基于BP神经网络双对数算法的刀具磨损分析及寿命预测研究

针对刀具磨损状态和寿命预测受刀具材质、切削参数及加工材料等影响使得测试复杂且难以准确预测的问题,建立基于BP神经网络结合双对数算法的刀具磨损分析与寿命预测模型。用交叉验证法改变切削参数,对前后刀面的失效分析可知主要以后刀面磨损为主。将切削过程中的刀片后刀面磨损值VB与时间T双对数化发现：在一定范围内,改变单个切削参数,只有后刀面的初始磨损量发生变化;改变多个切削参数,后刀面的初始磨损量和磨损速率都发生变化。根据耐用时间T双对数变换后结合BP神经网络进行仿真,结果显示偏离值降低至0.1,偏离度降低至0.2%,证明BP神经网络结合双对数变换算法在一致性与试验结果的符合度都高于单纯采用BP神经网络作为预测算法的计算结果,能更好的预测刀具寿命。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2先驱体及其晶型演化研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2先驱体粉末,并采用红外分析、热重-差热分析、X射线衍射等方法对所制得的先驱体和裂解产物进行了表征。结果表明:在纳米TiO2先驱体粉末的制备过程中,乙酸作为钛酸四丁酯水解溶液的稳定剂参与抑制水解,在pH=3的溶胶中,—OR基被醋酸部分取代为聚合的醋酸钛;先驱体粉末在275℃时发生醇缩聚与失水缩聚,失重率达30%;在450℃时发生锐钛矿向红宝石的晶型转向;在900℃时金红石的质量分数约为90%,锐钛矿的质量分数约为10%;400℃时晶粒尺寸为18nm,900℃时为21nm,晶粒尺寸随着温度的上升而变大。     

三维石墨烯基B-N-Fe/Co-G材料的制备及其氧还原催化性能研究

采用脲、硼酸、硝酸铁、硝酸钴分别作为N、B、Fe、Co源,与GO(氧化石墨烯)通过快速冷冻干燥与热解法,制得了三维石墨烯基B-N-Fe/Co-G催化材料,并对其结构和性能进行了测试和表征,研究其氧还原的活性物质与活性点。透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)结果显示,所制得掺杂石墨烯表面褶皱呈三维孔洞结构,掺杂原子N、B、Fe、Co均匀掺杂于石墨烯中。通过循环伏安法(CV)、线性扫描伏安法(LSV)等手段对三维石墨烯基B-N-Fe/Co-G催化材料进行电化学性能测试,结果表明:B-N-Fe/Co-G在0.1 mol/L的 KOH碱性电解质中有较高的氧还原(ORR)催化活性,起始电位在1.0 V左右,为4电子转移,相比质量分数20%的商用Pt/C催化剂有更好的电化学稳定性。     

燃料电池气体扩散层石墨化程度对其热管理的影响:建模和实验

碳纸作为燃料电池的气体扩散层,其导热系数在燃料电池的传热管理中起着重要的作用.本文研究了石墨化程度对碳纸的平面导热系数和面内导热系数的影响.采用SEM、XRD、Raman等手段研究了热处理温度(1800、2000、2200、2400、2500°C)与石墨化度的关系.考虑碳纤维与基体碳导热系数的差异,提出了不同石墨化程度...     

陶瓷材料微波烧结研究进展与工业应用现状

本文主要介绍了微波烧结原理、烧结设备和微波技术在陶瓷粉末合成、硬质合金、金属陶瓷、功能陶瓷材料烧结及涂层制备方面的应用;微波烧结新技术在溶胶凝胶、自蔓延高温合成、水热法、电热法、涂层溶解、陶瓷材料干燥、连接等领域的最新发展。微波烧结具有加热速度快、烧结坯体温度分布均匀;活化烧结、烧结时间短、抑制晶粒长大、组织结构可控、高效节能等优点。探讨微波烧结产业化的现状和存在的问题,烧结材料介质特性数据缺乏和设备的缺乏、昂贵,是阻碍微波烧结技术发展产业化最主要的两大障碍。对解决微波烧结工业化的难题阐述了观点,微波场的优化设计、陶瓷材料的介电性能的数据库建设及理论发展、微波设备和烧结工艺的联合开发等是目前微波技术研究主要的努力方向。     

溶胶-凝胶法制备Ti(C,N)-Mo_2C-Ni复合粉末的研究

本文采用溶胶-凝胶法在较低温度(1 400℃)下制备了Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末。通过红外光谱(FTIR)、X-ray衍射(XRD)、热重分析(TG-DTA),扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、比表面积分析(BET)、氮/氧含量测定等分析检测方法 ,对该粉末的制备过程进行了初步的研究与分析。结果表明:在1 400℃,真空条件下,以钛酸四丁酯为钛源,以蔗糖为碳源,乙二醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法结合碳热还原法所制得的Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末晶粒小,纯度较高;其制备机理为:原料通过水解、缩聚、裂解/分解等反应,经过干燥后首先得到TiO2混合先驱体粉末,再经过碳热还原及一系列化学反应最后生成了Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷复合粉末。     

梯度孔结构微孔层的构建及性能

气体扩散层(gas diffusion layer, GDL)是质子交换膜燃料电池(polymer electrolyte membrane fuel cell,PEMFC)的关键部件之一。使用导电纳米碳黑、多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)和石墨片为微孔层碳材料,采用分层涂覆的方法,在碳纸基底层上构建具有梯度孔结构的微孔层。采用扫描电镜与压汞仪分析各扩散层的微观形貌及孔隙结构,测定扩散层的电阻率、透气率和突破压力,采用燃料电池测试平台测定单电池的输出性能。结果表明,MWCNTs层和石墨片层孔径呈“双峰”分布,形成了梯度孔结构微孔层,可促进气液两相传输的分离,从而提升电池的传质能力。与双层设计相比,具有三层梯度孔径结构微孔层的扩散层性能更优异,电流密度达5.5 A/cm²时仍未出现明显传质极化,最大功率密度为1855 mW/cm²,相比于商品气体扩散层提高21%。     

电力数字同步网全同步演进方案研究

文章通过理论分析,结合国家电网电力数字同步网的现状及先进国家实现全同步的原理,针对目前我国电力数字同步网分多个同步区,无法真正实现全网同步的现象,提出了四种可行的全同步演进方案,并研究分析了四种方案的具体实施方法和设备配置.     

GO-PTFE-C涂层改性Ti金属板的防腐性能研究

目的提高钛金属板的抗腐蚀性能。方法采用水热浸渍两道工序在Ti双极板上制备GO-PTFE-C复合改性涂层。使用0.1 mol/L葡萄糖溶液作为碳源,在170℃+10 h条件下,于反应釜中完成碳涂层制备。对获得的涂层进行热处理,浸渍5%(质量分数)的聚四氟乙烯(PTFE)溶液和不同浓度氧化石墨烯(GO)的混合悬浮液后,在350℃热处理得到涂层。采用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析表面形貌和成分,选取三电极体系并利用电化学工作站(CHI 660e)表征改性前后双极板电化学性能,在模拟质子交换膜燃料电池(PEMFC)环境中测试其抗腐蚀性能。结果与单一的碳涂层相比,GO-PTFE表面具有更多的C=O官能团,同时由于聚四氟乙烯表面的F与含氧官能团的氧原子电子云的诱导效应,涂层附着力明显提高。其中,采用5%PTFE+3 g/L GO浸渍的涂层的腐蚀电流密度和接触角分别为0.008μA/cm~2和103.6°,恒电位极化测试(0.6 V和-0.1 V)显示,涂层的腐蚀电流密度均低于1μA/cm~2。结论以碳涂层为基体,浸渍GO和PTFE的混合液后,制备所得的钛基双极板在PEMFC的双极板中显示出巨大的应用前景。     

超细Ti(C,N)-Mo2C-Ni粉末的制备及其工艺研究

采用溶胶-凝胶法(SOL-GEL)与碳热还原法制备了超细Ti(C,N)-Mo2C-Ni金属陶瓷粉末,并通过X-ray衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等检测手段,对正交试验中得出的最佳制备工艺下的产品的组织结构与形貌进行了分析.研究结果表明:当pH为4,H2O和Ti(OBu)4的物质的量之比为6∶1,Sucrose和Ti(OBu)4的物质的量之比为4∶1,干燥温度为60 ℃时,所制得粉末的晶粒最小,外形成块状,颗粒尺寸约150～2 000nm,且凝胶时间较短.