金属-铸型界面反应法制备镁合金合金化表层的热力学分析及试验研究

提出镁合金凝固过程中与预置在铸型表面的合金元素前躯体反应,制备镁合金合金化表层的新思路。以ZnS为前躯体计算分析其热力学可行性,并进行相关试验研究。结果表明:Mg与ZnS反应生成Zn和Mg S,在693~1 000 K具有热力学可行性;液态Mg在表面预置ZnS的铸型中凝固后,Mg表面Zn的质量分数为10.0%,Zn的质量分数由表及里逐步降低,表面以下距离超过35μm后,Zn的质量分数近乎为0。     

真空硅铜热还原制镁研究

对真空硅铜合金热还原制取金属镁进行热力学分析;分析冷凝条件对冷凝产物的影响及离析和反应时间对还原的影响。结果表明:以含硅30%硅铜合金为还原剂还原氧化镁,提高反应温度、延长反应时间可以提高还原率;当反应温度在1 573 K时,露点温度Td为968 K,可以获得结晶致密的产物镁;在1 473 K,10 Pa的反应条件下还原75 min,还原率可达85.4%,反应残渣主要为Ca2SiO4,残余铜可分离。     

表面处理对镁合金及其复合材料性能的影响

用扫描电镜、动态接触角测量仪、拉压试验机等,对不同表面处理镁合金的表面形貌和特性、玻璃纤维增强树脂/镁合金叠层板(GFRR/Mg)的界面形貌和力学性能进行分析.结果表明:表面处理可提高镁合金表面能和GFRR/Mg叠层板的力学性能.经磷酸盐处理和高锰酸盐处理后,镁合金的表面能分别为85.97 mJ/m2和92.04 mJ/m2,比打磨处理增加了53.7％和64.6％,表面润湿性明显改善.磷酸盐和高锰酸盐处理镁合金制备的GFRR/Mg叠层板界面结合良好,抗拉强度和弯曲强度比打磨处理的GFRR/Mg叠层板稍高.     

用水合作组织——农村水利改革发展的呼唤

对于如何推进小农经济与农村水利对接、如何解决农村水利管理主体“缺位”问题，组建农民用水合作组织是有效的办法之一。本文从发展用水合作组织的背景和动因入手，阐述了用水合作组织的地位和作用，提出了发展用水合作组织的对策建议。     

白云石-碳体系热分解及热还原的热力学分析

分析了以白云石制备金属镁的现有技术中,热分解、热还原等环节资源能源利用不充分、环境载荷重、生产效率低等问题,提出了白云石与碳的混合物一次装料后先后完成热分解和热还原,获得金属镁、钙的新方法,计算分析了单纯白云石和白云石-碳体系常压热分解、真空热分解的Gibbs自由能和临界条件,以及煅烧白云石碳热还原制备金属镁及金属钙的Gibbs自由能和临界条件。结果表明,在较高的反应温度、较低的系统气压(真空度)下,白云石-碳体系热分解反应、煅烧白云石碳热还原反应均具备热力学可行性;白云石-碳体系的临界热分解温度略高于单纯白云石热分解温度,但最高临界分解温度仅增加17.04 K,且副产物CO的利用价值高;真空度可显著减小白云石-碳体系热分解和煅烧白云石碳热还原反应的Gibbs自由能,显著降低热分解、热还原临界温度,当系统真空度为10 Pa时,最高临界热分解温度、MgO临界还原温度、CaO临界还原温度分别为754.38,1353.95,1531.41 K,分别较常压大气环境中低369.38,765.26,897.26 K;碳热还原MgO,CaO的临界反应条件差异较大,可通过调控适宜的温度、真空度及其组合,创造只获得金属镁、先获得金属镁再获得金属钙、同时获得金属镁和金属钙等反应条件,实现白云石资源的合理、高效利用。     

玻璃钢/镁合金复合板的层间剪切性能研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、短梁弯曲法对采用不同表面处理镁合金制备的玻璃钢/镁合金复合板(Glass Fiber Reinforced Plastic/Magnesium Laminate,GFRP/Mg)的界面形貌和层间剪切强度进行了观察、测试和分析。结果表明,经磷酸盐处理和高锰酸盐处理后,镁合金的表面自由能分别比仅打磨处理提高了约53.7%和64.6%,其表面润湿性得到了明显改善。但镁合金表面处理对GFRP/Mg复合板的层间剪切强度影响较小,采用三种不同表面处理镁合金制备的GFRP/Mg复合板的层间剪切强度相近。相对地,GFRP/Mg复合板的层间剪切强度受镁合金表面粗糙度的影响更大一点。当镁合金的表面粗糙度为0.92μm时,GFRP/Mg复合板的层间剪切强度比镁合金表面粗糙度为0.23μm时提高了13%左右。GFRP/Mg复合板的层间剪切失效主要以界面粘接破坏为主。     

真空碳热还原氧化锶动力学研究

在真空条件下,采用等温法对碳热还原氧化锶的动力学进行了研究。研究结果表明:还原温度对碳热还原氧化锶的还原速度影响较大,温度越高,还原速度越大,在温度高于1573 K时,还原较快。根据Arrhenius方程计算出,在1473～1673 K范围内,当碳的气化反应为控制环节时,反应活化能为163.39 kJ·mol-1;界面化学反应为控制环节时,反应活化能为212.29 kJ·mol-1;气相扩散为控制环节时的活化能为315.00～384.46 kJ·mol-1。扩散控制反应时活化能最大,真空条件下碳热还原氧化锶的还原速度由气相扩散控制。     

混合稀土对超轻Mg-Li合金微观组织和力学性能的影响

本文研究了La/Ce混合稀土对Mg-9Li-3Al-xRE(x=0、0.5、1、1.5、2 w.%)合金微观组织和力学性能的影响。在加入混合稀土的铸态合金中,形成了Al4RE相,并且Mg17Al12相的含量和α-Mg相的体积分数均被减少。此外,细化了α-Mg相并提高了合金的力学性能。但是,随着La/Ce混合稀土含量的增加,Al4RE相的尺寸增大,降低了合金的力学性能。在加入混合稀土的挤压态合金中,合金中Al4RE相挤压破碎至1-3μm,分布于β-Li基体中和α/β相之间。Mg-9Li-3Al-1.5RE合金获得最好的机械性能,最大抗拉强度和延伸率分别为228.3Mpa和20.8%,同铸态Mg-9Li-3Al相比分别提高了88.6%和197.4%。     

500 kV输电线路杆塔U型环断裂原因分析

U型环是对输电线路稳定运行起到重要作用的电力金具，U型环断裂会造成严重的输电线路安全事故。为了提升U型环的耐用程度，针对U型环缺陷断裂部位进行研究，通过宏观检测、主体尺寸测量、X射线检测、渗透检测、磁粉检测、化学成分检测、力学性能检测、金相组织检测、扫描电镜观察及能谱分析等多种手段，对其断裂原因进行实验分析，结果表明：造成U型环断裂的主要原因是U型环在制造过程中产生了裂纹，运行过程中在线路张力等应力作用下，裂纹快速扩展，最终因承载面积不足而发生断裂。