浮法玻璃应变率相关的动态本构关系

采用改进的SHPB(分离式Hopkinson压杆)技术测试了较高应变率范围内浮法玻璃的动态应力-应变曲线,探讨了其动态力学性能.结果表明:浮法玻璃为弹脆性材料,其动态应力-应变关系呈非线性特征.在较高的应变率范围内,浮法玻璃动态应力-应变关系与应变率相关,其弹性模量随应变率的增大而增大.基于损伤力学的基本理论,并根据SHPB测试结果,拟合得到了浮法玻璃应变率相关的动态本构方程.

一种可切削玻璃陶瓷压痕裂纹在残余应力驱动下的非平衡扩展特性

本文将Ｇｕｐｔａ等人提出的用压痕实验来测定脆性材料应力腐蚀指数ｎ的方法［１］进行了改进，使其可以直接测定压痕径向裂纹在压痕塑性区残余应力驱动下非平衡扩展的Ｖ－Ｋ１关系曲线，并用这一方法对一种可切削玻璃陶瓷及其原始玻璃，分别在水及空气介质中的应力腐蚀指数ｎ及Ｖ－Ｋ１曲线进行了测定，结果表明，水显著提高裂纹扩展速率，使Ｖ－Ｋ１曲线左移，ｎ值下降，而结晶化则起相反作用．

玻璃分相形貌和玻璃陶瓷力学性能之间的关系

具有孤立球状、孤立柳叶状、不均区域团聚状及连通状的不同表貌的ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２系分相玻璃，晶化后分别形成了粗大柱状晶、细小均匀的具有方向性排列的粒状晶、无方向性排列的不均匀的粒状晶以及相互连通的枝晶的不同形貌。分相形貌和晶化形貌之间存在相互对应的关系。晶化时晶体均从表面向内部生长，即晶核主要在表面上形成，在分相区域内形成的较少，但一个分相区域内的晶体可以诱导相邻的另一个分相区域内晶核的快速形成并进而长大，同一分相区分晶体生长速度很快，具有细小均匀的粒状晶形貌的玻璃陶瓷具有最高的断裂强度和断裂韧性，而具有粗大柱状晶形貌的玻璃陶瓷具有最差的弯曲强度和断裂韧性，即分相形貌相以决定晶化形貌，进而决定玻璃陶瓷的力学性能。

无机支柱真空玻璃的封接边缘受力分析

利用有限元软件对真空玻璃在大气压荷载下的受力进行模拟分析,可以得到详细直观的受力结果,弥补了理论公式难以准确得到真空玻璃受力情况的缺点,更好地为真空玻璃的应用提供理论数据。文章利用ANSYS有限元软件模拟分析了无机支撑柱的真空玻璃,研究封接边缘受力及其对真空玻璃受力的影响。结果表明:真空玻璃受到的压力由支撑柱和封边共同承担,封边区域既有压力也有拉力;封边对第1、2圈支撑柱的影响最大;将位移最大的第2圈支撑柱的弹性模量增大,甚至采用不同于无机支柱的刚性支柱,可以减小真空玻璃在大气压下的最大位移;在变形允许的范围内,真空玻璃的支撑柱的高度可以适当增加。

等效冲击方法研究硬质颗粒对玻璃的冲击损伤

提出了一种等效冲击方法来评价和研究硬质颗粒对脆性材料的冲击损伤。采用自由落体冲击钠钙玻璃试件来模拟小球的高速冲击并取得了令人信服的结果。确定了裂纹起始的临界冲击力。研究结果表明，当冲击物和靶材料的接触面积不变，相等的冲击动能将产生完全相似的损伤效果。在相等动能的前提下，四种不同重量的锤头冲击在玻璃试件上产生出了相同的冲击力、相同的裂纹和残余强度。

玻璃抗风压性能的研究

采用矩形大板面玻璃试样，对风荷载作用下玻璃的变形及结构强度性能进行了研究，分析验算了破坏风荷载作用下玻璃强度的分布规律。

用压痕法研究玻璃的动疲劳强度

本文借助扫描电镜在对带压痕的钠钙硅玻璃试件的断面分析中，提出了理想的径向裂纹模型，分析了由压痕引起的表面接触残余应力及裂纹长短对裂纹在开裂和亚临界扩展区的疲劳强度的影响，并设计了相应的强度实验进行了比较．

玻璃的脆性(一)

评述了玻璃脆性的特征。维氏硬度和断裂韧性的比例可方便地确定玻璃脆性,并计算了不同成分玻璃的脆性。石英玻璃的脆性最大,氧化物玻璃次之,金属玻璃最小。而在氧化物玻璃中,微晶玻璃脆性最小,铝硅酸盐玻璃次之,钠钙玻璃又次之。

平板玻璃钢化有限元数值模拟

用非线性有限元分析方法,建立了玻璃的热粘弹性应力松弛数学模型、Narayanaswamy结构松弛数学模型以及热边界模型,对平板玻璃钢化过程进行三维仿真模拟,得到玻璃中心和边界区域的温度与应力的变化历史及分布。为优化设计平板玻璃钢化参数提供了依据,能缩短产品开发周期、降低成本并保证产品质量。

搪瓷用含钛热轧高强钢板的显微组织和力学性能研究

热水器搪瓷内胆具有使用寿命长、无毒无害以及高耐蚀等特点,得到了广泛的应用,可替代传统的不锈钢、热镀锌和塑料等材料制作的内胆。为了满足成型、焊接和涂搪等要求,制作搪瓷内胆的钢板必须具有高强度以及优良的成型性、焊接性和涂搪性。研究表明,含钛热轧高强钢中钛主要以碳化物和氮化物的形式存在,不仅具有优良的焊接性和涂搪性,在焊接过程中和高温烧成时由于钛的析出物能有效地抑制晶粒长大,保持较高的强度。通过优化碳、锰和钛等元素的匹配,开发了4个不同屈服强度级别(210 MPa,245 MPa,330 MPa和360 MPa)的热轧搪瓷钢板。

物理钢化对玻璃表面裂纹扩展和强度的影响

物理钢化对玻璃表面裂纹扩展和强度的影响宋力昕，胡行方，陈显求（中国科学院上海硅酸盐研究所２０００５０）ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＴｈｅｒｍａｌＴｅｍｐｅｒｉｎｇｏｎｔｈｅＧｒｏｗｔｈｏｆＳｕｒｆａｃｅＣｒａｃｋｓａｎｄｔｈｅＳｔｒｅｎｇｔｈｏｆＧｌａｓ...

烧结法微晶玻璃装饰板材的力学性能研究

本文研究了烧结法微晶玻璃装饰板材的密度、抗折强度等力学性能 ,讨论了成分、结构对密度、抗折强度的影响。

玻璃的脆性(三)

玻璃的缺陷可分为纳观缺陷、微观缺陷和宏观缺陷。纳观缺陷为纳米尺度的缺陷,指玻璃结构缺陷,包括微相、微不均、配位不全,空穴等。微观缺陷指微米尺度缺陷,主要为玻璃表面Griffith裂纹。宏观缺陷为玻璃制造中产生的缺陷,如气泡、结石、条纹,以及使用过程中的损伤。这些缺陷的存在增加玻璃的脆性。描述了玻璃表面Griffith裂纹的尺寸、分布以及形貌。

玻璃的脆性(五)

阐述了采用合适的玻璃成分,降低玻璃中的微观和宏观缺陷、减少玻璃表面裂纹和进行表面处理等措施,以降低玻璃的脆性。

化学组成对粉煤灰微晶玻璃抗弯强度的影响

使用正交试验研究化学组成对CaO-M gO-A l2O3-S iO2系统粉煤灰微晶玻璃抗弯强度的影响,以确定各成分对微晶玻璃强度的影响次序及最佳化学组成。采用热分析(DTA)研究材料的析晶性能和X射线衍射仪(XRD)研究材料的物相组成,用扫描电镜(SEM)对材料的显微结构进行观察。经分析,各化学成分对微晶玻璃三点抗弯强度影响主次为S iO2>CaF2>T iO2>CaO,最佳配方组合为:S iO255%,CaO 26%,CaF23%,T iO24%。该配方制成试样在适当的温度下热处理,制得的粉煤灰微晶玻璃主晶相为透辉石[CaM g(S i2O6)],晶体形貌为颗粒状,晶粒的尺寸约为1μm,三点抗弯强度高达196.81 M Pa。

微晶玻璃应力测量与退火实验研究

应力大小是玻璃光学性能的重要指标之一。介绍了玻璃应力的分类、计算方法、测量方法和先进测试设备。退火是消除应力的有效手段。采用最高575℃的温度曲线对微晶玻璃块(40mm×50 mm×30 mm)进行退火实验,退火前后采用高精度数字应力仪进行应力测量。退火前实验件的应力分布不均匀,应力最小值0.85 nm/cm,最大值25.06 nm/cm;退火后实验件的应力分布均匀,应力最小值为0.75 nm/cm,最大值2.39 nm/cm。实验结果表明此退火能够明显减小微晶玻璃应力值并大幅提高应力分布均匀性。

钙钠玻璃的循环疲劳强度预测

本文提出了一种表征及预测钙钠玻璃光滑和缺口试件在不同载荷条件下疲劳强度的通用方法．因钙钠玻璃中不存在有效的裂纹屏蔽机制，循环载荷在钙销玻璃中不会造成明显的附加损伤，亚临界裂纹扩展受应力腐蚀机制控制，循环疲劳寿命与加载频率无关．缺口试件的缺口疲劳系数Kf与其应力集中系数Kt近似相等．采用文中定义的等效应力做为力学参量，可将光滑及缺口试件在不同加载条件下的SPT图归一化．

SiO_2-Al_2O_3-CaO-MgO高强度玻璃纤维掺杂TiO_2的结构性能研究

采用高温熔融的方法制备了不同TiO_2掺杂量的Si O_2-Al_2O_3-Ca O-Mg O高强玻璃纤维,借助FT-IR、XRD和SEM等研究了玻璃的结构和性能。结果表明:随着TiO_2掺杂量的增加,玻璃的密度先快速上升后变缓,玻璃的摩尔体积则先快速下降后变缓;玻璃的介电常数出现极大值,介电损耗出现极小值;玻璃纤维的拉伸强度和断裂伸长率均呈现先增大后减小的趋势。XRD和SEM表明掺杂TiO_2不会使玻璃析晶倾向增加,不影响玻璃纤维的拉丝工艺。

玻璃的脆性(二)

玻璃的脆性受玻璃成分和结构、玻璃的微观和宏观缺陷、表面环境影响。玻璃原子结构聚合程度的减少和各向异性结构(层、链)的形成,提供了剪切变形,降低了无机玻璃脆性。此外,较高的摩尔体积表示结构较开放,使形变容易,造成较小的脆性。

玻璃的脆性(四)

综述了裂纹的容忍度与玻璃脆性的关系。对不同品种玻璃的裂纹扩展力也作了阐述。此外,还讨论了应力腐蚀下各种玻璃的裂纹扩展速度和影响裂纹扩展的因素。