內耗與超聲的工業融合論文

　　1新的實驗技術及其應用

　　實驗技術的提高往往對實驗結果的精確度產生很大的影響，而全新的實驗方法、技術發明或創新，則對學科產生深遠的影響，甚至起至關重要的作用，故本次會議特開闢了‘新的實驗技術及其應用”專題。瑞士的G.Gremaud教授報道了他們的一項新技術:局域的機械能譜應用於非均勻材料的研究。這項技術是在原子力顯微鏡的基礎上發展起來的，能夠探測非均勻材料中微米相的粘彈性和滯彈性。利用這一技術能進一步測量出奈米量級的體積內耗值及其動力學模量的變化，使人們能確定機械能耗散的位置，即能測出奈米尺寸的機械譜。美國的R.A.Kant教授報道了一種基於內耗測量的化學感測器，這種感測器利用內耗和共振頻率的測量原理，探測空氣中還原性體的種類和濃度。巴西的C.R.Grandini教授則報道了一種低成本的內耗測量系統，這一測量裝置的原理有別於傳統的自由衰減的振幅的測量，而是基於速度的測量。阿根廷的J.I，uzuriaga教授報道了利用振動簧上的小球側量超流液氦的湍流。這種方法是在振動簧的懸掛臂上安裝一個小球，測量有、無超流液氮的情況下的內耗值與共振頻率，它們的差值反映出液氮的貢獻部分。根據在片流下小球與液氮相互作用對內耗與共振頻率的貢獻的理論計算與實驗值的對比，就可以定量地瞭解液氦的湍流的影響。中山大學物理系在儀器裝置的改進上作出了相當的努力，將原僅用子測量固體內耗的倒扭擺改裝成既能測固體又能測液體的儀器，同時大大擴大了測量的頻率範圍，使之提高達兩個數量級，這一儀器處於世界領先水平。此外還利用這一儀器測量了水的內耗值，發現其存在一共振吸收峰。當熊小敏宣讀完有關論文後，波蘭的E.Lunarska教授等很感興趣，會後特地前來討論。

　　2非晶材料、陶瓷與高溫超導體

　　非晶材料、陶瓷與高溫超導體在工農業生產中發揮愈來愈大的作用，瞭解其效能與結構的關係是進一步利用這些材料的關鍵，而內耗與超聲衰減技術在這一方面起著很重要的作用。本屆會議有相當數量的論文涉及這些材料的研究。義大利的F.Corder。教授研究了LaZCuO4十。晶格弛豫動力學及其不穩定性。LaZCuO4系列的高溫超導體由06八面體陣列組成，這些八面體在「100〕或[11。」軸方向上的頂點可以形成不同的立方晶形和四方晶形，由於化學配比的IJaZCuO;即使在遠離高溫的四方相到低溫的立方相的轉變點，它的頂點的模式也是高度不穩的。它的滯彈性譜中的兩個強的弛豫過程起因於晶格模式，其中一個在150K(測量頻率約為IkHz，模量的軟化度達20%)的峰是熱啟用的，這一現象在’391一的原子核四極子的弛豫過程中觀察過。因此，這個弛豫過程可以用低溫四方相中疇界的類似孤立子的傳播加以解釋。它的啟用能大約5倍於根據相關動力學的理論估計值。在低於30K的弛豫過程(模量軟化度10%)歸因於趨向低溫的正方相的不穩定性，這在未摻雜的IJaZCuO;的'衍射實驗中從未觀察到。同時文中還討論了這些晶格的不均勻性如何與電子系統強藕合。美國的A.V.Granato教授報告了玻璃質的過冷的液態Pd40Ni40PZ。的切變模量。他們採用E-MAT技術研究了Pd40Ni.OPZ。的切變模量及其溫度譜。測量包括在固定的升溫速率下的切變模量溫度譜、在某一溫度下的切變模量的時間譜、溫度迴圈的切變模量溫度譜。在玻璃化轉變過程中材料的切變模量是連續的，在玻璃化狀態下，它的DiaelastiC效應與溫度無關。透過切向軟化的引數值丫和從比熱、粘度、體積測量中獲得的引數值的相互比較，發現測量結果與凝聚態物質的間隙原子理論大體相符。比利時的G.Roebben教授報道了氮化矽由於滯彈性與能量耗散所引起的抗疲勞的提高的研究，為了研究在迴圈負載下晶界的非晶玻璃相的抗形變和耐疲勞效能的提高，他們在氮化矽上進行了拉、壓、扭擺和脈衝激發的實驗，結果表明大振幅下的單向阻尼實驗出現了一種新的、相當強的阻尼效應，阻尼線性地依賴於所加的應力振幅，能量耗散率隨頻率的增加而增加，簡單的流變學分析證明了這種阻尼的機制是滯彈性的，因而是非破壞性的。在蠕變疲勞條件下這樣的滯彈性減少了應變積聚，同時從阻尼的應力振幅的依賴性可知:在微裂紋中在應力集中的地方，會發生更多的能量耗散。這種小區域的屈服效應提高了材料的抗裂紋傳播的能力。這種應變累積效應的減少以及抗裂紋能力的提高解釋了燒結氮化矽陶瓷在高溫下所具有的抗疲勞性。中山大學章明秋報告了高效能熱塑性複合材料介面特性的動態力學表徵，結果顯示內耗方法可以有效地反映不同熱處理條件引致的介面微結構，並與宏觀力學效能關聯。回顧本屆會議，最深的體會是與會代表十分關注如何更好地將內耗和超聲技術與工業生產結合起來，特別是在新材料的研究開發上。同時，如何擴大學科的研究範圍亦受到大家的注意。