ZrB2基超高温陶瓷材料抗热冲击性能研究进展

鉴于超高温陶瓷材料的本征脆性,抗热冲击性能仍是该类材料工程应用的主要限制因素.从理论、实验及模拟三个方面入手,介绍了ZrB2基超高温陶瓷材料抗热冲击性能的研究现状,讨论了添加相与结构形式对材料抗热冲击性能的影响,并提出结合增韧相与微结构梯度化的设计思想,为提升超高温陶瓷材料的抗热冲击性能提供新途径.     

矿用凿岩机油雾润滑系统的设计

论述了油雾润滑工作特点和润滑机理,确定了凿岩机油雾润滑系统组成和工作原理,然后测算了润滑油和压缩空气消耗量,根据润滑油雾化特点确立了压缩空气压力范围,最后介绍了油雾润滑系统的一般调试方法。     

辅助电流对Cu/Al大功率超声波焊接的影响

为获得更高质量的Cu/Al异质金属接头，开展了Cu/Al电流辅助大功率超声波焊接工艺试验，研究了辅助电流对Cu/Al超声波焊接的界面温度、材料塑性流动、界面中间相分布及接头力学性能的影响。结果表明，复合焊件成型良好，其接头抗拉剪力为3030 N，接头的断裂模式为韧性-脆性复合断裂。在同样的焊接时间0.2 s内，随着电流的增大，Cu/Al界面温度增加，金属塑性流动以及界面扩散也随之增强，这说明辅助电流能明显促进界面冶金；相比长时间0.4 s的超声波焊接，辅助电流能在保证界面温度、材料塑性变形的前提下，能明显减薄了界面IMC层的厚度，这是电流增强Cu/Al接头的主要物理机制。研究结果为优化Cu/Al复合焊接头强度提供了参考。     

基于滑模控制的MPCVD设备电源系统设计

根据企业对微波设备高压电源系统的实际需求,设计了以软开关脉宽调制(PWM)移相全桥拓扑为主电路,MKV31F256VLH12芯片为控制核心的开关电源控制系统.为了提高电源输出功率的稳定性,在电源系统中引入滑模控制(SMC)技术,并给出设计过程.在Matlab/Simulink环境下,对采用比例微分积分(PID)控制和SMC方法分别进行了建模仿真,并制作出电源样本进行实验.实验结果表明,主电路能够实现零电压软开关(ZVS),满足设计指标.SMC方法相比于PID控制,电源控制系统的动态特性与鲁棒性都有所改善.     

Nb5+掺杂对(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4O12陶瓷结构与电性能的影响

该文利用固相反应法制备了(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12 (x=0,0.01,0.03,0.05,0.07,0.10,0.15,0.20， 摩尔分数)陶瓷。借助X线衍射仪及扫描电子显微镜研究了Nb5+的摩尔分数对(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4O12陶瓷的相结构及表面微观形貌的影响，借助高低温介电测试系统和阻抗测试仪获得了(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12陶瓷电性能变化规律。结果表明，各组分(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12陶瓷均为单相立方钙钛矿结构；Nb5+摩尔分数的增加可抑制(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12陶瓷晶粒的生长并消除其晶粒异常长大；适量掺杂 Nb+能够有效提高(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12陶瓷的晶界电阻，从而降低其介电损耗，且可提高(Ca0.97Ba0.03)Cu3Ti4-xNbxO12陶瓷相对介电常数的温度稳定性。     

π型管的冲刷腐蚀数值模拟

目的 基于液固两相流体在管道流输的情况，研究π型管在不同影响因素作用下的冲刷腐蚀程度。方法 目前对π型管的研究尚少，因此确定模型为π型管。针对输气管道中π型管冲蚀磨损失效的问题，运用Ansys fluent软件中的DPM模型和k-ε模型，针对通入气液两相流介质时，液体中颗粒冲击π型管壁面的问题开展数值模拟研究。运用控制变量(管道进口流速、颗粒质量流量、颗粒直径)的方法，观察不同参数对π型管磨损的影响情况。结果 π型管存在A、B两处腐蚀。在一定范围内增加π型管的入口流速，整体最大冲蚀率也发生明显改变，且逐渐递增。在一定范围内增加π型管内固体颗粒粒径，整体最大冲蚀率也发生明显改变，且逐渐减少。在一定范围内增加π型管的质量流量，整体最大冲蚀率也发生明显改变，且逐渐递增。结论 A处的腐蚀范围大于B处的腐蚀范围。整体的最大冲蚀率随着流速的增大而增大。速度越大，流体的曳力越强，对腐蚀程度造成的影响越大。整体的最大冲蚀率随着质量流量的增大而增大。速度增长与最大腐蚀率近似可以看成线性增长，存在正相关关系。改变几组不同粒径颗粒的质量流量，观察整体最大冲蚀率与质量流量近似成线性相关，存在正相关关系。整体的最大冲蚀率随着颗粒直径的减少而逐渐减弱。颗粒直径越小，流体所携带的颗粒能力越强，造成的腐蚀程度越强。通过对比分析不同参数腐蚀程度，从而预测出冲蚀最容易发生腐蚀的位置为A、B两个弯头处。     

含复合(Ti,Mo)C析出相的马氏体钢的氢捕获与解吸附

采用热脱氢分析装置 (TDS) 研究了含复合 (Ti,Mo)C析出相的马氏体钢的氢的捕获与解吸附行为。结果表明,36-60 nm的未溶球形(Ti,Mo)复合析出相在室温电化学充氢过程中不能捕获氢,而回火析出的1-5 nm的复合 (Ti,Mo)C析出相是有效的氢陷阱,尽管其氢陷阱激活能相对较低,为16.4-22.1 kJ/mol,与晶界、位错处的氢陷阱激活能相近,同时远低于纯的共格TiC析出相的氢陷阱激活能,但在大气中放置时,被回火析出的1-5 nm的复合 (Ti,Mo)C析出相捕获的氢无法解吸。     

钆对Mg-8Li-4Zn-xGd合金铸态组织与力学性能的影响

采用锂盐熔剂保护熔铸Mg-8Li-4Zn-xGd(x=1,3,5)合金铸锭,研究钆含量对铸态合金组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-8Li-4Zn-xGd合金基体由α-Mg(HCP)和β-Li(BCC)双相构成。随着钆含量的增加,Mg5Gd共晶相和Zn12Gd化合物相逐渐连成网状,将基体α+β双相隔离成20~40μm的等轴状或类似于铸铁中的共晶团状,可有效细化α-Mg相和连续的β-Li相;组织中大颗粒Mg2Zn11相弥散分布在β-Li相内,Mg51Zn20相分布在α-Mg晶界处;锌元素还可以在β-Li相中析出细小弥散分布的MgZn相,其数量随钆含量的增加而增加,可直接弥散强化β-Li相。此外,锌和钆对合金硬度的影响较大,随着钆含量的增加,合金的抗拉强度提高,但伸长率降低。