材料破碎特性及其表征方法研究

发布时间：2017-07-17 06:01

  本文关键词：材料破碎特性及其表征方法研究

  更多相关文章： 脆性材料 机械冲击 热冲击 破碎特性 AFS细度

【摘要】：材料是否容易破碎是材料的重要性能之一。本论文以铸造生产企业在用的三种石英砂为代表,采用机械冲击试验、热冲击试验、微观形貌观察等方法,研究了其破碎特性及其表征方法。主要工作和研究结论如下:(1)分析了石英砂服役过程中受到的机械冲击、热冲击等状况,提出了以机械冲击试验、热冲击试验、微观形貌观察等为主的表征材料破碎性的方法。(2)设计并研究了机械冲击前后材料颗粒粒度变化表征破碎性的方法,优化了冲击时间等参数。结果表明,经行星球磨机40分钟机械冲击后,重庆A砂、重庆B砂和四川砂的AFS细度的增加值分别为16.4、15.7、54.2,说明两种重庆砂耐机械冲击性能较好,而四川砂耐机械冲击性能则较差。(3)设计并研究了反复急冷急热表征材料在热冲击作用下的破碎性能的方法,结合铸造生产工程实际,指定了急冷急热温度、时间规范,研究了热冲击次数对材料破碎情况的影响。结果表明,热冲击次数对热冲击前后砂粒AFS细度的增加值影响较小;重庆A砂、重庆B砂、四川砂热冲击后AFS细度的增加值分别为0.4、0.3、0.3,差别也不大,说明三种砂耐热冲击破碎的性能都较好。(4)考虑到铸造生产中,石英砂粒会同时承受机械冲击和热冲击,对重庆A砂、重庆B砂和四川砂进行热冲击+机械冲击试验,结果表明,三种砂冲击后的AFS细度的增加值分别为:39.1、43.8、51.6,说明重庆A砂、重庆B砂经历热冲击后,耐机械冲击的性能变差,而四川砂经历热冲击后耐机械冲击的性能差异不大。(5)采用行星式球磨机对石英砂进行机械冲击的过程中,以及筛分过程中,由于粉尘散失等原因会导致投入量与收得量有一定差异,在处理数据时应妥善考虑损失量。(6)采用SEM观察了的三种石英砂粒的微观形貌及表面裂纹等,发现:重庆A砂颗粒较圆,表面有少量较大的裂纹、凹坑及凹槽等;重庆B砂颗粒形状不规则,表面附着小颗粒;四川砂颗粒形状十分不规则,棱角尖锐,表面有大量微裂纹,颗粒表面附着大量小颗粒。这些微观形貌及表面裂纹特征与机械冲击、热冲击表征的结果有良好对应关系,可用于破碎特性的定性表征,或者与机械冲击、热冲击等定量表征方法相结合,更好表征材料破碎特性。
【关键词】：脆性材料 机械冲击 热冲击 破碎特性 AFS细度
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG221
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-18
• 1.1 固体材料的力学性能8-12
• 1.2 材料破碎性的国内外研究现状12-17
• 1.2.1 材料破碎特性的含义12
• 1.2.2 常见的材料破碎特性评价方法12-14
• 1.2.3 国内外研究进展与趋势14-17
• 1.3 本文研究内容及意义17-18
• 1.3.1 研究内容17
• 1.3.2 研究意义17-18
• 2 材料破碎特性表征方法研究18-23
• 2.1 总体思路及技术路线18
• 2.2 代表性破碎材料的遴选18
• 2.3 材料破碎性试验方法18-22
• 2.3.1 机械冲击破碎性试验18-20
• 2.3.2 热冲击破碎试验20-21
• 2.3.3 颗粒粒度的表征21-22
• 2.4 材料颗粒形貌及裂纹观察及分析22
• 2.5 本章小结22-23
• 3 三种砂粒的破碎特性及表征试验研究23-51
• 3.1 砂粒的形貌观察及分析23-32
• 3.1.1 重庆A砂形貌特征23-25
• 3.1.2 重庆B砂形貌特征25-28
• 3.1.3 四川砂形貌特征28-32
• 3.2 机械冲击法表征破碎特性32-36
• 3.3 热冲击法表征破碎特性36-40
• 3.4 热冲击+机械冲击法表征破碎特性40-42
• 3.5 三种砂粒破碎特性对比分析42-50
• 3.6 本章小结50-51
• 4 结论及展望51-53
• 4.1 结论51-52
• 4.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-57
• 附录57
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录57

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本文编号：552197