基于断口形貌商用硫系玻璃断裂机理探究

利用三点弯曲法,借助断口形貌显微观察,表征了湖北新华光信息材料有限公司正在生产的5种商用硫系玻璃抗折强度和断口形貌,并讨论了断裂机理。结果表明,断口的具体形貌一般包括4个部分:镜面区、雾状区、裂纹区和沃纳线区;镜面区一般位于张力面中轴线的两端或中部。半径类似时,随着镜面区由张力面中轴线中部移向两端时,试样抗折强度下降;位置相似时,试样的抗折强度随镜面区半径减小而增大;镜面区位置和半径均接近时,试样的抗折强度随平均限制数增加而增大。     

高硅尾渣陶瓷坯体中FeS_2分解行为研究

以探究高硅尾渣陶瓷坯体中FeS_2的分解规律为目的,研究了高硅尾渣中FeS_2的分解特性与影响因素及机制。结果表明:与松堆状高硅尾渣粉料相比,高硅尾渣坯体中FeS_2的分解过程受坯体厚度和烧成制度影响,硫的释放过程明显滞后,分解温度相应提升且分解温度范围变宽。其中在400℃附近和800～1 050℃温度段,坯体中的硫大量释放。在900～1 050℃温度段,保温时间的延长可显著增大坯体的脱硫率,保温时间为30 min时,可实现该温度下可挥发硫的有效排出。     

石墨烯/聚(N-异丙基)丙烯酰胺复合薄膜电极材料的制备

石墨烯凭借巨大的比表面积和优良的电性能在储能领域受到广泛的关注,但团聚问题限制了其应用发展。针对由Hummers法合成的石墨烯分别采用聚丙烯酰胺和聚N-异丙基丙烯酰胺进行改性,制得石墨烯/聚丙烯酰胺、石墨烯/聚N-异丙基丙烯酰胺自支撑薄膜,以亲水大分子链网络在石墨烯片层间阻隔其层间团聚。结果表明,改性后的石墨烯薄膜具有优异的保水性,当其作为电极材料时显现出良好的循环稳定性和较大的比电容。其中,石墨烯/聚N-异丙基丙烯酰胺自支撑薄膜处于电流密度为0.2 A/g时的电极比电容可达273.8 F/g。     

考虑混凝土影响的既有变截面箱梁桥的全局疲劳寿命评估

基于复杂多轴疲劳理论、损伤积累理论、子模型法及变截面箱梁桥横截面的几何非线性特性,提出了考虑混凝土寿命的变截面钢筋混凝土箱梁桥全局疲劳寿命的评估方法。以一座既有公路变截面钢筋混凝土箱梁桥为工程背景,研究了纵向多车效应和横纵向多车效应两种工况下的桥梁全局疲劳寿命差异。结果表明:全桥疲劳寿命由第三跨跨中节段控制,横纵向多车加载比纵向多车加载的桥梁疲劳总寿命减少了29.4%,腹板混凝土寿命占到腹板寿命3%左右。     

化学共沉淀法制备喷墨打印用光致变色色料

陶瓷喷墨打印技术以其独特的优点已成为各国研究的热点,开发功能型的墨水是陶瓷喷墨打印装饰技术发展的关键。采用化学共沉淀法,通过正交试验,制备了用于陶瓷喷墨打印墨水的光致变色色料粉体。通过紫外可见反射光中主要红色及蓝色波段的反射率研究样品的色度,确定优化制备条件为:w(Nd~(3+))∶w(Al~(3+))=1∶0.692、pH值为9、煅烧温度为1 000℃,较优样品在红色及蓝色波段反射率最高,蓝色波段反射率为134.44%,红色波段反射率为143.48%,样品变色的效果最显著。XRD分析表明,这种光致变色色料的样品主晶相为铝酸钕,结晶度达91.67%,次晶相为氧化钕。TEM研究表明,色料颗粒通过TEM测试分析得出:尺寸大小为150～200 nm,晶粒形貌呈六方形,晶格条纹清晰,晶体生长发育良好。     

紫外线对硬化水泥浆表层物理化学性质的影响

利用紫外线耐气候试验箱对硬化水泥浆体表面进行照射实验,并进行表面摩擦系数(U_s,U_d值)测试,以及微区SEM形貌分析和XRD物相组成微观分析。结果表明:紫外线会对水泥浆体表面产生物理和化学双重影响,使得浆体表面脱水晶体产物含量增加,尤其是方解石数量大大增加;可加速浆体的碳化,使表面更加密实,摩擦系数提高。本研究揭示和分析了紫外线影响水泥浆体表面性质的新现象,并为混凝土耐久性研究提供了新线索。     

气体扩散层对质子交换膜燃料电池膜电极耐久性影响的定量分析

目前质子交换膜燃料电池(PEMFC)耐久性相关的材料研究主要集中在膜以及催化层上,对气体扩散层(GDL)衰减的研究较少,而且都集中在离线加速实验上,而离线加速实验结果难以与实际操作条件下的GDL衰减联系起来;并不能由此得出实际耐久性测试后GDL衰减对电池性能的影响程度。作者给出了定量分析GDL影响电池性能的实验方法。成功定量分析了GDL对MEA的耐久性影响:在800 mA/cm~2下,由GDL老化引起的MEA性能衰减率为13.22μV/h,在线耐久性测试的MEA性能衰减率为98.98μV/h,GDL衰减对性能的影响占整个MEA衰减的13.36%。     

GCr15轴承套圈冷热复合处理的组织与性能研究

以GCr15轴承套圈为研究对象,引入冷热复合处理工艺,将一次冷处理+一次低温回火作为一个冷热循环,设计了不同的实验方案,研究了冷热循环前的组织状态、冷处理温度及冷热循环次数对GCr15轴承钢微观组织形态、碳化物性质、材料硬度的影响规律。结果表明:淬火后直接进行冷热复合处理,低的冷处理温度和增加循环次数能有效增加组织及碳化物的均匀性,提高宏观硬度和组织的稳定性。     

耦合效应下压力型锚索锚固机理的近似理论分析

为了更加精确地研究压力型锚索的锚固机理,基于锚索预应力与岩土体蠕变的耦合效应推导了锚索预应力方程。在此基础上根据Mindlin问题解,推导了耦合效应作用下锚索砂浆体的压应力和剪应力近似解,并考虑锚索预应力与岩土体蠕变之间的耦合效应进行了案例分析。研究结果表明:锚索预应力和砂浆体受到的应力峰值均按反幂函数随时间逐渐衰减并稳定;承压板的长宽比与压应力峰值之间存在正相关关系,与剪应力峰值之间存在负相关关系;岩土体的泊松比与应力峰值之间存在正相关关系。该成果丰富了压力型锚索锚固机理的理论研究,可为边坡锚固设计提供一定的理论依据。     

浮法玻璃熔窑火焰空间石油焦部分替代重油燃烧的数值模拟

针对浮法玻璃熔窑火焰空间建立模型并进行了数值模拟，在保证热值相同的前提下，对比研究了重油燃烧及将石油焦部分替代重油燃烧时的流场分布特征。结果表明，石油焦部分代替重油燃烧后，两种燃料可很好地混合燃烧，窑炉内温度制度基本不受影响；石油焦着火时间比重油长，两种燃料混合燃烧时平均着火点滞后于仅使用重油时，且燃烧路径更长，燃烧时产生了大量CO，整个火焰空间及烟气出口处NOx的平均排放量与仅使用重油相比降低了30.02%，NOx减排效果明显。