1 中国建筑材料科学研究总院有限公司, 绿色建筑材料国家重点实验室, 北京 100024
2 中国国检测试控股集团股份有限公司, 北京 100024
3 景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院, 景德镇 333403
本文提出了一种简单有效的预氧化处理方法, 用来强化反应烧结碳化硅(RBSC), 研究了800~1 300 ℃预氧化处理对其微观结构和力学性能的影响, 探究了含不同尺寸压痕裂纹的材料在氧化前后残余弯曲强度的变化规律。结果表明, 随着氧化温度的升高, RBSC的室温强度和Weibull模数均存在先下降后上升, 然后再下降的趋势, 主要原因是不同温度氧化后的RBSC表面形貌不同。在1 200 ℃下预氧化2 h, RBSC的弯曲强度和Weibull模数都明显变大, 强度提升了19.9%, Weibull模数由7.3提升到11.8。然而, 800 ℃低温氧化不完全和1 300 ℃高温氧化反应过于强烈均会导致弯曲强度和Weibull模数下降。在最优氧化条件(1 200 ℃氧化2 h)下, 含压痕裂纹(载荷20 N)的RBSC试样的残余弯曲强度在氧化后由201.1 MPa提高到324.2 MPa, 强化机理是高温氧化生成的SiO2能够消除材料表面缺陷和微裂纹。
反应烧结碳化硅 预氧化 裂纹自愈合 弯曲强度 Weibull模数 维氏压痕 reaction boned silicon carbide pre-oxidation crack self-healing flexural strength Weibull modulus Vickers indentation
为了进一步掌握光学玻璃材料超声振动辅助磨削亚表面损伤机理, 设计常规和超声振动条件下维氏压痕实验, 调查两种情况下K9光学玻璃压痕形貌特征; 采用磁性复合流体抛光方法检测K9光学玻璃压痕区域的中位裂纹深度, 对常规压痕系统中位裂纹模型进行两次系数修正, 获得超声振动条件下的维氏压痕系统中位裂纹深度模型.通过超声振动维氏压痕实验计算静态和动态断裂韧性, 得到两种加载条件的一次修正系数分别为0.08和0.06; 结合检测中位裂纹深度实验结果拟合获得的两种条件下二次修正系数数值接近, 分别为94.75和94.50.结果表明该模型对超声振动和加工条件具有良好的识别度.
光学玻璃 中位裂纹 超声振动 维氏压痕 磁性复合流体抛光 Optical glass Median crack Ultrasonic vibration Vickers indentation Magnetic component fluid polishing
