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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 飞秒激光诱导热应力对细晶氧化铝断裂韧性的影响

    摘要： 采用飞秒激光在细晶氧化铝陶瓷棒上切割出尖端半径小于0.5微米的超锐V型缺口，通过单边V型缺口梁(SEVNB)法测定断裂韧性。为消除激光诱导热应力对断裂韧性测试的影响，测量前对带V型缺口的试样进行了退火处理。通过扫描电镜和显微拉曼光谱分析了缺口尖端的形貌。结果表明：存在激光热应力影响的细晶氧化铝断裂韧性值与退火后数值相等，可忽略激光诱导热应力对断裂韧性的影响。

    关键词： SEVNB法，断裂韧性，激光加工，热应力，氧化铝

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 电场诱导的GaN压电半导体陶瓷增韧

    摘要： 本文通过实验与数值方法研究了外加电场对极化GaN压电半导体陶瓷断裂韧性的影响。结果表明：在0.83 kV/cm电场强度下，断裂韧性提升22%，且随着电场继续增强，断裂韧性保持不变。这与传统压电陶瓷"外加电场导致断裂韧性下降"的特征完全不同，其差异原因可归因于自由电子的重新分布。该发现有望为压电半导体结构与器件的可靠性设计提供指导。

    关键词： 氮化镓、电场、断裂韧性、压电半导体陶瓷、增韧

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过压痕法研究InP单晶的局部变形与断裂行为

    摘要： 采用纳米压痕和截面透射电子显微镜（XTEM）技术研究了InP(100)单晶的压痕诱导变形机制。结果表明，加载曲线中随机分布着多个"突进"事件，这些现象主要源于位错形核与增殖活动。文中讨论了与突进效应相关的纳米压痕诱导位错数量的能量估算方法。此外，通过维氏压痕测试分析了断裂形貌，计算得出InP(100)单晶的断裂韧性约为1.2 MPa·m1/2，断裂能约为14.1 J/m2。

    关键词： InP(100)单晶、纳米压痕、断裂韧性、透射电子显微镜、突进现象

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 钠铝硼硅酸盐玻璃的弹性、硬度和断裂韧性

    摘要： 由于对具有更优力学性能的氧化物玻璃需求日益增长，我们需要加深对这些脆性材料中成分-结构-力学性能关系的理解。目前，杨氏模量等部分性能在很大程度上可根据化学成分预测，而其他性能（尤其是与断裂相关的性能）通常通过试错法优化。本研究以固定苏打含量的四元系Na2O-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃为对象，通过研究二十种玻璃的力学性能来探索不同结构域。采用超声回波法测定弹性模量和泊松比，维氏压痕法测定硬度，并运用单边预裂纹梁(SEPB)法测算部分目标成分的断裂韧性(KIc)。维氏硬度和杨氏模量的成分演变趋势与基于键约束密度和强度模型的预测结果高度吻合。虽然偏差较大，但基于假定参与断裂过程的键强度模型也能总体预测KIc的成分变化趋势。

    关键词： 维氏硬度、断裂韧性、玻璃性能、弹性模量、裂纹路径

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用功能性低热膨胀涂层提高透明陶瓷的断裂韧性和透光率

    摘要： 透明多晶陶瓷有望实现其他材料无法企及的应用，但要达成这一目标，必须提升其强度与韧性。然而，目前尚无法像处理玻璃那样实现表面强化处理。本文首次报道了在透明陶瓷中实现前所未有的表面压应力工程——其压应力值达到离子交换强化玻璃的水平（约750兆帕）。该技术通过将具有功能性的低热膨胀氧化钇涂层施加于氧化钇稳定氧化锆基体并进行热处理来实现。在某些案例中，该处理使断裂韧性提升超过一倍，同时提高了透光率。

    关键词： 表面压缩、透明陶瓷、断裂韧性、热膨胀失配、氧化钇涂层

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 将激光粉末床增材制造块体金属玻璃的断裂韧性与微柱压缩响应相关联

    摘要： 采用选择性激光熔化（SLM）工艺制备的锆基块体金属玻璃，与相同合金的传统吸铸样品进行对比。通过单边缺口梁弯曲实验分析断裂韧性和破坏机制发现，尽管X射线衍射和显微硬度测试结果一致，但激光加工材料的损伤容限显著降低（KQ值从约138.0±13.1降至28.7±3.7 MPa√m）。单轴准静态微柱压缩实验揭示：铸态样品在低于标称0.2%屈服应力时更易发生剪切转变（表现为离散载荷下降），这与更高的宏观韧性相关。差示扫描量热法表明，SLM材料剪切转变能垒的增加无法用相对弛豫状态解释，而是归因于激光加工材料中更高的溶解氧浓度——这会降低结构中的原子迁移率，从而提高引发剪切转变所需的活化能。

    关键词： 断裂韧性、金属玻璃、非晶材料、增材制造、选择性激光熔化、微观力学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 激光粉末床熔融增材制造热作模具钢的断裂韧性

    摘要： 研究了采用激光粉末床熔融（L-PBF）技术增材制造的AISI H13工具钢的断裂韧性。通过两种不同热处理工艺（淬火+回火QT和仅回火T）处理的小缺口弯曲试样，考察了构建方向对断裂韧性的影响。缺口分别沿构建方向平行（P//）、垂直（P┴）和纵向（L）线切割加工。两种热处理虽程度不同，均消除了原始态微观结构，并在马氏体基体中形成二次碳化物析出。直接回火件的微观结构比淬火+回火件更细密。断裂韧性从P┴取向至P//取向逐渐提高。尽管硬度更高，T试样在P//取向表现出更高的表观断裂韧性。P//取向试样中二次裂纹的形成提升了韧性，该效应在T试样中更为显著——其原始熔池边界处更强的碳化物析出促进了二次裂纹产生。此外，P//取向试样中激光扫描轨迹既作为裂纹扩展屏障，又起到应力耗散作用。

    关键词： 激光粉末床熔融、热作模具钢、断裂韧性、微观结构

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [美国激光学会 ICALEO? 2016：第35届国际激光与电光应用大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2016年10月16-20日）] 国际激光与电光应用大会 - 激光冲击喷丸处理后氮化硅陶瓷断裂韧性(KIC)的变化

    摘要： 本研究聚焦于激光冲击强化（LSP）Si3N4陶瓷的发展，旨在首先观察其一般效应，即表面形貌、硬度、缺陷尺寸和平面应变断裂韧性（KIc）。首先进行了LSP表面处理以建立无裂纹表面处理工艺，同时确定了参数窗口，并阐明了采用LSP这种高强度/压力表面处理脆性材料（如Si3N4）的可行性。通过对比原始表面与LSP处理后的表面发现，表面粗糙度自然增加，从平均1.73μm增至4.79μm，这表明存在一定程度的材料去除。此外，硬度降低了4.5%，而KIc提高了21.5%以上，这可能是由于LSP在Si3N4中引发了塑性变形。LSP表面处理后，Si3N4的微观结构也显示出显著变化，并可能引入了α-β相变，表明表面得到了强化。本研究表明，通过进一步优化LSP参数，此类激光处理可能有利于强化先进陶瓷，特别是该工艺提供了提高断裂韧性的机制。改变Si3N4这一重要特性将为其应用开辟新途径，特别是在金属和合金失效的领域。

    关键词： 硬度、表面处理、激光冲击强化、氮化硅陶瓷、断裂韧性

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 碳化硅与氧化铝及氧化钙的放电等离子烧结：致密化行为、相演变及力学性能

    摘要： 液相烧结（LPS）通?；嵝纬煞蔷ЬЫ缜颍饣崃踊战崽沾傻母呶滦阅?，因此陶瓷研究者更倾向于在LPS后获得晶态晶界。本文研究了碳化硅陶瓷的近理论密度液相烧结，探究其致密化行为、黄长石相演变及后续力学性能评估。采用亚微米α-SiC粉末，借助耐火相形成金属氧化物添加剂，通过放电等离子烧结制备高密度SiC陶瓷。通过改变烧结温度和峰值温度保温时间，研究其对致密化和力学性能的影响。烧结陶瓷密度在1800℃时达到约97%。利用扫描电子显微镜研究微观结构特征和裂纹扩展模式。XRD分析证实烧结样品中存在晶态黄长石相。通过标准测试程序测定烧结陶瓷的硬度、断裂韧性和弯曲强度。

    关键词： 液相烧结、断裂韧性、放电等离子烧结、碳化硅、机械性能

    更新于2025-09-09 09:28:46