超声处理对医用Mg-Zn合金组织、力学性能和生物腐蚀行为的影响

在医用Mg-7Zn合金的凝固过程中施加超声处理,研究了超声功率对合金凝固组织、力学性能及生物腐蚀行为的影响。结果表明,超声处理能够显著细化合金的凝固组织。随着超声功率的增加,合金中的初生α-Mg相的晶粒尺寸逐渐减小,MgZn相由不连续网状和颗粒状共存逐渐向孤岛状和颗粒状共存转变,其体积分数也逐渐降低。随着超声功率的增加,合金的力学性能逐渐提升,当超声功率增大到900 W时,合金的抗拉强度和伸长率相比未处理合金分别提高了48.5%和43.5%。随着超声功率的增加,试样在Hank’s溶液中的析氢速率和腐蚀质量损失速率均逐渐降低,表明合金的耐腐蚀性能逐渐提高。     

基于粒子群优化的超声共振谱法测量材料弹性常数

超声共振谱法是一种基于材料样品的自由共振频率,再反推其弹性常数的高精度材料力学属性求取方法,该方法在高Q值(品质因素)固体材料的弹性常数计算方面应用广泛。然而对于具有较高黏弹性阻尼的材料来说,受共振谱线平缓、共振频率提取困难等影响,该方法的应用存在一定困难。建立了关于弹性常数的贝叶斯模型,结合粒子群优化(PSO)的全局搜索能力,寻找弹性常数的最大后验概率密度点,最终实现材料的弹性估计。测量了皮质骨模拟材料的弹性常数,与传统方法相比较,基于PSO的超声共振谱方法对弹性常数初始值不敏感,可用于高阻尼材料弹性常数的测量。     

承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

核电主管道锻件心部裂纹缺陷性质分析

核电主管道锻造毛坯在中心棒套料加工过程中发现中心棒的一段出现裂纹,并伴有大量碎块。对中心棒及碎块金属进行化学成分分析、低倍、高倍检验和能谱分析,并采用Jmatpro对316LN钢平衡析出相进行了计算。结果表明,裂纹区域存在的大量条状和粒状α-Cr析出相导致局部塑性降低,变形不协调,在锻造过程中形成了裂纹。     

超声雾化-ICP-OES法 测定铀矿尾渣中低含量的铀和钍

建立了超声雾化-ICP-OES同时检测铀矿尾渣中低含量铀和钍的检测方法。该方法通过超声雾化进样,使样品雾化效率明显提高,提升了检测的灵敏度,对尾渣中痕量钍的测定尤为有效。该方法铀、钍的检出限可达0.00023mg·L~(-1)和0.00012mg·L~(-1),标准物质铀、钍检测的相对误差8%,相对标准偏差2%,完全满足实际工作的需要。     

高效液相色谱法测定VMCPP薄膜中芥酸酰胺的含量

采用高效液相色谱法(HPLC)测定了真空镀铝聚丙烯薄膜(VMCPP)中芥酸酰胺的含量。芥酸酰胺在25～250 mg/L范围内线性良好,相关系数R0.999,检出限为0.2 mg/kg,定量限为1 mg/kg。外标法具有良好的稳定性和灵敏度。对比了4种样品提取溶剂的提取效果,选择环己烷作为提取溶剂,并从回流时间、回流次数两个方面对提取方法进行了优化。对比分析了5个国内外芥酸酰胺的检测标准和本试验方法的差异,指出更具包容性的检测标准是未来发展的趋势,这些相近的检测标准可以促进检测技术的国际交流,扩大知识与科学的合作。     

内热型超声雾化溶液再生系统最优内热量的研究

基于质量守恒、能量守恒定律，建立了内热型超声雾化溶液再生系统（IH-UARS）的再生性能预测模型并进行了充分的实验验证，通过研究不同内热量下IH-UARS的再生性能及其变化规律，寻求系统所需的最佳内热量并明确其可能的影响因素。结果表明：IH-UARS系统存在最优的内热量范围，使其再生系统性能最佳；所需最优内热量随着再生溶液流量增大呈显著的对数增长，但受空气流量的影响较弱；在该研究中的标准工况下，IH-UARS所需最优内热量约为275~350 W。此外研究发现：内热量的增长有益于促进初始浓度较高的溶液进一步浓缩再生，如当IH-UARS中内热量增至800 W时，其初始浓度为36%的溶液比24%的溶液浓度增量指标改善幅度高37%。研究所得结果可对提高溶液再生性能及经济性提供积极参考。     

超声促进Ni/Sn固-液溶解行为

钎焊接头的可靠性主要由界面金属间化合物的形貌及接头微观组织决定,超声辅助钎焊过程中母材溶解行为直接影响接头可靠性。为进一步探明超声对Ni-Sn溶解行为的影响,本文采用浸入实验法对比研究了加载超声和无超声辅助下Ni在Sn中的溶解动力学,通过模拟探明了熔池中声压分布规律,观察了Ni-Sn界面微观组织。上述研究表明,超声作用10 s Ni丝的溶解量与不加超声保温5 min的溶解量相当,表明超声能促进Ni在熔融Sn钎料中的溶解。无超声辅助时,随着保温时间的增加,Ni-Sn界面金属间化合物逐渐增厚,阻碍了Ni与Sn 之间的相互扩散；而在超声空化作用下,Ni-Sn界面处于动态非平衡状态,能促进Ni在液态Sn中不断溶解；同时,在声流作用下界面Ni原子快速迁移至Sn中,在随后的冷却过程中析出大量细长棒状的Ni₃Sn₄金属间化合物。