内耗与超声的工业融合

1新的实验技术及其应用

实验技术的提高往往对实验结果的精确度产生很大的影响，而全新的实验方法、技术发明或创新，则对学科产生深远的影响，甚至起至关重要的作用，故本次会议特开辟了‘新的实验技术及其应用”专题。瑞士的G.Gremaud教授报道了他们的一项新技术:局域的机械能谱应用于非均匀材料的研究。这项技术是在原子力显微镜的基础上发展起来的，能够探测非均匀材料中微米相的粘弹性和滞弹性。利用这一技术能进一步测量出纳米量级的体积内耗值及其动力学模量的变化，使人们能确定机械能耗散的位置，即能测出纳米尺寸的机械谱。美国的R.A.Kant教授报道了一种基于内耗测量的化学传感器，这种传感器利用内耗和共振频率的测量原理，探测空气中还原性体的种类和浓度。巴西的C.R.Grandini教授则报道了一种低成本的内耗测量系统，这一测量装置的原理有别于传统的自由衰减的振幅的测量，而是基于速度的测量。阿根廷的J.I，uzuriaga教授报道了利用振动簧上的小球侧量超流液氦的湍流。这种方法是在振动簧的悬挂臂上安装一个小球，测量有、无超流液氮的情况下的内耗值与共振频率，它们的差值反映出液氮的贡献部分。根据在片流下小球与液氮相互作用对内耗与共振频率的贡献的理论计算与实验值的对比，就可以定量地了解液氦的湍流的影响。中山大学物理系在仪器设备的改进上作出了相当的努力，将原仅用子测量固体内耗的倒扭摆改装成既能测固体又能测液体的仪器，同时大大扩大了测量的频率范围，使之提高达两个数量级，这一仪器处于世界领先水平。此外还利用这一仪器测量了水的内耗值，发现其存在一共振吸收峰。当熊小敏宣读完有关论文后，波兰的E.Lunarska教授等很感兴趣，会后特地前来讨论。

2非晶材料、陶瓷与高温超导体

非晶材料、陶瓷与高温超导体在工农业生产中发挥愈来愈大的作用，了解其性能与结构的关系是进一步利用这些材料的关键，而内耗与超声衰减技术在这一方面起着很重要的作用。本届会议有相当数量的论文涉及这些材料的研究。意大利的F.Corder。教授研究了LaZCuO4十。晶格弛豫动力学及其不稳定性。LaZCuO4系列的高温超导体由06八面体阵列组成，这些八面体在「100〕或[11。」轴方向上的顶点可以形成不同的立方晶形和四方晶形，由于化学配比的IJaZCuO;即使在远离高温的四方相到低温的立方相的转变点，它的顶点的模式也是高度不稳的。它的滞弹性谱中的两个强的弛豫过程起因于晶格模式，其中一个在150K(测量频率约为IkHz，模量的软化度达20%)的峰是热激活的，这一现象在’391一的原子核四极子的弛豫过程中观察过。因此，这个弛豫过程可以用低温四方相中畴界的类似孤立子的传播加以解释。它的激活能大约5倍于根据相关动力学的理论估计值。在低于30K的弛豫过程(模量软化度10%)归因于趋向低温的正方相的不稳定性，这在未掺杂的IJaZCuO;的衍射实验中从未观察到。同时文中还讨论了这些晶格的不均匀性如何与电子系统强藕合。美国的A.V.Granato教授报告了玻璃质的过冷的液态Pd40Ni40PZ。的切变模量。他们采用E-MAT技术研究了Pd40Ni.OPZ。的切变模量及其温度谱。测量包括在固定的升温速率下的切变模量温度谱、在某一温度下的切变模量的时间谱、温度循环的切变模量温度谱。在玻璃化转变过程中材料的切变模量是连续的，在玻璃化状态下，它的DiaelastiC效应与温度无关。通过切向软化的参数值丫和从比热、粘度、体积测量中获得的参数值的相互比较，发现测量结果与凝聚态物质的间隙原子理论大体相符。比利时的G.Roebben教授报道了氮化硅由于滞弹性与能量耗散所引起的抗疲劳的提高的研究，为了研究在循环负载下晶界的非晶玻璃相的抗形变和耐疲劳性能的提高，他们在氮化硅上进行了拉、压、扭摆和脉冲激发的实验，结果表明大振幅下的单向阻尼实验出现了一种新的、相当强的阻尼效应，阻尼线性地依赖于所加的应力振幅，能量耗散率随频率的增加而增加，简单的流变学分析证明了这种阻尼的机制是滞弹性的，因而是非破坏性的。在蠕变疲劳条件下这样的滞弹性减少了应变积聚，同时从阻尼的应力振幅的依赖性可知:在微裂纹中在应力集中的地方，会发生更多的能量耗散。这种小区域的屈服效应提高了材料的抗裂纹传播的能力。这种应变累积效应的减少以及抗裂纹能力的提高解释了烧结氮化硅陶瓷在高温下所具有的抗疲劳性。中山大学章明秋报告了高性能热塑性复合材料界面特性的动态力学表征，结果显示内耗方法可以有效地反映不同热处理条件引致的界面微结构，并与宏观力学性能关联。回顾本届会议，最深的体会是与会代表十分关注如何更好地将内耗和超声技术与工业生产结合起来，特别是在新材料的研究开发上。同时，如何扩大学科的研究范围亦受到大家的注意。