侧向约束陶瓷抗侵彻性能数值模拟

为研究侧向约束、陶瓷尺寸及着靶位置对陶瓷抗侵彻性能的影响,利用AUTODYNA有限元仿真软件对陶瓷块分别在无约束及有约束情况下抗侵彻性能进行了数值模拟。在2种条件下,选取不同直径陶瓷块及相同尺寸陶瓷不同着靶位置为仿真方案,对陶瓷受侵彻过程中的破坏模式、变化规律进行了对比分析。结果表明:在无约束条件下,由于陶瓷尺寸减小及着靶边缘位置均导致无法形成完整陶瓷锥,陶瓷抗侵彻性能明显下降;而约束作用可有效改变陶瓷破坏模式,对陶瓷抗侵彻能力增强明显,能有效改善尺寸减小及着靶边缘位置带来的抗侵彻能力下降的问题。     

某型引信压电陶瓷加速老化试验

压电陶瓷作为压电引信的关键元件,其贮存可靠性至关重要。为研究贮存对压电陶瓷性能变化的影响,进行了历时176天的某型引信用压电陶瓷加速老化试验。根据试验结果研究了陶瓷的压电参数随试验条件和老化时间变化的规律,探索了压电陶瓷的贮存可靠性和可靠贮存寿命。     

压电陶瓷控制元件的机电特性研究

分析了压电陶瓷的机电特性 ,建立了压电方程 ,并在此基础上研究了压电陶瓷的驱动技术。揭示了压电陶瓷作控制元件在智能结构中的工作原理     

陶瓷基装甲抗枪弹机理研究现状

从陶瓷基装甲的特点出发,介绍了其抗弹性能的评定指标,讨论了弹靶撞击过程的划分,重点评述了抗弹机理的研究方法和陶瓷基装甲的耗能机制;并总结了影响陶瓷基装甲抗枪弹性能的4个主要因素:陶瓷厚度、约束条件、弹丸形状和撞击速度.     

侧向约束陶瓷抗侵彻性能试验研究

为研究无约束、无预应力约束及预应力约束3种条件下陶瓷抗侵彻性能的变化规律,设计了陶瓷抗侵彻穿深(Depth Of Penetration,DOP)试验,利用57 mm轻气炮试验系统分别在3种条件下对陶瓷块的抗侵彻性能进行了试验,并对试验后的陶瓷及爆炸模拟破片的碎片进行回收,对破片断面进行250倍微观形貌观察。结果表明:与无约束条件相比,无预应力约束及预应力约束可有效改变陶瓷破坏模式,对陶瓷抗侵彻能力增强明显,且这2种条件下陶瓷破碎尺寸更加细小,侵彻破片断面破坏明显加剧; 3种条件下,陶瓷防护系数排序为无约束无预应力约束预应力约束。     

精细陶瓷在坦克装甲车辆中的应用与发展

综述了精细陶瓷在坦克装甲车辆动力装置、装甲防护装置、火力装置及腐蚀与防护等方面的应用现状与发展,阐述了制约精细陶瓷广泛应用的主要因素及解决措施,同时展望了精细陶瓷应用的发展前景。     

陶瓷基复合装甲防12.7 mm穿甲燃烧弹的靶试研究(Ⅳ)

利用12.7 mm穿甲燃烧弹靶试陶瓷基的3种复合装甲板,探讨弹-靶的相互作用,研究陶瓷基复合装甲结构与陶瓷材料的抗弹性能.结果发现:当陶瓷板对弹丸的阻力与弹丸的作用力平衡时,陶瓷板可将弹丸挡在陶瓷板前;Al203陶瓷的抗弹能力优于(SiC+ Si)陶瓷;须约束陶瓷板才能充分发挥其抗弹优势.在分析弹-靶作用的基础上,提出“陶瓷基复合装甲存在陶瓷组元的弹靶临界厚度”概念,当陶瓷厚度大于临界厚度时,陶瓷板能将弹丸挡在陶瓷板前,而陶瓷自身的损害几乎可以忽略;陶瓷材料存在弹靶临界厚度的必要条件是其动态硬度高于弹丸,临界厚度取决于材料动态特性、靶板结构和靶板各组元的结合强度.     

闪灯泵浦国产Nd:YAG陶瓷调Q激光器

陶瓷激光器在高掺杂、大尺寸和复合结构设计等方面有着特殊的优势,具备实现高能、高光束质量激光器的潜力.研究了上海硅酸盐所提供的新型国产Nd:YAG陶瓷激光材料的激光输出性能,对比了陶瓷激光棒与单晶激光棒的储能特性,通过主动和被动调Q两种方法分别实现了闪灯泵浦陶瓷脉冲激光器,获得了重频1～20Hz可调,单脉冲百毫焦量级的输...     

超声波振动车削陶瓷涂层刀具材料优选

研究了超声波振动车削方法加工陶瓷涂层的可行性,应用四种刀具材料对Al_2O_3、Al_2O_3十12%TiO_2、Cr_2O_3三种陶瓷涂层进行了超声波振动车削试验,优选出了振动车削加工三种陶瓷涂层的刀具材料.     

穿甲子弹偏心入射陶瓷/钢复合靶板试验

设计并进行了7.62mm穿甲子弹侵彻陶瓷/低碳钢复合靶板的弹道试验,得到了极限速度及陶瓷锥底部半径等数据。分析了锥底半径与入射速度、面板及背板厚度的关系,着重分析了偏心入射时靶板的抗弹机理。结果表明:陶瓷锥可分为破碎区和粉碎区,粉碎区半径约为面板厚度与弹丸半径之和;当弹着点距离陶瓷面板边缘大于5mm时,靶板的抗弹性能变化不大,而弹着点位于距陶瓷面板边缘小于5mm的板边区时,抗弹性能明显降低,靶板的有效防护面积应扣除板边区。     

Si-N-C 陶瓷的组成、结构与其热稳定性…

本文研究了由聚硅氮烷(PSZ)和聚碳硅烷(PC)热解制得的三种陶瓷的组成、结构与特性。研究表明,PC热解到1250℃产生Si-C陶瓷,其结晶相是β-SiC微晶,PSZ在N_2或NH_3气氛中热解则分别产生Si-N-C与Si-N无定形陶瓷。这三种陶瓷在Ar_2气中1300℃到1500℃处理以研究其热稳定性。结果证明Si-c陶瓷从微晶变为β-SiC结晶态,Si-N陶瓷从无定形态变为α-Si_3N_4结晶并伴随着可观测到的重量损失而Si-N-C陶瓷维持其元素组成及β-SiC微晶态直到1500℃。     

基于声发射的工程陶瓷边缘碎裂灰色尖点突变预报模型

损伤预报是减轻或消除工程陶瓷边缘碎裂的有效手段。针对工程陶瓷边缘碎裂的突变不连续特性,结合灰色理论和尖点突变理论,建立了基于声发射的灰色尖点突变预报模型,并应用该模型对不同已知数据下的氧化铝陶瓷边缘碎裂损伤演化过程进行了损伤预报。结果表明:已知数据占总数据的百分比对模型的预测精度影响较大,当已知数据占总数据的80%以上时,灰色尖点突变预报模型可较好地实现氧化铝陶瓷边缘碎裂的损伤预报,从而可有效减轻或消除工程陶瓷边缘碎裂的产生。     

镍对重力分离SHS陶瓷内衬复合管的影响

采用SHS重力分离技术制备陶瓷内衬复合管,通过改变主燃烧配系组元Ni的含量,研究分析了金属Ni对陶瓷内衬复合管制备的燃烧特性及机械性能的影响。研究发现,适量的Ni粉能促进SHS燃烧进行,提高燃烧体系的绝热燃烧温度和陶瓷层的致密度,并且有助于形成金属/陶瓷界面过渡层,这极大提高了复合管的显微硬度和抗压剪强度。当Ni粉含量为19wt％时,陶瓷层的显微硬度和抗压剪强度分别最高达1764N/mm2和36.1MPa。     

烧结助剂对碳纳米管增强氮化铝陶瓷结构与性能的影响

采用热压烧结工艺制备了碳纳米管增强氮化铝陶瓷,研究了烧结助剂种类、含量对碳纳米管增强氮化铝陶瓷性能及结构的影响.利用XRD、SEM和TEM等分析测试手段对其相组成,断口形貌和微观结构进行了分析.结果表明,烧结助剂Y2O3+CaF2较YE3+CaF2更能促进碳纳米管增强氮化铝陶瓷致密化,但随烧结助剂Y2O3+CaF2含量的增加,碳纳米管增强氮化铝陶瓷致密度提高,而力学、导热性能下降.     

基于有限元分析的金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接应力分布规律

以45^#金属套和氮化硅陶瓷柱为研究对象,采用有限元法分析了不同过盈量下金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接的应力分布规律。结果表明：陶瓷柱在接触边缘均存在明显的边缘效应,轴向应力梯度较大;金属套在接触边缘内侧存在显著的应力集中,其值远大于对应位置陶瓷柱的压应力,易于导致陶瓷材料破坏。采用热胀法进行了试验验证,过盈连接试样均在12h内发生自然断裂,较好地验证了有限元分析结果。     

热浸镀铝/微弧氧化处理20钢工艺方法及性能研究

为提高装备部件用20钢基体表面耐磨性和耐腐蚀性,表面经热浸镀铝处理后,分别采用浸入式和喷淋式2种微弧氧化方式制备陶瓷层,并分别采用覆层测厚仪、X射线残余应力分析仪、材料表面性能测试仪和电化学工作站对表面处理涂层厚度、残余应力、临界载荷、摩擦磨损和电化学腐蚀性能进行测定。结果表明:浸入式和喷淋式陶瓷层颜色呈灰色,且表面平整度接近,其中浸入式陶瓷层表面和颜色更均匀,呈浅灰色;与铝镀层相比,浸入式和喷淋式陶瓷层的残余应力分别降低了18%、38%,临界载荷分别提高了1. 6、1. 8倍,浸入式陶瓷层的平均摩擦因数和磨损量小,其耐磨性优于喷淋式,2种陶瓷层的耐腐蚀性能提高,但仍差于20钢基体。     

陶瓷内衬组合钢管的应力分析

利用厚壁和薄壁圆筒应力分析理论对陶瓷内衬组合钢管的应力进行了分析,并给出当钢管直径一定的情况下,确定陶瓷最小壁厚的一种方法。     

引弧微爆加工陶瓷新方法及其电源系统研制

高频引弧在瞬间产生微爆炸和轰击波时具有高能量密度,结合工程陶瓷加工的特点,提出了引弧微爆加工工程陶瓷的新方法。试验证明了该方法能够实现低成本加工陶瓷孔、外圆、平面以及各种异型面,是一项全新的工程陶瓷加工技术。研制的专用脉冲电源采用了全桥式绝缘门栅极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）逆变主电路、独特的高频引弧及控制电路,引弧微爆加工电源系统具有工作可靠、可控性好等优点。     

活性填料在聚碳硅烷先驱体转化陶瓷中的应用

比较了铝 (Al)、铬 (Cr)、二氢化钛 (TiH2 )和锆 (Zr)等活性填料在聚碳硅烷 (PCS)先驱体转化陶瓷中的应用。研究表明 ,在先驱体中加入活性填料能有效降低陶瓷素坯的气孔率 ,可与PCS气态裂解产物、游离碳和 (或 )N2 气氛反应生成新的化合物 ,提高PCS的陶瓷产率。活性填料的种类与含量对陶瓷烧成体的线收缩有较大的影响 ,Al、Cr能抑制烧成体的线收缩 ,其含量越高 ,线收缩越小。但是TiH2和Zr并不能抑制陶瓷烧成体的线收缩 ,其含量越高 ,线收缩越大。此外 ,活性填料的种类及含量对陶瓷烧成体的三点弯曲强度也有较大的影响。Al、Zr的含量越高 ,材料的强度也越大。但Cr和TiH2 的加入却使材料强度下降。认为Al是较好的活性填料。用X -衍射法 (XRD)分析了烧成产物的物相组成 ,扫描电子显微镜 (SEM)观察了陶瓷烧成体的断口形貌。     

超重力下燃烧合成Al2O3-ZrO2（4Y）共晶陶瓷的自挤压工艺研究

引入自挤压工艺辅助超重力下燃烧合成制备Al2O3-ZrO2（4Y）共晶复合陶瓷,可有效地消除陶瓷制品的缩孔、缩松组织等缺陷,陶瓷致密性得到明显提高,同时又有效地抑制陶瓷裂纹萌生。XRD分析显示共晶陶瓷由α-Al2O3,t-ZrO2及少量的m-ZrO2三相组成,且随自挤压力增大,陶瓷中可相变的t-ZrO2的体积分数增加。SEM观察发现陶瓷的显微组织中的棒状共晶团随自挤压力的增大而细化,体积分数增加,且分布其上的t-ZrO2纤维直径变小,共晶团组织边缘处的ZrO2枝晶逐渐转变为细小的球晶,共晶团边界组织厚度逐渐减小,从而使陶瓷力学性能得以提升。