生物质基SiC陶瓷制备的研究进展

传统工艺制备的碳化硅(SiC)陶瓷性能优异,应用前景广阔,但高温制备造成的成本增加限制了其进一步发展。相比之下,生物质因其自身丰富的孔隙结构成为低温制备SiC陶瓷的理想替代品。本文综述了生物质基SiC陶瓷的结构特性、制备方法、热解机理和影响因素,并探讨碳源和硅源预处理、热解工艺以及应用研究等在制备生物质基SiC陶瓷中存在的问题和发展趋势。     

钇硅酸盐材料力学性能的第一性原理研究

为深入研究C_f/SiC复合材料钇硅酸盐涂层材料Y_2SiO_5与Y_2Si_2O_7的力学性能,为钇硅酸盐涂层体系的设计提供理论依据,基于第一性原理广义梯度近似,研究钇硅酸盐理想晶体X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7的电子结构、力学性能。结果表明:X1-Y_2SiO_5和γ-Y_2Si_2O_7均为机械稳定结构,X1-Y_2SiO_5与γ-Y_2Si_2O_7的体模量、剪切模量、弹性模量、泊松比分别为112,49,128GPa,0.31和114,55,142GPa,0.29。可见X1-Y_2SiO_5的模量较γ-Y_2Si_2O_7低。同时研究二者理想晶体的韧性、热膨胀系数、残余应力。结果表明:X1-Y_2SiO_5韧性较γ-Y_2Si_2O_7好,热膨胀系数较γ-Y_2Si_2O_7高,残余应力较γ-Y_2Si_2O_7低。     

时效温度对Ti-5Mo-5V-6Cr-3Al热轧管材组织性能的影响

通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)等手段对新型Ti5563合金热轧态管材经固溶时效和时效处理后的组织及物相含量进行了分析,比较了不同热处理后合金的力学性能,研究了时效温度对材料组织和力学性能的影响。结果表明:直接时效处理是提高Ti5563合金热轧态管材综合性能较为有效的方法;在520~660℃时效处理时,温度越低,α析出相越多,尺寸越小,分布越弥散,合金强度越大;随着温度增加,α析出相减少且尺寸变大,强化作用减弱,合金的塑性增加。     

动态布流平面凝固铸造AA1070/AA7050合金

提出了一种新的用于大尺寸复层铸锭平面凝固铸造的布流系统,并使用软件FLUENT对铸造过程中分流方式对温度场的影响进行了模拟分析,模拟结果表明,使用动态布流时熔体温度的均匀性显著优于定口布流,因而可实现凝固时固/液界面在上升过程中保持平坦。使用动态布流平面凝固铸造方法实现了1070/7050大尺寸双层铝合金的铸造复合,铸造结果表明,复合铸锭中两种铝合金的界面清晰平直,无气孔夹杂等缺陷,实现了冶金结合并存在元素扩散层;7050侧金相组织均匀,厚度方向上无明显宏观偏析。     

SiCp/Al复合材料在Cl-环境中的点蚀行为

通过浸泡模拟实验方法,研究了SiCp/Al复合材料在Cl-环境中的点蚀行为。结果表明,SiCp/Al复合材料点蚀主要出现在SiC颗粒附近,SiC与Al基体界面结合处为点蚀的优先发生位置。Cl-和界面反应物对点蚀的形成和发展起主要促进作用。Nyquist曲线在0~3 d时由容抗弧组成,Bode曲线在0.1~10 000 Hz出现高频相角峰,点蚀腐蚀过程机制表现为单纯电荷传递过程机制。3 d后Nyquist曲线出现一个高频区的容抗弧和低频区的一条与实轴成45°的直线(经典Warburg阻抗),Bode曲线在0.1~10000 Hz出现高频相角峰并在0.001~0.1 Hz出现一个不太明显的低频相角峰,点蚀腐蚀过程机制表现为电荷传递过程与腐蚀产物扩散共同作用的混合机制。     

TB6钛合金β区变形的动态再结晶动力学

使用圆柱形TB6钛合金试样在Thermecmaster-Z型热模拟试验机上进行热模拟压缩实验(变形温度为825~1100℃,应变速率为0.001~1 s^-1)。对采集的流变数据进行加工硬化率处理,确定动态再结晶体积分数,研究了TB6钛合金β区变形的动态再结晶动力学。结果表明,流变应力随着变形温度的降低或应变速率的提高而增大,流变曲线呈现出动态再结晶类型的特征。随着应变速率的降低和变形温度的提高,动态再结晶的体积分数和晶粒尺寸增大。在变形温度高于950℃、应变速率低于0.001 s^-1条件下,动态再结晶的晶粒严重粗化。动态再结晶动力学曲线经历缓慢增加—快速增加—缓慢增加三个阶段,呈现出典型的“S”型特征。确定了动态再结晶的体积分数达到50%时的应变,建立了TB6钛合金的动态再结晶动力学模型。     

联合空间与角度的符号相干系数平面波成像北大核心CSCD

超声平面波成像是近年来一种应用较广泛的超快速超声成像方法,多角度相干平面波复合(Coherent Plane Wave Compounding,CPWC)成像在不过多损失速率的情况下,提升成像质量。但普通的CPWC方法只是简单复合多个角度延时叠加(Delay and Sum,DAS)后的数据,并未考虑到单个角度内以及多个角度之间数据的相关性。文章提出了一种联合空间与角度的符号相干系数(Angular Spatial Sign Coherence Factor,asSCF)平面波成像方法,将空间符号相干因子和角度符号相干因子创新性地融合到波束合成的过程中,充分考虑信号之间的相关性,旨在提升多角度复合成像质量。进行了仿真实验、仿体实验以及在体组织实验,对asSCF-CPWC方法、单一的符号相干系数法以及传统CPWC方法成像进行对比,结果发现asSCF-CPWC方法具有更好的横向分辨能力和成像对比度。     

基于机器视觉的某种弹弹体硬度检测技术研究

目的 解决某种弹弹体硬度检测过程中人工读取硬度圆直径存在的问题。方法 应用材料的布氏硬度检测原理,设计基于机器视觉的某种弹弹体硬度检测装置,并制定某种弹弹体硬度的视觉检测算法。根据所提出的算法应用Maltlab实现对某种弹弹体硬度圆特征的提取和直径的计算。结果 通过T检验法对所提出的机器视觉检验方法与人工检测的结果进行对比分析,其结果为2种检测结果无差异性。结论 本文所设计的机器视觉检测装置和提出的视觉检测算法的具有较高的可靠性和正确性,可以应用于某种弹弹体的硬度检测。     

窄间隙P-GMAW多信息融合侧壁熔合状态识别研究

窄间隙焊缝坡口间距小且焊道较深,摆动中心与焊缝中心偏差较大时,坡口两侧侧壁受热不良,易发生未熔合缺陷。为了及时了解窄间隙侧壁熔合情况,掌握侧壁内部焊接质量,本文提出了一种基于BP神经网络和D-S证据理论的多信息融合方法,预测侧壁熔合状态。对窄间隙焊接未熔合缺陷产生机制进行了分析,研究发现焊接电弧信号和熔池变化与侧壁成形质量存在密切关系,为此进行了一系列偏差实验,建立了电弧电信号和电弧熔池图像信号的实时采集系统,采用批量特征提取算法,提取了与侧壁熔合状态密切关联的峰值电流、峰值电压、电弧弧长、熔池长宽比、熔池面积和熔池周长等特征参量。采用BP算法训练神经网络,在此基础上通过D-S证据理论进行决策级融合。实验结果表明,该模型识别率可达96.667%,避免了神经网络识别时的误诊,获得了比单一传感信息更好的预测结果,提高了熔合状态识别的准确度和可靠度。     

矿用变频器功率器件选型及其驱动保护设计

分析了煤矿井下设备对变频器功率器件IGBT的需求和在IGBT选型时需要考虑的电气参数,介绍了基于2SD315模块的IGBT驱动保护电路的设计。实际应用表明,采用文中介绍的方法选用的IGBT和设计的驱动保护电路后,变频器运行稳定,IGBT驱动有效,保护完善。