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准晶、准晶凝固及其在材料工程上的应用(一)朱祖昌;杨弋涛;陈思悦【摘要】准晶是不具有三维周期平移序,而只具有准周期长程平移序和旋转对称性的新固体结构形态.Shechtman发现准晶使人们对晶体的认识发生了根本性变化.正是因为如此,原来的“原子在空间的规则重复排列”的晶体定义已改为“具有本质的明锐衍射花样的任何固体”.准晶绝大多数出现在Al基合金中.准晶按热力学稳定程度分亚稳相和稳定相.在自然界还存在着一些天然态准晶.为此,准晶可由熔体快速凝固或慢速凝固予以制造,并且可以应用Bndgman和CzochrMski等方法制取准晶单晶.准晶具有一些独特的特性.准晶在材料工程上应用的核心点是在材料组织中出现准晶会使其力学性能得到提高.对铝基合金相应的方法可获得以准晶相为主体的组织和在固溶体的基体上出现准晶相.对钢铁材料是通过合金成分设计和热处理方法研究使在材料基体上弥散析出准晶相.【期刊名称】《热处理技术与装备》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】7页(P68-74)【关键词】准晶;凝固;铝基合金;马氏体时效钢;弥散析出;应用【作者】朱祖昌;杨弋涛;陈思悦【作者单位】上海工程技术大学,上海201620;上海大学,上海200072;上海市机电设计研究院有限公司,上海200040【正文语种】中文【中图分类】TG111.4自从Shechtman1982年发现准晶和在1984年发表后，准晶的研究在全世界范围内风起云涌般地开展。
特别在1986年发现了热力学上稳定的准晶相和2009年在自然界存在天然态准晶以后，这就使研究和应用准晶进入了全新的时期。
本文对准晶的发现、分类、准晶凝固、准晶相关性能和应用作比较详细论述，使材料工作者有相当清楚的认识，并能从事准晶在材料工程方面的应用研究。
以色列海法(Haifa)市以色列理工学院材料工程系的材料科学博士丹尼尔·谢赫特曼(Daniel Shechtman)于1981～1983年参加美国Johns Hopkins大学访问度假工作时，与美国马里篮州盖瑟斯堡市的美国国家标准技术研究所(NIST)合作研究Al-过渡金属合金快速凝固项目。
1维6方准晶有限摩擦的周期接触问题马小丹【摘要】Sy using the complex variable method,the frictionally periodic contact problems in one-dimensional hexa-gonal quasicrystals were discussed. Sased on the Hilbert kernel integral formula and through periodic Riemann-Hil-bert boundary value problem is solved,the closed form solutions was obtained. Further,the explicit solutions of con-tact stress were given under the action of periodic straight horizontal basal punch,periodic straight inclined basal punch ,periodic circular basal punch. The results have showed that the contact stress in punches at arbitrary end had integrable singularity. If the effect phason field is neglected,the obtained results match with the corresponding re-sults of periodic contact problem in orthogonal anisotropic materials.%利用复变函数方法研究了1维6方准晶具有有限摩擦的周期接触问题。
压电准晶涂层滑动摩擦接触问题的半解析法研究压电准晶涂层是一种具有压电性能的材料，可以通过施加压力产生电荷，同时也可以通过施加电场来引发位移。
其在微电子器件和传感器中具有广泛的应用。
然而，压电准晶涂层在滑动摩擦接触问题中的应用仍然存在一定的挑战。
为了研究这一问题，本文采用了半解析法，在理论和实验上探索了压电准晶涂层滑动摩擦接触问题。
本文首先介绍了压电准晶涂层的基本性质，包括其结构和压电效应。
然后，我们分析了滑动摩擦接触问题的基本原理，并介绍了常用的理论模型，如弹性接触、弹塑性接触和粘弹性接触等。
基于这些模型，我们推导出了压电准晶涂层滑动摩擦接触问题的半解析解。
在实验上，我们选择了一种常见的压电准晶涂层作为研究对象，并通过自制的滑动摩擦实验装置进行实验。
在实验中，我们首先测量了摩擦力和位移的关系，然后根据得到的曲线，利用半解析法进行数据处理和分析。
实验结果显示，压电准晶涂层的滑动摩擦接触性能与施加电场和摩擦力之间的关系密切相关。
通过调整电场强度和施加压力，可以实现对摩擦性能的调控。
除了实验，我们还对半解析法进行了数值模拟。
通过在计算机上建立相应的数学模型，并通过数值计算求解，可以更加直观地展示压电准晶涂层滑动摩擦接触问题的内在机理。
综合理论推导、实验和数值模拟结果，我们得出了以下结论：压电准晶涂层的滑动摩擦接触性能可以通过调节电场强度和施加压力来改变；与传统材料相比，在一定条件下，压电准晶涂层具有更好的摩擦性能；理论分析和实验结果相吻合，验证了半解析法的有效性。
本研究对于深入理解压电准晶涂层在滑动摩擦接触问题中的应用具有重要意义。
未来的研究可进一步基于本文所得到的结论，探索压电准晶涂层的摩擦性能调控方法，以提高其在微电子器件和传感器中的应用效果通过实验和数值模拟我们研究了压电准晶涂层的滑动摩擦接触问题，并采用半解析法进行了数据处理和分析。
实验结果显示，压电准晶涂层的滑动摩擦接触性能与施加电场和摩擦力之间的关系密切相关。
一维和二维准晶中位错与夹杂问题及接触问题研究一维和二维准晶中位错与夹杂问题及接触问题研究引言固态材料的研究一直是材料科学领域的关注焦点之一。
材料中的位错、夹杂和接触问题是影响材料性能和机械行为的关键因素。
本文将重点研究一维和二维准晶中的位错与夹杂问题，以及与之相关的接触问题，探讨其对材料的影响及这些问题的研究进展。
一、一维准晶中的位错与夹杂问题位错是材料中晶体结构的缺陷，可以通过晶格错位或原子位移来描述。
一维准晶中的位错应力场与经典晶格位错不同，因为一维准晶中的晶格具有更复杂的周期性和交替性。
位错对材料的机械性能和变形行为有重要影响，对位错的研究有助于理解准晶材料的结构和特性。
夹杂是指在晶体中插入的杂质或其他非晶相。
夹杂会导致晶格畸变、界面扩散和电子结构变化，从而影响材料的物理性质。
夹杂的大小、形状和分布将决定材料的力学性能、导电性能和热导率等。
二、二维准晶中的位错与夹杂问题与一维准晶不同，二维准晶中的位错和夹杂问题更具挑战性。
二维准晶的晶胞结构相对更复杂，存在更多的可能性。
通过研究二维准晶中的位错结构和性质，可以揭示材料的微观机制和宏观行为。
位错和夹杂可以相互作用，这种相互作用对材料的性能和行为起着重要作用。
当位错与夹杂相遇时，位错可以穿透夹杂，也可以分解为子位错重新排列。
这种相互作用将影响位错迁移和能量传播路径。
通过研究位错与夹杂的相互作用，可以了解材料中位错穿行和位错子排列的机制。
三、准晶中的接触问题准晶中的接触问题涉及材料的表面与外界或其他材料之间的接触行为。
由于准晶具有特殊的晶体结构和相互作用特性，其表面的接触行为与晶体的接触行为存在差异。
准晶的结构对于界面的宏观性质和微观行为具有重要影响。
准晶的接触问题涉及粘附、摩擦和磨损等现象。
准晶材料的独特结构使其具有出色的抗摩擦和耐磨损性能。
了解准晶的接触行为对于开发新的功能材料和提高材料性能具有重要意义。
结论位错、夹杂和接触问题是准晶材料研究的关键领域之一。
准晶材料的接触问题
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准晶材料的接触问题
准晶材料的接触问题
引言：
准晶材料是一类介于晶体和非晶体之间的特殊材料。
与晶体不同的是，准晶材料的原子排列有一定的规则性，但缺乏长程的周期性。
由于其奇特的结构和性质，准晶材料在科学探究和工业应用中具有宽广的前景。
然而，准晶材料的接触问题一直以来都是探究和应用中的一个重要挑战。
第一部分：准晶材料的特点及应用前景
1.1 准晶材料的结构
准晶材料具有高度对称的五重轴、十重轴等准周期结构，其原子排列在微观上呈现出多样的非晶态和晶态特点。
1.2 准晶材料的性质
准晶材料具有低热导率、低磁导率、高硬度和高强度等多种优异的物理性质。
此外，准晶材料还表现出优异的阻尼性能、耐腐蚀性能等特点。
1.3 准晶材料的应用前景
准晶材料在能源、电子、机械、化工等浩繁领域都有着广泛的应用前景。
例如，准晶材料可以作为热障涂层、纳米传感器、高强度结构材料等领域的重要组成部分。
第二部分：准晶材料的接触问题及挑战
2.1 准晶材料的界面接触问题
准晶材料与金属、陶瓷等传统材料之间的界面接触问题一直
以来都是探究的关注点。
准晶材料的结构特殊，与其他材料的界
面接触存在着很大的差异，因此在实际应用中可能出现诸多问题。
2.2 准晶材料的摩擦和磨损问题
准晶材料具有优异的硬度和强度，因此在实际应用中常被用
于制作耐磨件。
然而，准晶材料的摩擦学特性并不完全清晰，其
摩擦和磨损问题依旧是一个待解决的难题。
2.3 准晶材料的高温接触问题
准晶材料在高温环境下的接触问题也备受关注。
由于准晶材
料的特殊结构，其在高温下可能出现晶界扩散、组织相变等问题，从而影响其性能和可靠性。
第三部分：解决准晶材料接触问题的途径
3.1 界面工程技术
通过选择合适的界面材料和界面结构，可以提高准晶材料与
其他材料的接触性能，减缓界面反应和界面扩散。
3.2 润滑和表面处理技术
通过表面润滑和特殊的表面处理技术，可以降低准晶材料的
摩擦和磨损，并提高其耐腐蚀性能。
3.3 优化材料设计
开展更深度的准晶材料探究，优化其结构和性能参数，可以
提高准晶材料在接触问题上的表现。
结论：
准晶材料的接触问题是目前探究和应用中的一个重要难题。
解决准晶材料的接触问题需要多学科的交叉和综合应用各种材料科学技术。
随着科技的不息进步，信任在不久的将来，我们能够找到更好的方法和途径来解决准晶材料接触问题，进一步推动准晶材料的应用和进步
综上所述，准晶材料在实际应用中常被用于制作耐磨件，然而其摩擦和磨损问题依旧是一个待解决的难题。
通过界面工程技术、润滑和表面处理技术以及优化材料设计，可以提高准晶材料的接触性能，并降低摩擦、磨损和腐蚀。
解决准晶材料接触问题需要多学科的交叉和综合应用各种材料科学技术。
信任随着科技的进步，我们能够找到更好的方法和途径来解决准晶材料接触问题，进一步推动准晶材料的应用和进步。
