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Ti/Al层状复合材料的制备及失效机制研究

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Ti/Al层状复合材料的制备及失效机制研究

作者：范敏郁南京航空航天大学

学位级别：硕士

通过对Ti/Al层状复合材料成形加工成复杂零件,再在后续进行合适的热处理即可获得Ti/A13Ti层状复合构件,在高温航天发动机领域中有巨大的发展前景。此外,由于Ti/Al层状复合材料综合了钛和铝两种金属的优点,具有质量轻、高耐磨性、高耐蚀... 详细信息

通过对Ti/Al层状复合材料成形加工成复杂零件,再在后续进行合适的热处理即可获得Ti/A13Ti层状复合构件,在高温航天发动机领域中有巨大的发展前景。此外,由于Ti/Al层状复合材料综合了钛和铝两种金属的优点,具有质量轻、高耐磨性、高耐蚀性、高强度及高刚度等优异特性,还被应用于高层建筑、军事用途等。因此,开展对Ti/Al层状复合材料的制备及失效机制研究具有重要的应用价值。首先,采用爆炸复合和热压复合两种复合工艺制备Ti/Al层状复合材料。试验结果发现,爆炸复合制备的复合层板界面结合良好,界面扩散层较厚,最厚可达20 μm以上,但其界面处局部区域存在漩涡区易成为裂纹源,不利于后续塑性成形。热压复合制备的Ti/Al层状复合材料界面扩散层层厚为5.2 μm,虽然小于爆炸复合层板,但界面结合依然优良,且界面不存在漩涡区,断后延伸率远高于爆炸复合层板而屈强比远低于爆炸复合层板,因而具有更加优良的塑性成形性能。最佳热压复合工艺参数为:0.15 mm钛板和0.1 mm铝板,热压温度550℃×3 h、真空度10-3 Pa及压力3 MPa。其次,开展Ti/Al层状复合材料在拉伸、弯曲及压缩等常规变形条件下失效机制研究。研究结果表明,界面局部缺陷部位应力集中萌生微裂纹,微观裂纹萌生方式为微孔成核、长大、聚合。裂纹萌生后沿界面方向相向扩展、连接,形成局部界面分层,此后相邻局部界面分层相向扩展和连接最终在界面形成贯穿分层。此外,局部分层区域在垂直于界面方向扩展,形成三角状分层区域,裂纹则沿着深化的剪切带在钛层中继续扩展,最终将导致钛层和试样的断裂。最后,探索了 Ti/Al层状复合材料的疲劳裂纹萌生及扩展路径、疲劳裂纹扩展速率。试验结果表明,疲劳裂纹萌生于疲劳试样边缘处,其萌生机理为试样边缘处高应力集中造成的严重局部塑性变形。疲劳裂纹在萌生处形成一块较大的三角状撕裂口,并向多个方向扩展,形成大量的微小裂纹,但扩展主方向仍垂直于疲劳载荷加载方向。同时,在疲劳试样侧面,由于界面的协调变形作用,阻碍了疲劳裂纹的萌生与扩展,但仍然在临表面的第一层界面局部出现明显分层现象,释放了大量的疲劳循环应力。此外,Ti/Al层状复合材料在0.5σ0.2应力水平下,疲劳裂纹扩展仍较为平稳,疲劳性能优异。

关键词： Ti/Al层状复合材料热压复合爆炸复合失效机制裂纹扩展疲劳裂纹

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钛/铝/钛三层板的一次爆炸复合

稀有金属材料与工程 2017年第3期46卷 770-776页

作者：范敏郁郭训忠崔圣强吴倩秦亮陶杰南京航空航天大学江苏南京211106

为评价一次爆炸复合工艺制备的钛/铝/钛三层复合板的界面结合性能,利用SEM、EDS对钛/铝/钛复合板的双层界面组织形貌以及界面元素分布进行了表征;对钛/铝/钛三层复合板进行了拉伸试验和弯曲变形试验。结果表明:复合板界面主要由波状界... 详细信息

为评价一次爆炸复合工艺制备的钛/铝/钛三层复合板的界面结合性能,利用SEM、EDS对钛/铝/钛复合板的双层界面组织形貌以及界面元素分布进行了表征;对钛/铝/钛三层复合板进行了拉伸试验和弯曲变形试验。结果表明:复合板界面主要由波状界面和平直状界面构成;铝元素与钛元素在界面上发生了互扩散;拉伸和弯曲变形结果表明,一次爆炸复合工艺制备的钛/铝/钛三层复合板具有较大的抗拉强度和优良的界面结合性能,可以承受后续较大的二次塑性变形。

关键词：一次爆炸复合钛/铝/钛界面拉伸性能弯曲性能

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紧凑拉伸试样重组技术基础研究

中国测试 2022年第11期48卷 180-184页

作者：黄平祁爽范敏郁贾文清蔡可信钱王洁张晏玮苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004

通过试样重组技术,可以有效利用有限的辐照监督材料,以获取对应更长服役期限的材料断裂韧性数据。该文针对反应堆压力容器材料16MND5,采用电子束焊接进行试样重组,并为获得试样重组前后力学性能比对,开展重组前后试样的金相、维氏硬度... 详细信息

通过试样重组技术,可以有效利用有限的辐照监督材料,以获取对应更长服役期限的材料断裂韧性数据。该文针对反应堆压力容器材料16MND5,采用电子束焊接进行试样重组,并为获得试样重组前后力学性能比对,开展重组前后试样的金相、维氏硬度及断裂韧性等测试。此外,在开展重组试样室温断裂韧性试验时利用数字图像相关技术获取试验过程中试样表面应变演化规律和塑性区范围,与重组前试样断裂测试裂纹尖端塑性区范围相对比,发现裂纹尖端应变场分布受焊缝影响较大,即材料塑性变形并未限制在焊缝区之内的重组材料段,但重组试样获得材料断裂性能特征值受辅助材料和重组材料-辅助材料连接界面的影响较小,故该重组试样技术可有效解决RPV辐照监督样品不足的工程实际难题。

关键词：辐照监督试样反应堆压力容器试样重组技术断裂韧性数字图像塑性区

钛/铝/钛层状复合材料的爆炸复合制备及后续热压处理研究（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第5期46卷 1192-1196页

作者：郭训忠范敏郁刘忠利马福业王刘安陶杰南京航空航天大学江苏南京211106

以纯钛板与纯铝板为原料,通过爆炸复合法制备钛/铝/钛层状复合材料,之后采用热处理以及热压工艺对钛/铝/钛层状复合材料进行进一步处理。结果表明:复合板界面主要由波状界面和平直状界面构成,铝元素与钛元素在界面上发生了互扩散,界面... 详细信息

以纯钛板与纯铝板为原料,通过爆炸复合法制备钛/铝/钛层状复合材料,之后采用热处理以及热压工艺对钛/铝/钛层状复合材料进行进一步处理。结果表明:复合板界面主要由波状界面和平直状界面构成,铝元素与钛元素在界面上发生了互扩散,界面结合性能优良,可以承受后续较大的二次塑性变形;热处理后的复合板界面发生明显扩散,在热处理25 h后热压2.5 h的铝层完全反应,扩散反应层主要由TiAl_3相以及Ti_2Al_5相构成。

关键词：钛/铝/钛层状复合材料爆炸复合界面热压处理

管理会计在事业单位的应用及优化研究——以某水利单位为例

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会计之友 2024年第16期 154-160,F0003页

作者：范敏山西省水利发展中心

随着我国事业单位改革的持续推进和不断深化,事业单位逐步向更加高效、更加“社会化”的运营模式迈进。这种转变要求事业单位必须强化内部管理能力,优化完善内部治理结构。管理会计是满足上述内部管理需求的重要工具,有助于事业单位更... 详细信息

随着我国事业单位改革的持续推进和不断深化,事业单位逐步向更加高效、更加“社会化”的运营模式迈进。这种转变要求事业单位必须强化内部管理能力,优化完善内部治理结构。管理会计是满足上述内部管理需求的重要工具,有助于事业单位更有效地进行资源配置、决策制定和绩效评估。水利单位在事业单位中具有技术性强、运营环境复杂、社会责任重大等特点,使得水利单位在运营和管理过程中需更加注重专业性、精确性和协调性,更加重视管理会计的应用。因此,文章通过对某水利单位管理会计应用现状进行分析,提出相应的优化方案,有助于推动水利单位科学运用管理会计,进而为事业单位管理会计实践创新提供新的学术视角。

关键词：管理会计事业单位水利单位应用现状优化方案

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一串蓝中一个新的克罗烷型二萜化合物

药学学报 2024年第4期59卷 1002-1004页

作者：李时伟范敏大理大学药学院云南大理671000

采用硅胶柱色谱、中压反相柱色谱、凝胶色谱等各种现代色谱分离技术对一串蓝地上部分的化学成分进行分离纯化,并运用现代波谱学手段鉴定化合物结构。从中分离得到了3个克罗烷型二萜化合物,分别鉴定为2β-hydroxy-7,8-dehydrobacchotricu... 详细信息

采用硅胶柱色谱、中压反相柱色谱、凝胶色谱等各种现代色谱分离技术对一串蓝地上部分的化学成分进行分离纯化,并运用现代波谱学手段鉴定化合物结构。从中分离得到了3个克罗烷型二萜化合物,分别鉴定为2β-hydroxy-7,8-dehydrobacchotricuneatin A(1)、dugesin C(2)和tonalensin(3)。其中化合物1为新二萜化合物,化合物2和3为首次从该植物中分离得到。

关键词：一串蓝化学成分克罗烷型二萜

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基于试样重组技术的RPV钢断裂性能研究

中国测试 2022年第9期48卷 158-163页

作者：黄平祁爽吕云鹤范敏郁贾文清钱王洁蔡可信张晏玮彭群家苏州热工研究院有限公司江苏苏州215004 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)的辐照脆化程度主要通过定期取出的辐照监督试样的试验结果进行评价,由于受辐照监督管空间的限制,监督样品的尺寸和数量非常有限,试样重组技术可高效率利用有限的辐照监督材料获取可靠的材... 详细信息

反应堆压力容器(reactor pressure vessel,RPV)的辐照脆化程度主要通过定期取出的辐照监督试样的试验结果进行评价,由于受辐照监督管空间的限制,监督样品的尺寸和数量非常有限,试样重组技术可高效率利用有限的辐照监督材料获取可靠的材料断裂韧性数据。该文针对反应堆压力容器原始态材料16MND5,开展基础力学性能测试,包含拉伸、冲击及断裂韧性,确定材料基本力学性能。在开展RPV材料断裂韧性试验时利用数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术获取试验过程中试样表面应变演化规律和塑性区范围,基于ANASYS有限元分析软件计算加载过程中最大塑性区范围,有限元分析结果与试验结果较为吻合,为后续试样重组确定其可再次利用的材料范围。

关键词：辐照监督试样反应堆压力容器试样重组技术断裂韧性数字图像相关技术塑性区

热压温度对Ti/Al复合层板界面组织和性能的影响

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热加工工艺 2017年第22期46卷 109-112,117页

作者：吴倩秦亮范敏郁陶杰南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏南京210016

采用热压复合工艺在不同温度下制备出了Ti/Al复合层板,利用SEM、EDS和XRD对界面的组织形貌、元素和相种类进行了表征,并进行了拉伸试验以研究热压温度对Ti/Al复合层板力学性能的影响。结果表明,热压过程中铝原子和钛原子在界面处发生了... 详细信息

采用热压复合工艺在不同温度下制备出了Ti/Al复合层板,利用SEM、EDS和XRD对界面的组织形貌、元素和相种类进行了表征,并进行了拉伸试验以研究热压温度对Ti/Al复合层板力学性能的影响。结果表明,热压过程中铝原子和钛原子在界面处发生了扩散反应,在600℃以下,Ti/Al界面平直无任何杂质等缺陷,且界面处无金属间化合物生成,实现了良好的冶金结合,其中550℃制备出的Ti/Al复合层板具有较大的抗拉强度和伸长率。而在600℃下制备出的Ti/Al复合层板的界面处有Al_3Ti新相薄层生成,这种脆性相大大降低了材料的韧性。

关键词：热压温度显微结构力学性能 Ti/Al 复合层板

水稻SPL家族转录因子的生物学功能研究进展

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中国水稻科学 2024年第3期38卷 223-232页

作者：胡丽杨范敏陈薇兰袁华四川开放大学农林卫生学院成都610073 四川农业大学水稻研究所/西南作物基因资源挖掘与利用国家重点实验室成都611130

SPL(SQUAMOSAPROMOTER-BINDINGPROTEIN-LIKE)家族蛋白是植物特有的一类多功能转录因子。水稻中有19个OsSPL基因,所编码蛋白均含有一个高度保守的SBP结构域,该结构域负责与下游靶基因的核心基序GTAC结合,调控靶基因表达。OsSPL的表达会受... 详细信息

SPL(SQUAMOSAPROMOTER-BINDINGPROTEIN-LIKE)家族蛋白是植物特有的一类多功能转录因子。水稻中有19个OsSPL基因,所编码蛋白均含有一个高度保守的SBP结构域,该结构域负责与下游靶基因的核心基序GTAC结合,调控靶基因表达。OsSPL的表达会受到OsmiR156/529/535和多种因子调控。研究表明OsSPL在水稻根系发育、叶舌叶耳发育、株型和穗型形成、籽粒发育和胁迫响应等多个生物学过程中发挥重要作用,是水稻生长发育的调控枢纽。本文综述了水稻OsSPL家族的系统进化与结构特征、表达调控及生物学功能研究进展,并对其研究前景进行了展望。

关键词： OsSPL 转录因子 OsmiR156 表达调控生物学功能

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