累积复合轧制不锈钢钢板的组织和性能

采用累积复合轧制技术(ARB)成功制备2、4、8、16层不锈钢钢板,通过对不同道次金属材料的测试和分析。结果表明:随累积变形量的增加,材料组织显著得到细化,材料的抗拉强度、硬度提高和界面结合强度的增强,如经过ARB4道次后,试样晶粒直径达到1~2μm,抗拉强度提高了约1倍;材料延伸率随着ARB累积变形量的增加显著下降,ARB4道次后其断后伸长率仅为5.8%。     

Poly(Butylene Terephthalate) Filled with Sb2O3 Nanoparticles: Effects of Particle Surface Treatment,Particle Size,Particle Morphology and Particle Loading on Mechanical Properties of Composites

Abstract

Poor dispersion of nanoparticles in polymer matrix would limit the development and application of particulate-filled polymer composites. Therefore, the Sb₂O₃ nanoparticles were functionalized by a combination of cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) and silane coupling agent KH-560 via water bath modification method so as to improve the dispersion of Sb₂O₃ nanoparticles in poly(butylene terephthalate) (PBT) matrix and enhance the interfacial adhesion between nanoparticles and polymer matrix. Besides, the coating efficiency of compound modifiers on the surface of Sb₂O₃ nanoparticles was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA). The Sb₂O₃ nanoparticles with different morphologies were systemically measured using transmission electron microscopy and dynamic light scattering measurement. The effects of particle surface treatment, particle size, particle morphology and particle loading on mechanical properties of composites were studied by the X-ray diffraction (XRD), tensile test machine and impact strength machine. The tensile strength of nanocomposites gradually increases with decreasing the particle size at the same amount of Sb₂O₃ nanoparticle fillers, which is attributed to improvement of interfacial contact area and stronger interfacial adhesion between Sb₂O₃ nanoparticles and PBT matrix. And the compound modified Sb₂O₃ nanoparticles are homogeneously dispersed in PBT matrix and play an important role in the properties enhancement. Moreover, taking consideration of the tensile and impact strengths, the optimal loading is 3?wt%.     

负载纳米TiO2石英砂功能集料-水泥石的界面粘结性能

光催化水泥基材料是先进建筑功能材料的研究热点之一,但传统内掺法制备的TiO₂-水泥基复合材料中TiO₂有效利用率低、经济效益差。针对此问题,采用负载法制备纳米TiO₂功能集料（QST）,并将QST集料负载于普通水泥砂浆表面。研究QST集料对水泥砂浆干缩性能的影响,通过拉拔法测试QST集料与水泥石的界面粘结力;采用SEM、EDS、MIP等微观测试方法,研究纳米TiO₂对集料-水泥石界面过渡区水化产物、孔结构的影响。结果表明：与普通石英砂集料相比,表面负载纳米TiO₂的石英砂功能集料可减少水泥砂浆的干缩,提高集料-水泥石的界面粘结力。在QST集料-水泥石的界面过渡区,纳米TiO₂促进了水泥浆体的水化,减少了界面过渡区Ca(OH)₂的富集,细化并改善了界面过渡区的孔结构。     

冶金用耐火材料与铁水相际间运动的电现象

钢铁冶炼过程中,耐火材料与钢液(铁水)界面间存在的电场将影响两相间的润湿、溶解以及化学反应等界面作用。为明确钢液(铁水)与耐火材料间因相对运动所引起的摩擦起电行为,进行低温流体流动带电试验和热态模拟试验。由低温流体流动带电试验可知,随着搅拌速度的增加,流体与石墨容器因摩擦起电所产生的静电电压逐渐增大;不同种类的流体因其密度、黏度以及流体内部含有的杂质、离子数量不同,流动所产生的静电大小差别明显。由热态模拟试验可知,流动的铁水与耐火材料会产生摩擦起电,且随铁水流动速度的增加,由此产生的静电增大;不同种类的耐材与流动的铁水产生的静电大小各异,与其自身理化性质有关。     

过渡金属有机框架结构构件及电解水研究进展

金属有机框架(MOF)材料由于其比表面积大、孔隙率高、结构可调控和单分散的活性中心等特性, 在吸附分离、气体储存和电催化等领域具有巨大的应用前景, 其中, 在催化领域的应用尤为突出。目前, 利用传统方法所制备的MOF虽然含有具有催化活性的金属, 但是MOF中的金属位点通常和有机配体相结合, 无法很好的暴露出来, 导致在催化过程中表现出来的活性很低。因此大部分关于MOF催化性能的研究, 主要集中于MOF与纳米金属粒子相结合的方式。文中总结分析了近年来以不同合成方法制备的零维、一维和二维MOF结构, 并对基于过渡金属构建的MOFs材料在电催化水分解的应用进展和面临的挑战进行了分析讨论。      

基于HALCON的发票号字符识别研究

为了解决人工方式识别发票号效率低下、费时费力的问题,以HALCON软件为平台,对发票号进行识别,首先,对读取的图像进行图像预处理,包括把原图像转化成单通道图像、图像增强、高斯滤波、阈值分割和连通区域分割,然后对预处理后的图像进行数学形态学处理,接着把粘连的数字拆分开,最后用基于多层感知分类器(MLP)对发票号数字进行识别.通过与人工方式的方法对比,结果表明,用基于HALCON的方法,发票号数字能被快速、精确的识别出来,有效的减少了人员的工作量,提高了工作效率.     

采用原子力显微镜评价集料的微纳观特征

为了研究石灰岩和玄武岩集料的微纳观特征,利用原子力显微镜(AFM)测试了其表面纹理与黏附力,并导入SPSS软件校验了数据的稳定性和区分度,对比分析了石灰岩与玄武岩集料在微纳观特征上的异同.结果表明:AFM可有效测试集料的表面纹理,数据稳定性强,区分度高,但测试集料的黏附力时,数据的随机性大,存在着一定的误差;石灰岩表面纹理粗糙、黏附力峰值较高、分布比较随机,与沥青之间的黏结呈"散点式"分布,而玄武岩表面纹理光滑、具有流纹结构,黏附力峰值较低、分布比较均匀,与沥青之间的黏结呈"整体式"分布.     

原竹保温材料界面黏结滑移性能试验研究

为研究原竹-保温材料界面的黏结应力与滑移分布,进行了12个试件的拉拔试验,研究了界面的破坏模式、黏结机理及影响黏结强度的因素,并给出了提高原竹-保温材料界面黏结性能的措施.结果表明:原竹-保温材料界面的黏结力由化学胶结力、机械咬合力及摩擦力3部分组成.原竹-保温材料界面的滑移过程可分为4个阶段:无滑移阶段、滑移阶段、摩擦阶段、后滑移阶段.保温材料包裹原竹的长度越长、原竹表面越粗糙、原竹直径越小,其界面黏结强度越大,其中原竹表面粗糙度的影响最大.对原竹表面进行粗糙化处理、选用直径较小的原竹、用保温材料将原竹全面包裹可提高原竹-保温材料界面的黏结性能.     

海洋土与钢桩界面剪切强度的大型直剪试验研究

海洋工程中现行的桩-土界面剪切强度设计方法一般有两种:(1)根据工程经验与规范进行判断;(2)根据土层地质勘查报告中的土体强度参数进行判断。对于海洋桩基而言,合理地确定土-结构物界面的剪切强度尤为重要。界面剪切强度将直接影响桩基承载力的大小,过高或过低地估算桩基承载力都可能会造成严重工程事故发生。为了研究沉桩过程中桩-土界面特性,通过自制大型直剪仪对不同粒径的土样进行了直剪试验分析,提出"抗剪糙度"概念,研究了砂土的内摩擦角、相对密度和抗剪糙度三者之间的关系和黏土的抗剪糙度与不排水强度间的关系。研究表明,土与钢板界面的抗剪糙度并非常数,砂土抗剪糙度的变化规律性较强,而软黏土的抗剪糙度受固结程度、扰动程度、土体强度等因素影响而呈现较大变化。最后,对"抗剪糙度"在实际工程中的运用提出了一定的建议。     

化学沉积法改善纤维水泥基体的界面性能

为了改善合成纤维-水泥基体界面黏结性质,通过化学沉积纳米二氧化硅,制备了一系列的改性纤维.使用X射线能谱仪(EDS)确认二氧化硅的存在,采用扫描电镜(SEM)观察纳米颗粒在纤维表面的分布,从而评价化学沉积时间对沉积效果的影响,并通过单丝纤维拔出行为和塑性抗裂性能试验证实改性纤维的优势.结果表明:对聚丙烯(PP)纤维而言,合适的化学沉积时间为60 min,此时纳米二氧化硅粒子的平均粒径为300 nm;聚乙烯醇(PVA)纤维表面具有的亲水性质,使纳米二氧化硅在其上的分布形态与在PP纤维上明显不同;改性纤维的界面黏结强度显著提高,表现出优良的抗裂性能,其原因可能是由于二氧化硅的水化活性,水化产物在单丝拔出及塑性抗裂时起到了物理锚固及化学键合的双重作用.