颠值温度有着显著的影响,这表示所得的内耗峰与钢中的缺陷和应力状态有关系; (3)所得的内耗峰表现有反常的振幅效应,即在一定的观测温度时,如将内耗表示为外加应力的函数,则也得到一个内耗峰。
这与本文作者之一以前在铝铜合金中所观测到的反常内耗峰的性质和表现相同,因而所得的内耗峰可能是由于氢与钢中的原子脱节的交互作用所引起来的。
【总页数】17页(P153-169)
【作者】葛庭燧;容保粹
【作者单位】中国科学院金属研究所;中国科学院金属研究所
【正文语种】中文
【中图分类】G6
【相关文献】
1.高强度鋼PH13-8Mo氫脆性之研究 [J], 紀明儀;蔡履文;陳鈞
2.非晶态合金Pd77.5Ag6.0Si16.5中含氢引起的内耗峰 [J], 何思明;刘明志
3.壬申九月八日偕苍坡登云麓峯返憇爱晚亭读张南轩先生青枫涧诗及钱南园九日登麓峯诗依韵同赋 [J], 石广權
4.不可战胜的“羣峯——讀立高的“屹立的羣峯” [J], 徐文斗
5.峯峯羊渠河深浅部划分及上山人员运输问题 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
内耗-中国科学院金属研究所
试谈“内耗”事物的进化和发展过程，实质上是内耗增减的比较和选择过程。
一些生命系统、经济体系和社会系统的更迭与发展，都是为减少内耗而进行竞争的结果。
内耗较小的生命物种在生存竞争中保存下来，内耗较大的物种则被淘汰。
在经济活动中，那些低耗高效的企业不断地发展壮大，而那些高耗低效的企业则会破产倒闭。
社会形态的更迭更是如此。
我们知道社会的主要功能是从事物质财富的生产，并合理地实现人与自然之间的物质变换。
一个高级的社会形态之所以取代低级的社会形态，就是因为高级的社会形态协同作用强，和谐程度高，内耗相对小，从而社会不和谐因素降到最低，以最节俭的方式实现人与自然之间的物质交换。
另外，人与人之间不适当的内耗不但占用精力，而且影响团结，影响工作的正常开展，具有很强的破坏性。
它可造成班子乃至整个单位人心涣散，离心离德，甚至搞垮一个单位。
其教训不在少数。
因此，在政界内耗可以说是过街老鼠，人人喊打。
然而，根据唯物辩证法一分为二的观点来看，任何事物都具有两面性。
它既有消极的一面，必然也有积极的一面。
“内耗” 作为一种事物同样适应这一泛之四海而皆准的哲学原理。
领导班子不论级别高低，如果没有适当的“内耗”，正常的工作争论甚至是斗争。
凡事不论巨细都是一人说了算，开会表决必然会一边倒。
这种丧失班子成员监督作用的权力，人们通常称之为“绝对权力” 有一位名人曾经说过：“失去监督的权力是可怕的，绝对的权力是造就腐败的温床” 历史上绝对权力给我们党和国家造成的损失是巨大的。
教训也实在是太深刻。
同理，有的设备一旦失去“内耗”将造成整个系统的土崩瓦解。
比如自励式发电机它首先是利用剩磁建立初始电压。
刚刚建立起来的初始电压就被用作发电机自身微弱的励磁。
获得励磁电流的发电机出力增大，励磁也增大。
如此连锁反应，良性循环。
发电机才进入一个稳定的工作状态。
这个稳定的工作状态若要维持，它除了对外输出电功率外，还必须为自己分流一定比例的励磁电流。
如果把发电机内部励磁消耗的功率也称之为“内耗”的话。
第十届全国固体内耗与力学谱及其应用学术会议程序
安徽工业大学
La1-xSrxFeO3体系不同相变处的超声研究(O2-4)
9:50~10:10
刘君
伊犁师范学院
蛋白质变性过程的力学谱及介电谱测量与分析(O2-5)
10:10~10:30
茶歇
10:30~10:50
吴学邦
中国科学院固体物理所
非晶聚合物Sub-Rouse弛豫模式的力学谱研究(O2-6)
10:50~11:10
8:30~8:50
李玉强
伊犁师范学院
液态簧振动力学谱在硅酸盐水泥水化反应的应用研究(O2-1)
8:50~9:10
袁颖憨
河海大学
双钙钛矿陶瓷材料的力学谱研究(O2-2)
9:10~9:30
王丽娜
伊犁师范学院
邻苯二甲酸二甲酯系材料玻璃化转变的力学谱、介电谱及差式扫描量热法测量与分析(O2-3)
9:30~9:50
16:10~16:30
水嘉鹏
中国科学院固体物理所
大块金属玻璃Zr55Cu30Al10Ni5的低频内耗行为
16:30~16:50
王敬丰
重庆大学
镁合金强度与内耗的平衡优化研究
16:50~17:10
郝汀
中国科学院固体物理所
等通道转角挤压T91钢的内耗
17:10~17:30
周恒为
伊犁师范学院
一种基于液态簧振动力学谱的固体中裂纹产生和愈合实时检测的新方法
9:10~9:30
胡菁
中国科学院固体物理所
离子辐照纯钨的室温时效行为研究(O1-3)
9:30~9:50
张进峰
上海大学/苏州市职业大学
低碳双相钢相变内耗峰研究(O1-4)
9:50~10:10
葛庭燧 金属物理学家中国科学院院士
葛庭燧金属物理学家中国科学院院士
葛庭燧金属物理学家中国科学院院士
葛庭燧，金属物理学家，1913年5月3日生于山东蓬莱。
1937年毕业于清华大学。
1940年获燕京大学理学硕士学位。
1943年获美国加州大学伯克利分校物理学博士学位。
1955年被选聘为中国科学院学部委员（院士）。
2019年4月29
日逝世。
曾任中国科学院金属研究所研究员、副所长，中国科学院固体物理研究所研究员、所长、名誉所长。
主要从事固体内耗、晶体缺陷和金属力学性质研究，是国际上滞弹性内耗研究领域创始人之一。
首创了“葛氏扭摆”，首次发现晶界内耗峰（葛氏峰），发现点缺陷与位错交互作用以及位错与晶界交互作用引起的非线性滞弹性内耗峰。
1956年获国家自然科学奖二等奖。
1989年获国际固体内耗与超声衰减最高奖--甄纳奖。
2019年获桥口隆吉材料科学奖。
2019年获TMS学术最高奖--梅尔奖。
葛庭燧（1913年5月3日--2019年4月29日），金属物理学家，中国科学院院士（1955年）；1913年5月3日生于山东省蓬莱县的一个农民家庭。
1937年毕业于清葛庭燧葛庭燧华大学物理学系。
1940年获燕京大学物理学系硕士学位。
1941年赴美，入加利福尼亚大学（伯克利），1943年获物理学博士学位。
1943年至1945年在麻省理工学院光谱实验室和辐射实验室，1945年至1949。
疲劳及其破坏综述
• 金属疲劳（Metal Fatigue）这一词的起源， 大概提出于19世纪30~40年代。1842年一辆驶 往巴黎的列车由于一根轴断裂而脱轨，发生严 重事故，造成数百人伤亡的惨剧，在事故调查 时，苏格兰工程师Rankine注意到车轴断裂始 于脆性裂纹的增长，并首次针对疲劳断裂的轴 进行系统研究。而英国人raithwaite在1854年 发表的论文On the Fatigue and Consquent Fractures of Metals首次使用“金属疲劳” 一词，文中列举了大量啤酒设备、螺旋桨、曲 轴等发生疲劳断裂的案例。
联系我们：联系人：屈伸、李天夫 联系电话：(024)83978776、
(024)23971452
电子邮箱：squ@、tfuli@
地址：辽宁省沈阳市沈河区文化路72号中国科学院金属研究所
李薰楼 115室、352室。
13
第二章 应力疲劳
2.1 S-N曲线 2.2 平均应力的影响 2.3 影响疲劳性能的若干因素 2.4 缺口疲劳 2.5 变幅载荷谱下的疲劳寿命 2.6 随机谱与循环计数法
4
• 1850~1860年期间，德国 工程师August Wöhler首次 系统地对火车轴的疲劳行 为进行实验研究，并着手 设计和制作疲劳试验机， 在这一过程中他们提出了 S-N曲线（又称Wöhler曲 线）、疲劳极限、疲劳强 度等概念，这些概念和思 想在日后的生产设计中得 到广泛应用，并促使了疲 劳学科的真正发展。
推动我国疲劳断裂领域的理论研究技术与应用。
6
2. 金属疲劳的危害
• 据统计，疲劳失效造成的总损失达到 了工业总产值的3%-5%，其中金属疲劳失 效造成的事故遍布工业生产的各个领域， 有些还对国防工业造成重大损失，是阻 碍工业生产和危害生命财产安全的一大 元凶。金属疲劳造成的重大事故数不胜 数，本文通过几个例子，来说明金属疲 劳失效的巨大危害。
形变量及退火温度对Al-Ce合金内耗影响的研究
形变量及退火温度对Al-Ce合金内耗影响的研究初少萌;刘炜丽;曹晓辉【摘要】采用葛氏倒扭摆内耗测量仪研究了拉伸形变量及退火温度对Ce含量为0.6％的Al-Ce合金内耗的影响.结果表明:晶界内耗峰的大小与晶粒尺寸有密切关系,可作为研究二次再结晶的有效手段,形变量越大,二次再结晶开始的温度越低.%By using the internal friction tester based on the Ke's inverted torsion pendulum, the effect of the tensile ratio and annealing treatment on the alloy internal friction in Al-0.6 wt% Ce alloys is discussed. Results shows that, the grain boundary internal friction is closely related to grain fineness number. So changing internal friction can be one of the effective measures for secondary recrystallization study. In the samples with higher deformation ratio, the secondary recrystallization temperature is lower.【期刊名称】《沈阳理工大学学报》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】5页(P81-85)【关键词】形变;Al-Ce合金;内耗;再结晶【作者】初少萌;刘炜丽;曹晓辉【作者单位】沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159;沈阳理工大学材料科学与工程学院,辽宁沈阳110159【正文语种】中文【中图分类】TGI46.2稀土在冶金工业中常用脱氢、脱氧、脱硫、起净化和变质作用以改善金属材料的性能。
纳米Al／Al2O3复合材料中的Al2O3膜的碎化对性能的影响
Ｌ ＡＹＥ Ｉ ＡＩＡＩ Ｒ Ｎ ／ ２ ＮＡＮｏ— ０３ ｃｏＭ Ｐｏｓ ＴＥ Ｉ
ｏ Ｎ ＥＣ Ｈ Ａ Ｎ Ｉ Ａ Ｌ Ｒ ｏ Ｐ Ｅ ＩＩ Ｓ Ｍ Ｃ Ｐ 、Ｅ
ＹＡ Ｎ Ｇ Ｚｈｉ ｉ ｑ ｎｇ ＨＥ ａ ｏ Ｌｉ ｎｌ ｎｇ ＨＵ ｕｉ ｉ Ｋ ｙ Ｃ Ｈ ＥＮ ｉ Ｊ ＦＡＮ ｕ ｓ Ｘ ｅ ｈｕ Ｃ０ Ｎ Ｇ ｏ ｔ Ｈ ｎｇ ａｏ Ｙ Ｅ ｅ ｑｉ ｎｇ Ｈ ｎｇ ａ
】 ｏ ｃ ｒ ｅ ｐ ｎ ｅ ｃ ｈ ｕ ｄ ｂ ｄ ｒ ｓｅ Ｔ ｌ ０ ４ ２ ８ ３ ３ — ５ ４ ， ＿ ｗｈ ｍ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｅ ｓ ｏ ｌ ｅ ａ ｄ ｅ ｓ ｄ， ｅ ： ２ ） ３ ４ ５ １ ５ ２ ３ １ ０ （
Ｅ—ｍ ａｉ： ｎｇｚ ｌｙａ ｑ＠ ｉ ｒａｃ． ｍ ． ｃｎ
（ｎ ｔｔ ｔ ｆＭ ｅ ａ ｓ ａ ｃ ，Ｃ ｉ ｅ ｅＡｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃ ｓ ｈ ｎｙ ｎ ０ １ Ｉ ｓｉｕ ｅ ｏ ｔｌＲｅ ｅ ｒｈ ｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆＳ ｉｎ ｅ ，Ｓ ｅ ａ ｇ ０
Ｓ ｐｏ ｔ ｄ ｙ ｕｐ ｒ ｅ ｂ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉ ｎ ｅ Ｆｏ ｎ ｔｏ ｆ Ｃｈｉ ｄｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｌ ｃ ｅ ｃ ｕ ｄａ ｉ ｎ ｏ ｎａ ｕｎ ｒ ｇｒ ｎ Ｎｏ． ５ １ １ ６ ａ ｄ ０ ７０ ８ ｎ ５ ９ １ ５．Ｍ ａ ｕｓ ｒｐｔ ｒ ｃ ｉ ｅ ｐ １ ０ １ ｎ ｒ ｖ ｓ ｄ ｆ ｍ ｅ ｔ １ ，２ ０１ ９ ７ ０５ ｎ ｃ ｉ ｅ ｅ ｖ ｄ Ａ ｒ １ ，２ ０ ；ｉ ｅ ｉ ｅ ｏｒ Ｓ ｐ ７ ０
ｏ ｈ ｘｉｅ ｓ ｅ ｌ． ｆｔ ｅ ｏ ｄ ｈ ｌ ｓ
ＫＥＹ ｏＲＤｓ Ａ２ ３ｌ ｅ，Ａ／ Ｉ ｏ ｏｉ ， ｃｏｔｕｔｒ，ｍｅｈｎｃｌｐｏ ｅ ｙ ｎｅｎ ｌ ｗ Ｉ０ ａ ｒ ＩＡ２ ｃ ｍｐ ｓｅ ｍｉ ｓｒｃｕｅ ｙ ０３ ｔ ｒ ｃａ ｉ ｒｐｒ ，ｉｔｒａ ａ ｔ
学术报告金属材料的疲劳断裂与强度研究报告人张哲-PPT精品文档
【学术报告】金属材料的疲劳、断裂与强度研究
报告人：张哲峰 研究员
中国科学院金属研究所副所长， 沈阳材料科学国家（联合）实0:00 地点：材料学院205 会议室
【摘要】
金属材料的疲劳、断裂与强度是制约工程构件安全可靠性的关键因素，报告 首先概述在面心立方金属疲劳位错演化规律以及晶界与孪晶界面疲劳开裂机制方 面的研究进展。随后主要介绍在金属玻璃断裂与强度方面的研究进展： 1 ）提出 拉伸正应力促进金属玻璃剪切断裂，压缩正应力抑制剪切断裂； 2 ）在归纳各种 金属玻璃拉伸断裂规律的基础上，提出一个新的拉伸断裂准则—椭圆准则，把经 典的最大正应力准则、屈特加准则、范·米塞斯准则和莫尔 - 库仑准则有机地统 一起来； 3）通过设计一系列金属玻璃缺口拉伸实验，证明了椭圆准则的有效性， 并提出了适合于描述拉伸与压缩应力条件下金属玻璃普适性断裂准则； 4 ）通过 分析金属玻璃剪切与解理失稳的竞争关系，建立了金属玻璃断裂方式因子与泊松 比的定量关系，提出可以用剪切模量与泊松比两个参数定量预测各种金属玻璃的 拉伸强度与断裂角、压缩强度与断裂角、拉/压强度不对称性。
中国科学院金属研究所高温合金研究部
中国科学院金属研究所高温合金研究部
张健;王莉
【期刊名称】《中国材料进展》
【年(卷),期】2013(032)001
【摘要】中国科学院金属研究所成立于1953年，是新中国成立后中国科学院创建的首批研究所之一。
创建者是我国著名的物理冶金学家李薰先生。
建所以来，一直致力于材料的结构、性能、使役行为及其防护技术的研究，同时注重材料制备与加工及工程化研究。
经过老一代科学家的艰苦创业和几代科技工作者的不懈努力，中国科学院金属研究所已经发展成为我国材料科学与工程领域重要的研究基地和人才培养基地，为材料科学的发展做出了杰出贡献。
金属研究所高温合金研究部由两院院士、2010年国家最高科学技术奖获得者师昌绪先生创建于上世纪六十年代，主要从事高温结构材料的合金设计、制备工艺、微观结构和使役性能等方面的研究工作，多年来研制了系列铸造和变形高温合金，发展了真空精铸、定向凝固和电磁离心铸造等多种先进工艺技术。
【总页数】2页(P63-64)
【作者】张健;王莉
【作者单位】中国科学院金属研究所;中国科学院金属研究所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.钢铁铸就的“报国情怀”——记辽宁省优秀共产党员,中国科学院金属研究所党委委员、材料加工模拟研究部主任李殿中
2.中国科学院金属研究所研究员邵琛玮: 锻刀铸剑"乐此不疲"
3.中国科学院金属研究所研究员邵琛玮:锻刀铸剑“乐此不疲”
4.战略性新兴产业发展思路研究部际协调小组召开第四次会议研究部署《战略性新兴产业发展＂十二五＂规划》编制等工作
5.中国科学院金属研究所磁性材料及磁学研究部
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
固体物理学—内耗
一、固体理论1950年，北京大学黄昆和里斯(A．Rhys)在英国利物浦大学提出多声子辐射和无辐射跃迁的量子理论，指出晶体缺陷中电子的无辐射跃迁因其能量变化可以全部通过多声子的发射或吸收予以补偿。
国际上称此理论为“黄-里斯理论”。
1982年至1986年，中科院理论物理所于渌、苏肇冰等对电子-晶格畸变高度非线性耦合的跃迁过程进行了系统的研究。
在黄-里斯理论的基础上，提出了一个多电子系统局域型非线性元激发的量子跃迁理论，给出了局域型非线性元激发辐射跃迁和无辐射跃迁量子跃迁几率的普遍表达式。
在双极化子模型的基础上，应用上述理论到Cis－聚乙炔的共振Raman谱上，理论计算与实验结果基本相符。
二、晶体学民国二十一年(1932年)，清华大学余瑞璜分析了氩的X光吸收和散射问题，证明了X射线的散射系数不同于经典的散射系数。
民国二十四年(1935年)至民国二十六年(1937年)，他在英国期间，对Zn(BrO3)2·6H2O的晶体结构进行分析，巧妙地消除了一般所称的“鬼影”，确定了它的晶体结构；他还发现X射线衍射的晶体摆动谱仪所用的对称形叶状摆动器所得的晶体摆动速度不均匀，以严格的数学处理，得到正确的非对称式叶形摆动器；在对NI(NO3)2·6NH3所作的晶体结构分析中，他对该晶体的Ｘ射线衍射线强度随衍射角的增加急剧下降现象作出了正确的解释。
1938年，余瑞璜在昆明继续从事有关晶体结构的分析研究，从数学上寻找消除傅里叶综合法必然产生的鬼影的方法，并于1942年成功地提出了晶体分析X射线数据新综合法。
民国二十三年(1934年)至民国二十五年(1936年)，北研院物理所陆学善在英国进行了“Cr－Al二元合金系的X射线研究”，首次提出Cr－Al二元合金系的完整相图。
他创立的利用晶体点阵常数测定相图中固溶线的方法，至今仍广泛应用。
民国三十六年(1947年)，北京大学黄昆在英国研究稀固溶体理论中提出，固体中的杂质缺陷会导致X光漫散射，其强度集中在普通Ｘ射线衍射斑点附近。
中科院沈阳金属所简介-2020版
中科院沈阳金属所简介中国科学院金属研究所（以下简称“金属所”）成立于1953年，是新中国成立后中国科学院新创建的首批研究所之一，创建者是我国著名的物理冶金学家李薰先生。
现任所长左良。
金属所是涵盖材料基础研究、应用研究和工程化研究的综合型研究所，1999年成为中国科学院知识创新工程试点单位之一。
金属所以“创新材料技术，攀登科技高峰，培育杰出人才，服务经济国防”为使命，主要学科方向和研究领域包括：纳米尺度下超高性能材料的设计与制备、耐苛刻环境超级结构材料、金属材料失效机理与防护技术、材料制备加工技术、基于计算的材料与工艺设计、新型能源材料与生物材料等。
金属所坚持实施“人才兴所”战略，培养和凝聚了大批优秀的材料科学家和工程技术专家。
截至2018年底，金属所有工作人员1800余人，其中两院院士6人，研究员及正高级专业技术人员200余人，副研究员及副高级专业技术人员400余人，国家“千人计划”入选者7人、“万人计划”入选者15人，中科院“百人计划”入选者45人，国家杰出青年基金获得者23人，是国内在材料科学领域获得国家杰出青年科学基金人数最多的单位。
仅近五年来，金属所一批青年科技工作者在Science、Nature期刊上发表高水平论文10余篇。
同时近年来，金属所有一批科学家活跃在国际舞台上，有14名科学家在25个国际学术组织任职，25名科学家在49种国际学术期刊担任主编、副主编、编委。
一批科学家荣获多项国际荣誉，体现了金属研究所的国际影响力，如韩恩厚研究员2016年担任世界腐蚀组织主席以及2017年当选为亚太材料科学院院长，杨柯研究员2016年荣获国际材料科学与工程协会终身荣誉会员称号，王京阳研究员2017年当选为世界陶瓷科学院院士，卢柯院士2018年当选美国工程院外籍院士。
金属所以高性能金属材料、新型无机非金属材料和先进复合材料等为主要研究对象，面向国家战略需求和国家经济建设、面向世界科学发展前沿需要，有针对性地开展基础研究和应用研究，并注重科技成果的转化和产业化。
金属合金内耗现象研究与分析
金属合金内耗现象研究与分析引言：金属合金是一种重要的材料，广泛应用于工业生产和科学研究领域。
然而，金属合金在使用过程中会出现内耗现象，对其性能和寿命产生不可忽视的影响。
本文将对金属合金内耗现象进行研究与分析，探讨其机理和影响因素。
一、内耗现象的定义和特点内耗是指金属合金在受到外力作用下，由于晶格缺陷、晶界滑移等原因，产生的内部能量损耗现象。
内耗现象具有以下特点：1. 频率依赖性：内耗随着外力作用频率的增加而增加，与金属合金的晶体结构和组织有关。
2. 温度依赖性：内耗随着温度的升高而增加，与金属合金的晶格振动和晶界活动有关。
3. 应力依赖性：内耗随着应力的增加而增加，与金属合金的塑性变形和位错运动有关。
二、内耗现象的机理分析金属合金内耗现象的机理主要涉及晶体缺陷和晶界活动。
晶体缺陷包括点缺陷（如空位、插入原子等）、线缺陷（如位错线等）和面缺陷（如晶界、孪晶界等）。
晶界活动包括晶界滑移、晶界扩散等。
这些缺陷和活动对金属合金的内部能量损耗起到重要作用。
三、内耗现象的影响因素分析1. 合金成分：金属合金的成分对内耗现象有重要影响。
不同元素的加入会改变晶格结构和晶界特性，从而影响内耗行为。
2. 热处理工艺：热处理工艺可以改变金属合金的晶体结构和晶界特性，进而影响内耗行为。
例如，固溶处理、时效处理等工艺对内耗现象有显著影响。
3. 外力作用：外力作用是引起内耗现象的重要原因。
应力的大小和方向、应变速率等都会对内耗行为产生影响。
四、内耗现象的测量与表征方法为了研究和分析金属合金的内耗现象，需要采用相应的测量和表征方法。
常用的方法包括：1. 内耗谱测量：通过测量金属合金在不同频率下的内耗谱，可以获得内耗峰的位置、宽度和强度等信息，从而了解内耗行为。
2. 动态力学分析：通过应力-应变曲线和频率扫描等方法，可以研究金属合金在外力作用下的内耗行为。
3. 电阻测量：通过测量金属合金的电阻变化，可以间接反映内耗现象的发生和变化。
全国固体内耗与力学谱及其应用学术会议程序
晚宴（金属所食堂三楼）
19:30~21:30
召开专业委员会会议
2012年9月20日
1、金属材料（地点：李薰楼468房间）（分会主席：黄以能、王先平）
8:30~8:50
张博
合肥工业大学
Zr基金属玻璃的近室温动态力学弛豫(O1-1)
8:50~9:10
卢现稳
上海交通大学
内耗法研究QP钢中马氏体位错与间隙原子的交互作用(O1-2)
8:30~8:50
李玉强
伊犁师范学院
液态簧振动力学谱在硅酸盐水泥水化反应的应用研究(O2-1)
8:50~9:10
袁颖憨
河海大学
双钙钛矿陶瓷材料的力学谱研究(O2-2)
9:10~9:30
王丽娜
伊犁师范学院
邻苯二甲酸二甲酯系材料玻璃化转变的力学谱、介电谱及差式扫描量热法测量与分析(O2-3)
9:30~9:50
15:00~15:20
陈岚
中山大学
用扭摆法研究向列型液晶在电场下的响应行为(O1-13)
15:20~15:40
孙宗琦
中国科学院金属研究所
内耗与乐器音质(O1-14)
15:50~16:00
会议总结（地点：李薰楼468房间）
16:00~17:00
参观实验室
18:00~20:00
晚餐（金属所食堂三楼）
2、陶瓷、聚合物及高分子（地点：李薰楼249房间）（分会主席：应学农、熊小敏）
自助午餐（金属所食堂三楼）
14:00~14:20
王华光
中国科学院固体物理所
聚(N-异丙基丙烯酰胺)微凝胶水溶液的力学谱研究(O2-10)
14:20~14:40
IFM1
固体内耗测量原理和技术水嘉鹏中国科学院固体物理研究所内耗与固体缺陷重点实验室二ОО二年十月目录一.静力学实验方法§1.1.扭转线圈振动仪二.低频内耗测量方法三.声频内耗测量方法四.超声内耗测量方法参考文献固体内耗测量原理和技术内耗测量是内耗研究的基础，内耗现象的研究需要内耗测量的结果，内耗的理论也需要内耗测量结果的检验和验证，因此研究内耗测量技术以及提高内耗测量的可信性和精度是内耗研究中常常需要讨论的一个基本命题. 早期的内耗研究主要集中在金属及其合金材料上，测量的内耗值一般比较小，往往采用近似公式计算测量的内耗值. 随着材料科学的发展，新型材料不断的涌现，内耗研究的范围也随之扩大，高阻尼材料和大内耗值材料的内耗测量要求将近似的内耗值计算公式精确化，这个问题既是一个实验问题也是一个理论问题，可能更多的是理论和概念性的问题.内耗测量的结果受到多种外界因素的影响，其中的某些因素是人们可以控制的，例如：温度、频率和振幅等. 还有一些因素是人们难于控制或者难于精确控制的，至少在现阶段还没有得到严格的控制，例如：安置试样时试样的微小形变、升温测量内耗时试样和内耗仪的热膨胀、试样安装的位置以及夹持试样的形变等的精确控制等，这些难于控制的因素可以引起测量数据的分散. 因此，在单一条件下测量一个内耗值时可以出现一定的分散性，例如：在室温下用自由衰减法测量一组不同成分或热处理试样的内耗值，其意义可能不是很大. 因为，不同试样的刚度各不相同，测量频率就不可能一样，在不同频率下测量的内耗值是难以进行比较的.通常的内耗测量是测量材料或试样的五种内耗谱：(1).内耗-温度谱.测量试样的内耗值随着温度的变化，这是文献中最常见的一种内耗曲线，葛庭燧先生最初进行的关于晶界内耗的工作[1]就是测量多晶和单晶纯铝的内耗-温度谱. 到目前为止，已经见到的报道，最低的内耗测量温度低于液氦温度，达到1.5K[2]，最高测量温度已经达到2300K以上[3].而通常报道的内耗测量温度的范围是液氮温度(77K)到300K(被称为低温内耗)和室温到800℃(被称为高温内耗). (2).内耗-频率谱.在温度和应变振幅不变的条件下，测量试样的内耗值随着频率的变化.测量频率的范围是：低频可以达到1×10-5Hz，在这样低的疲劳下，振动一个周期需要的时间大约是27.78小时，已经达到了准静态试验的条件，如果进一步降低测量频率，在保证仪器的稳定性上和实验时间上都有一定的难度，高频一般可以达到100兆赫(MHz)量级.内耗-频率谱的测量对于滞弹性材料十分重要，它可以直接确定滞弹性材料内耗峰的宽度以及与内耗峰有关的参数.(3).内耗-时间谱.即等温过程中的内耗.在温度不变的条件下，测量内耗随着测量时间的变化.当试样的结构随着时间发生变化时，例如：金属玻璃的结构弛豫过程、过饱和固溶体的脱溶过程等等，测量内耗-时间谱上一种非常灵敏和有效的方法. (4).内耗-振幅谱.当试样的内耗与应变振幅有关时，常常需要测量内耗值随着应变振幅大小的变化，这种内耗值与应变振幅的关系是认定非线性内耗的一个重要方法.在线性假设条件下，内耗值应该与测量的应变振幅无关，如果测量的内耗值明显地与应变振幅有关，线性假设则不能成立，这就是非线性内耗. 应该注意：在应变振幅过大的情况下，一般都可以观测到测量的内耗值随着应变振幅的增加而增加的现象，即所谓的正常振幅效应，这种振幅效应也是非线性内耗的一种表现，它是由于应变振幅过大，试样发生了非线性的塑性形变引起的附加效应，为了避免这种附加内耗的发生，在内耗测量时应当限制试样的最大应变振幅在10-5或者更小.但是，我们这里所说的非线性内耗指的是：即使试样的应变振幅非常小，也可以明显地观测到测量的内耗值随着应变振幅的变化，如果随着应变振幅的增大，测量的内耗值也增加，则称为正常振幅效应.如果随着应变振幅增大，测量的内耗值反而减小，则称为反常振幅效应.(5).在外场中，测量内耗值随着外场变化而发生的变化.这里的外场可以是应力场、外加的电场、磁场等等.当然，温度场也是一种外场，内耗-温度谱的实质也是在外场作用下的内耗随着外场的变化.目前在文献已经看到拉伸过程中的内耗、蠕变过程中的内耗、疲劳过程中的内耗和在不同磁场强度下的内耗等等的报道，有人将这种内耗称为过程内耗，也有人称为结构内耗，因为在外场中材料的结构往往发生了变化.下面介绍的内耗测量原理将按照测量频率高低的顺序进行，首先是介绍频率为零的内耗测量，即静态力学实验方法.一．静力学实验方法内耗测量的实质是力学弛豫的测量，当外力作用在试样上时，试样不能立即响应外加力的作用达到平衡状态，只有经过足够长的时间之后，试样才能达到外力作用下的新的平衡状态，试样从非平衡态过渡到平衡态的过程称为弛豫过程或者简称为弛豫.某些静态力学实验方法也可以用于力学弛豫过程的测量，它们与内耗的关系十分密切，既是内耗测量的辅助手段，也是内耗测量时频率为零的极限情况.虽然，这些测量有时不能直接得到内耗的数据，但在介绍内耗测量方法时，有必要介绍这一种类型的实验方法.§1.1. 扭转线圈振动仪图1.1.测量微蠕变和应力弛豫的装置进行静态力学弛豫实验的装置是扭转线圈振动仪，如图1.1所示. 这个装置是葛庭燧先生[1]根据电流计的原理设计的，并且最早应用于静力学滞弹性的测量. 这个实验装置可以分为以下三个部分：(1). 扭转仪的主体. 扭转仪的主体由上摆杆、上夹头P1、试样S、下夹头P2、下摆杆和阻尼油等组成, 上夹头是固定在加热炉上的，并与加热炉电绝缘. 阻尼油(机油)与固定在下夹头下端的阻尼片构成阻尼系统，调节阻尼油的浓度，使整个扭转系统处于临界阻尼状态，以避免扭转系统振动. (2). 加力部分. 从电源E 产生的电流经过电阻R、试样、线圈A、电解液和开关K构成回路. 线圈A位于一个恒定磁场中，当有电流通过线圈时，线圈产生一个扭力，使试样产生扭转形变. 线圈产生的扭力可以通过电阻R调节回路的电流控制和标定. 因此，回路的电流可以作为作用在试样上的扭力大小的量度，并且它还可以通过电阻R调节. 在葛庭燧先生设计的原始装置中，电解液是硫酸铜溶液，其目的是构成电流的回路而不产生附加的扭力. (3). 扭转形变测量部分. 扭转形变的测量由灯尺系统进行，灯尺系统由带有狭缝的准直光源、固定在下夹头中部的凹面反射镜M和一个半透明的标尺(图中没有画出)组成. 半透明的标尺与凹面反射镜的距离在三米左右，以达到需要的测量精度. 试样的扭转形变可以通过半透明标尺上形成的狭缝象读出. (4). 温度测量和控制系统. 试样的温度可以通过加热炉精确的控制，加热炉内装有两个合金杆H1和H2，测量温度的热电偶通过H1插入加热炉中，用于试样温度的测量. 从H 2把盛着许多与试样相同的短试样的硬玻璃管引入加热炉中，在测量过程中，可以在一定的时间取出短试样进行金相观察或进行其它对比试验，有时把氮气或惰性气体从H 2引入加热炉中，以避免试样在高温下发生过度氧化.这个装置既可以测量恒应力条件下的应变弛豫，也可以测量弹性后效(或蠕变回复)和应力后效.§1.2.恒应力条件下的应变弛豫在恒定的温度下，在某个0=t 的时刻，一个恒定的外加应力突然作用在试样上，测量试样的应变随着时间变化的试验称为恒应力条件下的应变弛豫实验，或者称为蠕变实验. 但是，与弛豫有关的蠕变试验与通常材料试验中的蠕变实验有所不同，它们之间的不同之处是这里的蠕变实验施加的外加应力比较小，试样的形变被控制在弹性范围内. 因此，有人把这种蠕变试验称为微蠕变实验.利用扭转线圈振动仪进行恒应力条件下的应变弛豫试验的程序是：首先将试样加热到预定的实验温度. 而后，接通通过线圈的电流，这个电流的大小是根据试验需要的应力大小和电流与应力的关系事先选定的，接通电流的时间作为试验的0=t 时间. 通过线圈的电流接通后，试样受到一个扭转力的作用发生扭转，在半透明标尺上可以观测到试样扭转的情况. 保持应力(线圈上的电流)不变，记录试样的扭转量随着时间的变化，可以得到图1.2所示的蠕变曲线. 当外加应力0σ作用在试样上时，试样立即产生一个与外加应力对应的应变)0(ε，按照未弛豫柔度的定义)0()0(0J J U ==σε (1.1)ε(t)/σJ J t图1.2 一个典型的微蠕变曲线．可以得到未弛豫柔度J U ．在外加应力的作用下，随着时间增长，试样的应变将逐渐增加．但是，应变增加的速率不断的减小，经过足够长的时间(理论上是经过无限长的时间)之后，试样的应变达到平衡，试样不再发生进一步的变形，从已弛豫柔度J R 的定义 J J R =∞=∞εσ()()0, (1.2)可以得到已弛豫柔度J R ．柔度弛豫量可以从关系式δJ J J R U =-． (1.3) 得到. 从蠕变曲线还可以得到蠕变弛豫函数J t ()J t t ()()=εσ0, t ≥0． (1.4)和蠕变弛豫时间τσ，蠕变弛豫时间的定义是弛豫达到δJ e时所需要的时间，这里e 是自然对数的底数．在实际的实验操作中，由于外加应力需要一定的时间(大约0.1秒的数量级)，所以，测量的未弛豫柔度J U 可能带有一定的实验误差．同样，由于实验时间不可能无限长，测量的已弛豫柔度J R 也可能带有一定的实验误差，在分析实验结果时，应当注意到这些实验误差．如果选择多个实验温度(为了减小实验误差，一般需要五个以上的实验温度)进行实验，在假定有一个与蠕变有关激活能H 的前提下，可以通过H 把蠕变表示为时间和温度的函数，即εε()()[exp(/)]t Af t H RT 0=⋅-, (1.5) 其中：R 是气体常量；T 是绝对温度；A 是一个与时间t 和温度T 无关的常量．在不同温度测量的εε()()t 0与lg t 曲线上找出达到给定εε()()t 0值需要的时间．这时εε()()t 0对1T 的微商是零，从方程式(1.5)得出d t d T H R (lg )(/).123=, (1.6) 把对应于某个εε()()t 0值的lg t 画成1T 的函数，则从曲线的斜率可以求出激活能H ．如果这些曲线是直线，则在讨论的时间t 和温度T 的范围内，对应于这个εε()()t 0值的激活能H 是不变的．如果对于所有的εε()()t 0值都是直线，那么对应各个εε()()t 0值的直线彼此平行，从平均斜率可以得出激活能H 的值．激活能的测定对于探讨蠕变机制有着重要意义．§1.3. 恒应变条件下的应力弛豫在恒定的温度下，在某个t =0的时刻使试样产生一个给定的应变ε0，测量试样的应力随着时间的变化，这样的实验称为恒应变条件下的应力弛豫实验．tM M σ(t )/ε图1.3 一个典型的应力弛豫曲线．在进行恒应变条件下的应力弛豫实验时，首先控制炉温将试样加热到需要的实验温度，接通电源，调节电阻R 使试样获得预定的应变ε0．而后，调节电阻保持试样的应变不变，记录回路的电流随着时间t 的变化可以得到图1.3所示的曲线．图中的应力σ可以通过标定的电流与应力的关系进行换算得到，也可以直接表示为电流的相对变化i i t /0．在恒应变条件下的应力弛豫实验中，应力值是不断变化的，从t =0时刻的应力值σ()0逐渐趋向于t →∞时的平衡值σ()∞．从t =0时刻的应力值σ()0和实验给出的应变值ε0可以得到未弛豫模量M UM M U ==σε()()000， (1.7)从应力随着时间的变化可以得到应力弛豫函数M t ()M t t ()()=σε0． t ≥0， (1.8)如果将应力弛豫实验进行足够长的时间(理论上是无限长的时间)还可以得到完全弛豫的已弛豫模量M RM M R =∞=∞σε()()0． (1.9)而模量的弛豫量δM 从表达式δM M M U R =-． (1.10) 可以得到. 从模量弛豫曲线也可以得到恒应变弛豫时间τε，它是模量弛豫达到δMe 所需要的时间．通常，在同一实验温度下，材料的恒应变弛豫时间τε不等于蠕变弛豫时间τσ，可以证明：对于标准滞弹性固体有[4,5]ττσε>． (1.11) 如果在不同的温度进行应力弛豫实验，用与蠕变测量的同样程序也可以测定与应力弛豫相联系的激活能．在150℃至350℃温度范围内，对于多晶铝的测量表明：蠕变激活能与应力弛豫的激活能在实验误差范围内是相等的[1]．在线性假设下，由于应力和应变之间有一一对应关系，未弛豫模量和未弛豫柔度之间关系是M J U U =-1， (1.12) 已弛豫模量与已弛豫柔度之间的关系是M J R R =-1， (1.13) 由(1.3)、(1.10)、(1.12)和(1.13)式可以得到模量和柔度弛豫量之间的关系是δδM J J J U R =， (1.14) 和δδJ MM M U R =． (1.15)§1.4. 弹性后效在进行蠕变实验后的某个t =0的时刻突然撤去外加应力，测量应变随着时间变化的实验称为弹性后效实验．tt 10N t1(t )ε(t )/σ图1.4 一条典型的弹性后效曲线．利用扭动线圈振动仪，在进行一定时间的蠕变实验之后(不要求达到应变的平衡状态)，突然撤去应力，测量应变随着时间的变化，将应力撤去的时间作为t =0，可以得到图1.4所示的弹性后效曲线．当撤去外力时试样有一个瞬时的弹性回复，但是，这个弹性回复不能使试样立即回复到原始状态，即蠕变实验前的状态，只有经过足够长的时间之后，试样的应变才能达到平衡值．如果，应变的平衡值是零(图1.4的曲线1)，则试样的力学性质是滞弹性的．如果，应变的平衡值不是零，即保留了剩余形变，则有两种可能：一种可能是试样的力学性质是粘弹性的；另一种可能是试样发生了塑性变形．如果外加的应力比较大，则试样有可能发生塑性变形．区别粘弹性与塑性形变的办法要利用材料的粘弹性和塑性的性质．因为所谓的粘弹性是指线性粘弹性，线性粘弹性的剩余应变与应力和应力作用的时间都成正比，而塑性应变与外力之间不存在线性关系．因此，只要在不同的应力下反复的进行蠕变和弹性后效实验便可以得到剩余应变与应力的关系，如果这个关系是线性的，则材料的力学性质是粘弹性的，否则是应力过大，发生了塑性形变．同样也可以在相同的应力下，进行不同蠕变时间的弹性后效实验，得到蠕变时间与剩余应变的关系．如果，蠕变时间与剩余应变成正比，则材料的力学性质是粘弹性的，否则剩余应变是由于外加应力过大引起的塑性形变．§1.5. 应力后效当保持恒定应变一定时间之后(不一定达到应力的平衡状态)，在某个t =0的时刻突然使应变降低到零，并且保持应变为零，测量应力随着时间的变化，这样的实验称为应力后效实验．利用图1.1所示的扭转线圈振动仪可以进行应力后效的实验．典型的应力随着时间变化的曲线如图1.5所示．为了保持在t =0时应变为零，需要外加一个反向应力．对于滞弹性材料，这个反向应力将会随着时间逐渐减小，经过足够长的时间之后，反向应力将趋于零．H t1(t)tt 1M Uσ(t)/ε0图1.5．一条典型的应力后效曲线上述实验工作虽然都是以二十世纪四十年代葛庭燧先生发明的扭转线圈振动仪为测试仪器进行的，但是，这只是一个原理性的一个例子，在二十世纪八十年，中国科学院固体物理研究所开发了一种多功能内耗仪，这种多功能内耗仪是全自动控制的，可以进行上述的静力学实验，也可以进行内耗和模量的测量. 虽然多功能内耗仪是比较复杂的仪器，但其测量原理仍然没有变化.二. 低频内耗测量方法低频内耗指的是：在这样低的频率下，应力波的波长远大于试样的尺度，试样每个截面上所受的应力可以看成相同的．因为应力波的波长与试样的弹性模量或者声速有关，对于金属大约是数千米的量级，而试样的尺寸通常是厘米量级．所以，如果测量频率小于20Hz ，试样每个截面上所受的应力应该可以看成相同的．在低频内耗的情况下，试样的内耗行为可以用力学模型描述．§2.1.自由衰减法自由衰减法也称为共振法是测量内耗的常用方法之一，葛庭燧先生[1]最初开创性的多晶和单晶铝晶界内耗的工作就是用自由衰减法测量的．下面首先介绍他当初设计和使用的扭摆装置．1．测量内耗和切变模量的装置——扭摆和倒扭摆扭摆也称为葛摆，是葛庭燧先生发明的．扭摆的示意图如图2.1所示，这个扭摆装置可以分为三个部分：振动系统、温度控制和测量系统以及振幅测量系统．图2.1.葛摆的示意图(1)．振动系统．振动系统由上摆杆、试样S、下摆杆、横摆杆和阻尼油等部件组成．上摆杆P1的上端很紧地插入一个钢制的园筒C里，圆筒C的顶端拧入一个硬石棉棒里，用水泥黏附剂牢固地粘住．这个石棉棒可以把试样向外传导的热量减至最少，石棉棒的顶端扩大为圆盘状，可以把圆盘底面的沟槽嵌入钢管FF的顶端，从外面用螺钉固定在炉壁上，使它不能转动．上摆杆P1的下端是一个钢制的小夹头，用来紧紧地夹住试样S．试样S 是直径约为1mm、长度约为30cm的丝状试样．下摆杆P2的上端也是一个钢制的用来夹住试样S下端的小夹头，小夹头与一根直径2.057mm(B&S12号)的镍铬合金杆N焊接在一起，镍铬合金杆的导热性很差，但在各种温度下它的刚度都远高于试样的刚度．M 是附着在合金杆上的一个凹面反射镜，它是用来测量振幅的．横摆杆BB套在镍铬杆上，长约20cm，两端分别担着一块圆柱状的软铁作为摆锤，重约30g，改变横摆杆的长度或者改变摆锤的重量都可以调节振动系统的振动频率．在两个摆锤的附近分别放着一块电磁铁，轻轻地敲打一个电键可以通过电磁铁的作用激发振动系统使之振动．下摆杆的下端嵌入一个较粗的黄铜管，黄铜管被浸入稠密的机油里，调节黄铜管浸入机油的深度使振动系统的横向振动处于临界阻尼状态．用这个方法，由于克服了横向振动的干扰，在激发扭转振动以后立即可以进行内耗和切变模量的测量．(2)．温度控制和测量系统．FF是一个电阻炉,它的构成是把直径1.016mm (B&S18号)镍铬丝绕在直径约3.8cm、长度约71cm的无缝钢管上，为了使沿着炉管纵向的温度均匀，电阻炉两端的镍铬丝绕得比较密，在350℃时，炉管中部38cm长区域的温度相差不大于2℃，试样就放在这个均匀温区里．由于试样的两端已经有效地与外界隔热，所以整个试样的温度是均匀的．炉管的下端用隔热板封住，板的中部留有一个园孔，刚好使合金杆N伸出炉外而不与隔热板接触．用一个自耦变压器调节电阻炉的电压进行温度控制．一副铬-铝热电偶从H1孔引入电阻炉内以测量温度．H2孔是用于把盛着许多与内耗试样相同的短试样的硬玻璃管引入炉内．在测试当中，可以在一定的时间取出短试样进行金相观察或者其它对比实验，或者把氮气或惰性气体从H2充入炉内，以避免高温下试样发生过度的氧化．(3)．振幅测量系统．振幅的测量是由通过带有狭缝的准直光源、附着在下摆杆上的凹面反射镜和半透明标尺组成的，由狭缝透出的一束光线经过反射镜的反射，在距离反射镜三米远处的半透明标尺上形成一个清晰的狭缝像．当下摆杆扭动时，这个狭缝像在标尺上左右移动，用于上述振动系统的周期大约1.2秒，用目测的方法很容易测定狭缝像的移动．振幅对数减缩量的测定是在一段适当的时间内连续测量振动振幅的数值．在距反射镜三米远的标尺上，所用的最大振动振幅小于8cm．如果试样的直径是1mm，长度是30cm，则这个振幅相当于在试样表面上的最大切应力为2×10-5．把连续的振幅值画在半对数坐标纸上作为振动序数的函数，如果是一条直线，表明在所用的实验条件下对数减缩量与振动振幅无关．如果是一条曲线，则出现了振幅效应．当初葛庭燧对多晶和单晶铝进行的内耗测量是一条直线，因此，他得到的是与振幅无关的线性内耗．直到二十世纪六十年代，频率的测量是通过秒表计时进行的．在实验过程中，频率的变化反映了试样的模量变化，了解试样模量变化的情况，对于分析内耗峰形成机制是一个重要的方面．二十世纪六十年代以后，随着电子技术和自动化技术的发展，葛摆装置有了很大的改进，但是，葛摆的基本原理仍然没有变化．2. 内耗与对数减缩量的关系如果你的内耗仪可以记录试样振动的情况可以得到图2.2所示的振幅衰减曲线．取相邻两次振动的振幅A n 和A n +1，根据振幅对数减缩量δ的定义δ=+lnA A nn 1, (2.1)A图2.2. 一个典型的振幅衰减曲线．可以得到对数减缩量δ的数值．A n 和A n +1分别表示第n 次和第n+1次振动的振幅．当内耗比较小时，由于A n 和A n +1的值非常接近，利用相邻两次振动振幅计算的δ值可能产生比较大的误差．在内耗与振幅无关的条件下，可以使用多个振动的振幅计算δ的值．一个比较简单的方法是利用关系式δ=+1m A A n n mln (2.2)计算δ值．A n m +是第n+m 次振动的振幅．更准确的方法是连续测量多个振幅，在半对数坐标纸上画出振幅与振动次数的关系，如果这是一个直线关系，表示没有振幅效应，可以用最小二乘法计算振幅对数减缩量δ的值．如果振动的振幅与振动的次数是非直线关系，则表示出现了振幅效应，这样的情况需要考虑非线性内耗．振幅的对数减缩量是表示振动系统阻尼的量，它的值不是试样的内耗值．振动系统的内耗可以从求解振动系统的运动方程式得到[6-8]，也可以从内耗的定义得到，公式的推导在内耗的唯象理论中已经给出．。
内耗对金属材料疲劳寿命的影响分析
内耗对金属材料疲劳寿命的影响分析引言：金属材料在工程领域中广泛应用，然而，长期使用和外部载荷作用下，金属材料容易发生疲劳破坏。
疲劳寿命是评估金属材料耐久性的重要指标之一。
而内耗作为金属材料的内在性质之一，对金属材料的疲劳寿命具有重要影响。
本文将深入探讨内耗对金属材料疲劳寿命的影响，并分析其机理。
一、内耗的概念和特性内耗是材料在外部作用下发生的能量损耗，也可称为材料的损耗因子。
内耗主要由材料内部结构的缺陷、杂质、晶界等因素引起，表现为材料在应力变化下的能量损耗。
内耗具有以下特性：1. 频率依赖性：内耗随频率的增加而增加，这是因为高频下材料内部结构的运动更加频繁，导致更多的能量损耗。
2. 温度依赖性：内耗随温度的升高而增加，这是因为温度升高会增加材料内部结构的运动，从而增加能量损耗。
3. 应力依赖性：内耗随应力的增加而增加，这是因为应力会导致材料内部结构的位移和变形，从而增加能量损耗。
二、内耗对金属材料疲劳寿命的影响1. 内耗对金属材料的强度和硬度有影响：内耗会导致材料的强度和硬度下降，从而降低了材料的抗疲劳性能。
内耗使材料内部结构发生位移和变形，导致材料的变形能量增加，从而提高了材料的疲劳损伤程度。
2. 内耗对金属材料的耐腐蚀性有影响：内耗会使金属材料的耐腐蚀性下降，从而加速了金属材料的腐蚀疲劳过程。
内耗使金属材料内部结构的位移和变形增加，导致金属材料更容易与外界环境中的腐蚀介质发生反应，进而加速了金属材料的腐蚀疲劳过程。
3. 内耗对金属材料的应力松弛有影响：内耗会导致金属材料的应力松弛，从而降低了材料的抗疲劳性能。
内耗使金属材料内部结构发生位移和变形，导致材料的应力集中和应力松弛现象加剧，从而降低了材料的疲劳寿命。
三、内耗对金属材料疲劳寿命的影响机理1. 内耗引起的结构变化：内耗会导致金属材料内部结构的位移和变形，从而引起材料的晶界滑移、位错运动等结构变化。
这些结构变化会导致材料内部应力集中，从而加速了材料的疲劳破坏过程。
纳米晶Al的内耗研究
纳米晶Al的内耗研究
蔡彬;孔庆平;崔平;丛洪涛;孙秀魁
【期刊名称】《中山大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(040)0z2
【摘要】研究等离子蒸发法制备的粉末经过压结制备的纳米晶Al的内耗.
【总页数】2页(P255-256)
【作者】蔡彬;孔庆平;崔平;丛洪涛;孙秀魁
【作者单位】中国科学院固体物理研究所;中国科学院固体物理研究所;中国科学院固体物理研究所;中国科学院金属研究所;中国科学院金属研究所
【正文语种】中文
【中图分类】O482;TG111.2
【相关文献】
1.纳米铝晶界内耗峰的连续变温研究 [J], 魏健宁;孙光厚;刘坚强;周利玲;周雪云;谢卫军
2.快速凝固Al-Ni-Cu-Nd金属玻璃的晶化行为及Al基纳米晶/非晶复合材料的结构特征研究 [J], 肖于德;黎文献;马正青
3.低频内耗方法研究纳米晶Al块体材料的退火效应 [J], 陈吉;丛洪涛;卢柯;李广义
4.纳米晶Fe-25%Ni合金块材的内耗研究 [J], 汪宏斌;王晓宇;张骥华;徐祖耀
5.不同环境下AlSiFeMm非晶纳米晶涂层摩擦磨损行为研究 [J], 刘奇;程江波;冯源;梁秀兵;陈永雄;胡振峰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Fe-Al合金中与Al反位置原子弛豫有关的内耗峰
Fe-Al合金中与Al反位置原子弛豫有关的内耗峰
孙蔚;吴杰;韩福生
【期刊名称】《金属学报》
【年(卷),期】2007(43)3
【摘要】利用内耗方法对Fe_(47)Al_(53)合金中Al反位置原子的运动特征进行了研究,在410℃附近观察到了一个与合金热历史相关的弛豫型内耗峰．在快冷样品中内耗峰高度明显高于慢冷样品时内耗峰的高度;而对于快冷样品,升温测量时内耗峰高度又明显高于随后的降温测量时内耗峰的高度,内耗峰高度表明该内耗峰与快冷时残留的缺陷有关．由于该内耗峰激活能为1．88 eV,与Fe_(47)Al_(53)合金中Fe空位的迁移能相当,因而该峰应产生于应力诱导下Al反位置原子在Fe空位之间的运动．
【总页数】4页(P311-314)
【关键词】FeAl(B2)合金;内耗;Fe空位;Al反位置原子
【作者】孙蔚;吴杰;韩福生
【作者单位】浙江工贸职业技术学院;中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG113.22;O77
【相关文献】
1.B2 Fe-Al合金中与空位有关的弛豫 [J], 吴杰;韩福生;崔洪芝;迟静;姚树玉
2.B2 Fe-Al合金中由碳原子扩散引起的内耗峰 [J], 吴杰;韩福生;崔洪芝;迟静
3.快冷Fe-Al合金中的原子缺陷弛豫 [J], 周正存;赵宏平;顾苏怡;吴倩
4.快冷Fe71Al29合金中的两个内耗峰 [J], 王强;周正存;韩福生
5.Fe-Al合金有序化过程中的内耗峰 [J], 吴杰;崔洪芝;迟静;姚树玉;韩福生
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试谈“内耗”
事物的进化和发展过程，实质上是内耗增减的比较和选择过程。
一些生命系统、经济体系和社会系统的更迭与发展，都是为减少内耗而进行竞争的结果。
内耗较小的生命物种在生存竞争中保存下来，内耗较大的物种则被淘汰。
在经济活动中，那些低耗高效的企业不断地发展壮大，而那些高耗低效的企业则会破产倒闭。
社会形态的更迭更是如此。
我们知道社会的主要功能是从事物质财富的生产，并合理地实现人与自然之间的物质变换。
一个高级的社会形态之所以取代低级的社会形态，就是因为高级的社会形态协同作用强，和谐程度高，内耗相对小，从而社会不和谐因素降到最低，以最节俭的方式实现人与自然之间的物质交换。
另外，人与人之间不适当的内耗不但占用精力，而且影响团结，影响工作的正常开展，具有很强的破坏性。
它可造成班子乃至整个单位人心涣散，离心离德，甚至搞垮一个单位。
其教训不在少数。
因此，在政界内耗可以说是过街老鼠，人人喊打。
然而，根据唯物辩证法一分为二的观点来看，任何事物都具有两面性。
它既有消极的一面，必然也有积极的一面。
“内耗” 作为一种事物同样适应这一泛之四海而皆准的哲学原理。
领导班子不论级别高低，如果没有适当的“内耗”，正常的工作争论甚至是斗争。
凡事不论巨细都是一人说了算，开会表决必然会一边倒。
这种丧失班子成员监督作用的权力，人们通常称之为“绝对权力” 有一位名人曾经说过：“失去监督的权力是可怕的，绝对的权力是造就腐败的温床” 历史上绝对权力给我们党和国家造成的损失是巨大的。
教训也实在是太深刻。
同理，有的设备一旦失去“内耗”将造成整个系统的土崩瓦解。
比如自励式发电机它首先是利用剩磁建立初始电压。
刚刚建立起来的初始电压就被用作发电机自身微弱的励磁。
获得励磁电流的发电机出力增大，励磁也增大。
如此连锁反应，良性循环。
发电机才进入一个稳定的工作状态。
这个稳定的工作状态若要维持，它除了对外输出电功率外，还必须为自己分流一定比例的励磁电流。
如果把发电机内部励磁消耗的功率也称之为“内耗”的话。
一旦失去这个“内耗” 整个发电机系统将瞬刻瓦解。
自然科学中的“内耗－机械振动中的能量损耗”和社会科学范畴的“内耗－妨碍人与人之间和谐关系”是两个不同意义的概念，在科学研究的“内耗”领域，它的花样繁多，我们将机械振动能量由于物体内部原因被耗散、吸收而不可逆地转变为热能的现象称为内耗对于高频振动，这种能量损耗则称为超声衰减，它与内耗差一个换算因子。
在日常生活中，内耗现象相当普遍。
例如，钟声悠扬，余音久久不绝，说明铸钟所用的合金材料的内耗很低，不过一旦钟上出现裂纹．其声音便会很快停止，这表明内耗已大为增加。
又如，人的脊椎骨的内耗很大，否则走动时脚下的振动易传到大脑而引起脑振荡。
现已知道，引起振动能量耗散的根本原因很多，通常的内耗测量有三种方法：①自由振动衰减法。
测量两个
振幅的对数减缩，主要的测量装置是中国物理学家葛庭燧1947年发明的扭摆,文献上称为葛氏扭摆。
它可以测量内耗作为温度、频率或振幅等物理量的函数。
近年来已建立了计算机控制的全自动真空倒扭摆。
②强迫共振法。
测量一棒状试样共振频率、共振峰宽,则内耗为Q-1＝(ω2－ω1)/ωr。
③超声行波衰减法。
测量高频 (106～109Hz)超声脉冲在试样中传播的衰减系数α,测量α作为温度、频率、磁场或范性形变等物理量的函数。
并可以此测量计算内耗值，不同的微观过程具有不同的特征弛豫时间，因而使内耗峰出现的温度不同，形成内耗谱，称为固体机械能谱。
迄今已发现比较重要的内耗谱（峰）如下:①斯诺克（Snoek）峰。
体心立方金属中填隙溶质原子在外应力作用下的择优取向运动引起的内耗谱。
②曾讷（C.Zener）峰。
面心立方金属中代位溶质原子对（或簇）的应力感生有序引起的。
③葛氏峰。
金属晶粒间界的粘滞滑动引起的，早期也称为晶粒间界峰，它也是中国物理学家葛庭燧1947年首先发现的。
从对比的单晶铝不出现峰值，而存在于多晶铝中的晶粒间界内耗峰。
根据这个内耗现象，他提出了一种金属晶界结构模型,现在被称为葛氏晶界模型。
④玻童尼(Bordoni)峰。
面心立方金属冷加工以后低温下出现的一个与位错运动有关的峰。
⑤斯－科(Snoek-Kaster)峰。
体心立方金属中位错与填隙溶质原子交互作用引起的峰，又称冷加工峰，有人称为斯-科-葛峰。
内耗与超声衰减正广泛用于研究晶体缺陷、界面、金属中的扩散、固态相变、超导、疲劳、辐照损伤、薄膜结构等领域。
例如，研究低温下金属和合金的扩散，它可精确判定扩散常数D0和扩散激活能。
根据填隙原子引起的内耗峰值，可精确测量固溶体中的填隙原可精确子浓度，而与沉淀析出的第二相无关，用内耗法还可测定任一温度下间隙固溶体的浓度，可确定某些溶解度曲线；或研究应变时效或沉淀析出过程等。
还可用于研究固体声子与声子、电子以及磁场的交互作用和高分子聚合物的分子结构。
工业上用于钢铁性能检验和阻尼本领测量等。
近20年来，内耗与超声衰减已形成为材料科学、物理冶金和固体物理的一个重要分支学科。
葛氏扭摆
中科院金属所材料表面工程部
肖金泉。