[发明专利]CaO－Al2O3－SiO2系统微晶玻璃残余应力的中子衍射测量方法

摘要

一种CaO－Al₂O₃－SiO₂系统微晶玻璃残余应力中子衍射测定法。首先制备微晶玻璃；然后调整中子单色器，选取相应的单色中子；将中子束照射试样表面，探测器扫描衍射角2θ范围：10～75°；对主晶相β－硅灰石的晶面上的进行应变测量ε_ij用各轴向的微应变计算得到平均应变结果为：ε=1/3(ε=1/V(∫εdV)，代入应力公式σ=E/3(1－2υ)Δ来计算，式中，E为杨氏模量，υ为泊松比，Δ为体积应变，即三轴向应变总和：Δ＝e_a+e_b+e_c对于CaO－Al₂O₃－SiO₂系统微晶玻璃，E＝70GPa，υ＝0.245，即可求得应力值σ；重复以上步骤，测试各种标准试样不同位置的残余应力，绘制出被测量构件的残余应力分布曲线。由于中子透射试样较大深度的特性，可以测得试样内部应力，而且适于大块试样进行测定。

主权项

1.一种CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃残余应力的测试方法，其特征在于所述的测试方法为中子衍射法，测试按如下步骤进行，步骤1.CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的制备，按微晶玻璃成分重量百分比为SiO2 60～70％，Al2O3 7～10％，CaO 18～20％，ZnO 5～7％，BaO 4～5％，Na2O+K2O4～5％，B2O3 1～3％和Sb2O3 0.5～1％配制玻璃原料，搅拌混合均匀，经过熔制和晶化制得CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃；步骤2、借助于中子衍射仪，配套应力测试程序，调整中子单色器，选取相应的单色中子；步骤3、将步骤1制得CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃试样置于中子衍射仪的放测试试样处，对于大块样品则利用测角头选择测量区域及测量点，并用中子束入射所选样品区域；小块样品则将样品直接置于中子束中10×70毫米2面积内；步骤4、将中子束照射试样表面，探测器扫描衍射角2θ范围：10～75°；步骤5、对CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃中不同含量主晶相β-硅灰石的晶面上的进行应变测量εij，至少从六个方向检测；步骤6、用步骤5测量的εij各轴向的微应变计算得到平均应变结果为：$\overline{ϵ}=\frac{1}{3}({ϵ}_{11}+{ϵ}_{22}+{ϵ}_{33}),$ 对应的体积平均应变为：$\Delta =\frac{1}{V}{\int }_V\overline{ϵ}\mathrm{dV},$ 式中；V为β-硅灰石晶体体积，ε11、ε22、ε33分别为晶体三轴向的应变；步骤7、代入应力公式$\sigma =\frac{E}{3(1-2\upsilon )}\Delta$ 来计算，式中E为杨氏模量，ν为泊松比，Δ为体积应变，即三轴向应变总和：Δ＝ea+eb+ec对于CaO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃，E＝70GPa，ν＝0.245，即可求得应力值σ；步骤8、重复以上工作步骤，测试各种标准试样不同位置的残余应力，绘制出被测量构件的残余应力分布曲线。