等离子喷涂Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4防护涂层及其表征

以Li_2CO_3和Fe_2O_3粉末为原料,通过高温固相煅烧、喷雾造粒及热处理制备出纯净单相的Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4热喷涂粉体,采用等离子喷涂技术在Q235钢表面沉积出Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4铁氧体涂层,并研究其微观组织结构、物理电气和耐腐蚀性能。结果表明,热喷涂制备的Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4涂层表面致密均匀,平均孔隙率为4.1%,且与钢基体具有良好的界面结合,结合强度平均值为27.6 MPa,涂层电阻率为2.14×10~(-5)Ω·m,且涂层耐电化学腐蚀性能良好,3.5%NaCl溶液介质中的平均腐蚀速率约为0.003 7 mm/a,显示等离子喷涂制备的高质量Li_(0.5)Fe_(2.5)O_4涂层可较好满足接地材料防护涂层对其耐蚀和导电性方面的要求,可作为一种有效的腐蚀防护措施应用在传统钢质接地材料防腐工程中。     

基于等增量敏感性的高层建筑结构反向约束优化设计方法研究

以高层建筑结构为背景,提出了一种降级反向约束优化设计方法。降级反向约束优化设计方法根据工程设计习惯,按照整体、组件、构件、截面、构造的顺序逐级收紧设计约束条件,在每一轮设计中采用等增量敏感性分析方法,以最小的结构材料增量弥补本级冗余不足的设计准则,在满足规范安全性的同时,减少结构材料浪费。应用反向约束优化设计方法,对一个10层钢框架结构和一幢实际超高层钢结构进行了基于等增量敏感性的优化设计,并与正向约束优化设计方法的结果进行对比。研究结果表明,结构能够满足规范各项设计准则的要求,在充分满足安全性要求的同时,有效减少了结构材料用量,两个案例材料用料分别减少了14.2%和7.8%,且在优化过程中没有出现约束条件偏离限值的情况,提高了优化效率。     

SiC-Al2O3-SiO2复合陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能研究

目的提高C/C复合材料的抗氧化性能。方法采用大气等离子喷涂在C/C复合材料表面制备SiC-Al_2O_3-SiO_2(SAS)复合陶瓷涂层,并选用氧-乙炔在1500℃对涂层进行抗氧化烧蚀性能考核。利用XRD、SEM、EDS等检测分析手段,对团聚粉末和球化粉体以及烧蚀前后涂层的成分及组织进行检测。结果经过等离子球化处理后,三种粉体流动性为90 s/50 g左右,粉末松装密度为1 g/cm~3左右。与团聚的SiC-Al_2O_3-SiO_2粉体相比,粉末流动性提升了20%左右,松装密度提高了20%,更加适宜等离子喷涂工艺。采用球化处理SiC-Al_2O_3-SiO_2粉体制备得到的涂层组织明显优于采用团聚粉体制备的涂层,涂层致密区域明显增大,内部缺陷数量和尺寸减少。在1500℃烧蚀600s后,SiC-36%Al_2O_3-4%SiO_2涂层具有最佳的抗烧蚀效果,涂层整体完整,质量烧蚀率为1.62×10~(-4) g/s。结论 SiC-Al_2O_3-SiO_2体系解决了等离子喷涂制备SiC涂层过程中沉积率低、SiC分解的问题。SiC-Al_2O_3_-SiO_2涂层具有良好的抗氧化烧蚀效果,烧蚀过程中SiO_2和Al_2O_3形成的莫来石相具有良好的高温稳定性、抗热震性以及较低的热膨胀率和氧扩散率,可以进一步提高涂层的抗氧化烧蚀效果。     

回火工艺对M42-X32双金属带锯条组织及性能的影响

对M42-X32双金属带锯条进行了回火处理试验,研究了回火温度对带锯条显微组织及性能的影响规律。结果表明,随着回火温度的升高,齿尖硬度和齿背硬度下降,疲劳寿命提高。高的回火温度使齿尖材料和齿背材料中的碳原子析出、长大,固溶强化效果降低,弥散强化减弱,导致了带锯条硬度的下降,但是提高了疲劳性能。     

HPPS制备SiC陶瓷涂层组织结构及抗烧蚀性能研究

为了提高C/C基体材料在高温有氧环境中的抗烧蚀性能,本文尝试采用高能等离子喷涂工艺（HPPS）在C/C基体表面制备SiC涂层。在对SiC涂层制备工艺探索优化过程中共设计了3组HPPS喷涂参数,利用氧乙炔火焰对得到的涂层试验进行抗烧蚀性能考核,考核温度为1500℃,时间分别为150s和300s。通过XRD、SEM和EDS等方法对烧蚀前后涂层样品的成分及组织进行了检测表征。结果表明：3组参数所制得SiC涂层的孔隙率分别是21.3%、17.4%和15.3%,其原因是在主气流量相对较高和辅气流量较低的条件下,SiC粉末与等离子射流场特征匹配较好,SiC粉末颗粒加热较为充分,达到更好的熔融状态,而且获得较大的动能,因此所得涂层沉积率逐渐升高而孔隙率逐步降低;在涂层制备过程中SiC颗粒均发生了一定程度的氧化,导致涂层中含有一定量的非晶态SiO2;经过300s高温烧蚀考核后,SiC涂层为C/C基体提供了有效的防护。由于烧蚀过程中存在温度梯度,导致涂层表面在烧蚀后呈现三种不同的的烧蚀形貌,分别是中心致密区,过渡区和边缘疏松区。在烧蚀过程中,涂层中心区域表面形成的SiO2玻璃层,有利于阻挡O2的渗入,起到了抗氧化的作用。     

ZrB_2-SiC粉末与等离子射流场的相互作用

为了探究等离子喷涂制备ZrB_2-SiC涂层组织结构疏松、致密性差的原因,采用去离子水对经过射流场加热的粉体进行收集,对比前后粉体的组织结构特征以及物相变化。设计单颗粒沉积试验探究粉体的熔化状态以及变形颗粒的形貌特征,并与等离子喷涂制备涂层进行对应分析。结果表明,由于"涡流效应"使得经过等离子射流场的ZrB_2-SiC粉体与卷入的氧气发生反应,粉体出现轻微氧化现象。经过等离子射流场后,ZrB_2-SiC粉体呈现3种形貌特征:表面光滑型、表面多孔型、表面团聚型。其原因与等离子射流温度场非均匀性以及粉体的飞行路径有关。变形颗粒呈现与之相对应的3种形貌特征:熔化充分颗粒、团聚堆积颗粒、以及介于两者间的半熔融半疏松颗粒。共晶组织包裹的ZrB_2颗粒容易在涂层中形成致密区,而团聚堆积的ZrB_2和SiC颗粒是涂层形成疏松区的主要原因。     

WC和Al2O3对氩弧熔覆FeAlCoCrCuTi0.4高熵合金涂层组织和耐冲蚀性能影响

利用氩弧熔覆技术制备了FeAlCoCrCuTi_0.4,WC/Al₂O₃-FeAlCoCrCuTi_0.4高熵合金涂层,并通过XRD,SEM,EDS,硬度测试和冲蚀磨损测试等方法,探究了WC和Al₂O₃的添加对FeAlCoCrCuTi_0.4高熵合金涂层显微组织和性能的影响.结果表明,通过氩弧熔覆技术所制备的合金涂层表面成形性良好,无孔洞、裂纹等缺陷产生,与基体呈高强度冶金结合.WC和Al₂O₃的添加对涂层稀释率的降低有显著作用.三种涂层都是主要由Bcc相（Fe-Cr固溶体）构成,晶粒以胞状树枝晶形式存在.添加WC后,晶粒细化明显,在各种强化作用下涂层硬度为685.8 HV.且WC和Al₂O₃的添加显著提高了涂层耐冲蚀磨损性能,耐磨性几乎可以达到FeAlCoCrCuTi_0.4高熵合金涂层的2倍.     

等离子涂层孔隙研究进展

总结了等离子涂层孔隙形成原因,孔隙率的测试,孔隙率对涂层弹性模量、热导率、残余应力的影响;介绍了喷涂工艺参数对孔隙率影响及涂层形成过程的数值模拟.目前主要以涂层的孔隙率作为研究重点,但孔隙率仅代表了涂层的密实程度,应进一步研究等离子涂层中孔隙的形状、大小及其对涂层性能的影响以及影响涂层孔隙结构的主要工艺参数.     

基于虚拟电价的电动汽车充放电优化策略

为了实现负荷侧的"削峰填谷"，在用户侧降低充电费用和电池损耗成本，提出了一种基于虚拟电价理论的电动汽车充放电优化策略。利用虚拟电价建立负荷侧的电价模型；利用动态分时电价建立用户侧的充电电价模型，将两个电价模型进行匹配整合，形成完整的电动汽车充放电的优化调度模型。为优化上述模型，确保整个调度的可实施性，在模型中使用BP神经网络和遗传算法进行预测与优化，同时使用小波分析和模糊聚类方法对充放电负荷进行去噪，并划分不同的电价时段，最后使用MATLAB软件对该模型进行了仿真验证。     

储能系统解决配电网功率波动问题的综合控制策略

介绍储能系统的结构、工作原理,并提出储能系统变流器控制策略.