陶瓷基复合材料及其制造工艺

就陶瓷基复合材料的增韧机理、基体和增强增韧纤维的选择、陶瓷基复合材料的制造工艺,尤其是ＣＶＩ工艺作了较为全面的总结和介绍,并提出了陶瓷基复合材料亟待解决的问题和发展方向。     

低温烧结成瓷实验中黄磷渣的热转变

利用X射线衍射和红外光谱分析研究黄磷渣及其与多种粘土配比样在室温至1230℃温度范围内的热转变规律,表明在成瓷温度范围内黄磷渣参与成瓷作用的主要矿物成分为环硅灰石,其次为硅酸钙（Ca8Si5O(18)和Ca2SiO4）及变针硅钙石;黄磷渣能在较低温度下与高岭石、伊利石等粘土矿物发生固相反应,生成钙长石、白榴石、方英石和变针硅钙石,这是黄磷渣被应用于低温快烧生产陶瓷墙外砖的理论依据,研究有利于揭示黄磷渣在陶瓷工业中获得应用的机理。     

垂直摆倾斜仪灵敏度标定方法研究

采用精度高达4.8×10-8rad的自准直仪作为倾斜标定基准,我们首次提出并实现了利用压电陶瓷(PZT)和自准直仪联合标定高精度垂直摆倾斜仪的方法。这是一种直接标定方法,并综合利用了PZT和自准直仪的优点:PZT直接让倾斜仪产生一个倾斜变化,同时用自准直仪直接测量这一倾斜变化又克服了PZT压电系数不准确的缺点。与间接标定方法相比,由于减少了中间参数的转换,因而其标定结果更加可信。     

声发射矩张量自动反演

岩石实验中常通过声发射定位了解岩石内部微破裂发生的时间和位置.如果将地震学中震源机制反演算法引入声发射研究,就可获得微破裂机制,对分析力学过程很有帮助.然而岩石样品中的声发射与野外地震不同,有一些难点:①声发射采集系统的采集通道一般较少,根据少数一些点的初动方向,无法精确勾勒出节面的空间分布;②岩石在围压不高时破裂不一定是纯剪位错,也就是说不一定符合双力偶模型,初动方向有可能不是四象限分布;③构造物理实验中常观测到成千上万个声发射事件,到时识别、初动方向识别很难依靠肉眼识别完成.     

环境湿度可控的土体小应变刚度试验系统

为研究脱湿过程中饱和度改变对土体小应变刚度的影响规律,自主研制了一套非饱和土小应变刚度试验装置。该装置由3部分构成：相对湿度控制系统、变形测试系统和波速测试系统。相对湿度控制系统可分级提供环境室内相对湿度,通过称重模块记录土样质量变化;变形测试系统利用图像采集结合数字图像处理技术获得土样体变;波速测试系统采用压电陶瓷元件制作的波速传感器,可同时测试土样脱湿过程中压缩波及剪切波波速。试验结果表明：该装置能够分级稳定控制相对湿度环境、间接测量土样体积变化及实时测试弹性波波速,进而研究波速表征的小应变刚度随饱和度的变化规律;土样剪切波速及小应变剪切模量随饱和度的降低逐渐增加,压缩波速及小应变体积模量随饱和度的降低先减小后增加。该装置结构简单,便于操作,为研究非饱和土小应变刚度特性提供了科学有效的测试方法与试验手段。     

压电陶瓷传感器的埋地长输管道动力响应监测

为监测埋地长输管道在冲击荷载作用下的动力响应,制作土箱-管道缩尺模型,将标定好的压电陶瓷传感器粘贴在管道上进行冲击试验。根据压电陶瓷传感器输出的加速度值,得到埋地管道在冲击荷载作用下的动力响应规律,并分析管道壁厚、管径、埋深、冲击高度等参数对管道动力响应的影响。利用有限元分析软件ABAQUS对该过程进行非线性有限元模拟,将有限元分析结果与试验结果进行对比,二者吻合程度较好。结果表明:在冲击荷载作用下,冲击高度增加,管道振动加速度峰值增大;相同工况下,大管径和薄壁管道振动加速度峰值较大,管道覆土越深,管道振动加速度峰值越小;压电陶瓷能够有效监测埋地管道的动力响应,为管道工程抗震设计和安全性评估提供参考依据。     

氮化硅陶瓷空心浮力球在内爆临界状态下的失效分析

氮化硅陶瓷具有密度小强度高的优点，在深潜浮力设备领域具有广阔发展前景。然而陶瓷材料固有的脆性以及万米深海严苛的工作环境，使得氮化硅陶瓷空心浮力球在深水环境下面临着内爆的风险。为探究氮化硅陶瓷空心浮力球在内爆临界状态下的失效问题，设计并进行了三点弯曲试验，确定了氮化硅陶瓷材料的力学性能参数，包括弹性模量和破坏应力；随后对氮化硅陶瓷空心浮力球内爆试验的过程及结果进行了回顾总结；基于标准球壳模型与浮力球实物的CT扫描几何模型，对浮力球在内爆临界状态的失效过程进行了有限元仿真分析。结果表明：氮化硅陶瓷空心浮力球的性能存在一定不稳定性；结构内表面局部过大的拉应力是造成失效的主要原因，对内表面进行预加压处理或能提高其抗内爆性能。     

G-856质子磁力仪恒温系统的研制及应用

本文介绍了G-856质子磁力仪恒温系统的结构、特点、功能及其在野外工作中的应用效果。     

Preparation and characteristics of porous ceramics

Pyrophyllite is always used for making porous ceramics. In order to design the preparation technics of porous ceramics with pyrophyllite reasonably we must know the classifications, characteristics, properties and applications of porous ceramics. The classification and characteristics of porous ceramics are reviewed in this article; and several common preparations with their advantages and disadvantages are also introduced. The authors discussed the problems existing in researching and developing process for porous ceramics, and forecasted the development prospect of porous ceramics.