碳布负载氮掺杂石墨烯及其电化学性能研究

以氧化石墨烯(GO)为原料、抗坏血酸为还原剂以及尿素作为氮掺杂剂,采用化学还原法制备了氮掺杂石墨烯凝胶(NGH).在制备NGH的时候引入混酸处理过的碳布,就得到了碳布负载氮掺杂石墨烯(NG/CC).利用扫描电子显微镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和电化学方法对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行了表征和测试.结果表明:GO被有效还原,氮被掺杂到了石墨烯中;NG/CC具有三维交联的多孔结构;在6 mol·L-1的KOH电解液中,NG/CC具有良好的超级电容器性能.在0.5 mA·cm-2电流密度下其比电容为35.2 mF·cm-2,在5 mA·cm-2的电流密度下循环4500圈后,NG/CC的容量保持率为98％,并且在这个过程中的库伦效率始终接近100％.     

微型离心泵泵叶三层式滑块机构三板模具设计

针对微型离心泵泵叶塑件成型模具设计困难的问题，设计了一种改进型三板点浇口模以用于该泵叶塑件的成型。塑件的浇注成型应用3个点浇口来进行平衡注塑，以控制塑件成型变形。模腔布局为1模1腔。针对塑件叶槽区域脱模困难问题，设计了一种3层3次复合抽芯脱模用于难脱模叶槽部位特征的脱模，机构中，将叶槽部位特征的成型块分割成2层成型件后，机构的第一次抽芯动作由弹簧驱动上层滑块实施上层成型块的抽芯；机构的第二次抽芯由斜导柱驱动实施下层成型块的抽芯；最后，由弯销驱动基座滑块带动2个侧抽芯滑块向外抽芯，以让出塑件完全顶出脱模的运动空间。第二次抽芯、第三次抽芯的驱动动力分别由模架模板的第三次开模、第四次开模打开来进行驱动。塑件的最终脱模由油缸驱动顶针板及顶杆顶出而实现塑件的完全脱模。基于塑件、流道脱模及抽芯机构的动作需要，将典型三板点浇口模架改进为四板4次开模点浇口，从而能使塑件、流道废料及驱动滑块机构分次按序来实施抽芯脱模。模具脱模机构动作设置合理，机构结构设计巧妙，模具整体工作可靠，有较好的设计参考价值。     

基于非水微乳液法纳米二氧化铈的制备及表征

以脂肪醇聚氧乙烯(3)醚(AEO-3)/正辛烷/甲醇非水微乳液体系为反应介质合成了纳米二氧化铈(CeO2)。通过UV-Vis光谱和染色法研究了非水微乳液的微观结构。运用相图法确定了微乳液区域及合成纳米CeO2的较佳条件为:?m(AEO-3)︰m(正辛烷)=4︰6,Ce(NO3)3?浓度0.3?mol/L,NaOH浓度0.9?mol/L,甲醇质量分数14%。采用X射线衍射(XRD)、Nano-ZS型动态光散射仪、扫描电镜(SEM)等手段对纳米CeO2进行表征。结果表明,在特定的AEO-3/正辛烷/甲醇非水微乳液体系中制备的纳米CeO2是高纯萤石结构,颗粒粒度小(10～20?nm)、分布均匀呈球形。     

超音速火焰喷涂WC-10Co-4Cr涂层的摩擦腐蚀性能研究

目的研究不同喷涂距离下WC-10Co-4Cr涂层的摩擦腐蚀性能,探究其机理并优化工艺参数,以提高涂层性能。方法通过超音速火焰喷涂技术在304不锈钢基体上制备WC-10Co-4Cr防护涂层,通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究涂层的微观结构及相组成,采用维氏显微硬度计测量涂层的显微硬度。采用装配有电化学工作站的摩擦磨损测试仪,对浸没于3.5%NaCl盐溶液中的涂层进行摩擦腐蚀实验,测量涂层在静态及滑动条件下的磨损率、摩擦系数和极化曲线。结果喷涂距离提高时,涂层孔隙率降低,硬度提高,达到1100～1400 HV。在腐蚀介质中滑动摩擦时,WC-10Co-4Cr涂层的磨损率较304不锈钢低2个数量级,磨损率为1.7×10~(-7)mm~3/(N·m),而304不锈钢的磨损率为2.6×10~(-5)mm~3/(N·m)。结论 WC-10Co-4Cr涂层良好的摩擦腐蚀性能归因于承受负载的WC相与产生钝化的金属粘结相之间的协同作用,其抵抗涂层受摩擦腐蚀破坏。     

基于神经网络遗传算法的磁粒研磨TC4材料工艺参数优化

目的利用磁粒研磨光整加工技术提高TC4材料的表面质量,使用BP神经网络建立加工工艺参数和表面粗糙度之间的关系,使用遗传算法寻找最优工艺参数组合。方法使用双级雾化快凝法制备的金刚石磁性磨料对TC4材料工件进行L9(34)正交试验,借助Matlab软件建立结构为4-12-1的BP神经网络,根据正交试验结果训练BP神经网络,探究工艺参数主轴转速n、加工间隙δ、进给速率v、磨料粒径D和表面粗糙度Ra之间的关系。使用决定系数R2评判BP神经网络训练结果,基于训练好的BP神经网络使用遗传算法对工艺参数进行全局寻优。使用计算得到的优化工艺参数进行试验,并测量工件表面粗糙度,与计算得到的表面粗糙度做对比。结果BP神经网络的预测误差在1.5%以下,通过决定系数R2优化的模型可在训练样本较少的情况下进行有效可靠的预测。遗传算法优化的结果,在主轴转速为1021.26 r/min、加工间隙为1.52 mm、进给速率为1.04 mm/min、磨料粒径为197.91μm下,获得最佳表面粗糙度,为0.0951μm。使用调整后的工艺参数,在主轴转速为1020 r/min、加工间隙为1.50 mm、进给速率为1.0 mm/min、磨料粒径为196μm下,试验得到的表面粗糙度为0.093μm,与计算得到的最佳表面粗糙度误差为2.21%。结论采用磁粒研磨光整加工技术与寻优参数结合,可以有效提高TC4材料加工后的表面质量。     

退火温度对冷轧轻质Fe-15Mn-8.5Al-1.5Si钢组织和性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和室温拉伸力学性能测试等手段,研究了840～1 000℃范围内退火温度对冷轧轻质Fe-15Mn-8. 5Al-1. 5Si钢组织和力学性能的影响。结果表明:1 000℃×1 min退火的试样力学性能最优,抗拉强度为1 006 MPa,断后伸长率为41. 7%,强塑积高达42 GPa·%; 840和870℃退火的试样奥氏体内和相界处析出了κ-碳化物,严重影响了奥氏体的变形性能,易导致解理断裂,降低钢的塑性。高于900℃退火时,碳化物消失。退火温度的提高改变了α-铁素体和奥氏体两相间的位向关系,导致1 000℃退火组织两相滑移系趋于平行的晶粒比例增多,改善了位错的相间滑移能力,降低了γ/α相界处产生裂纹的可能性,试验钢的塑性得到提升。     

Ti-Mn-Si三元系相图富Ti端800及1100℃等温截面的测定

采用合金法,利用电子探针显微分析(EPMA)及X射线衍射法(XRD),试验测定了Ti-Mn-Si三元系合金相图富Ti端800及1 100℃等温截面中的相关系。结合试验数据和已知子二元系相图,发现Ti-Mn-Si三元系富Ti端800℃时存在3个三相区:BCC(Ti)+HCP(Ti)+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+X(X为三元新相); 4个两相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5、BCC(Ti)+SiTi_3、HCP(Ti)+SiTi_3、HCP(Ti)+BCC(Ti);2个单相区:BCC(Ti)、HCP(Ti)。富Ti端1 100℃时存在2个三相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5+SiTi_3、BCC(Ti)+Si_3Ti_5+X; 2个两相区:BCC(Ti)+Si_3Ti_5、BCC(Ti)+SiTi_3; 1个单相区BCC(Ti)。