铜表面纳尺度沟槽织构的摩擦学性能

目的 通过分子动力学（MD）模拟,揭示了纳尺度沟槽织构对单晶铜摩擦磨损的影响机理,为设计高耐磨超声电机（USM）定子材料提供理论指导方法 建立了金刚石-铜摩擦配副模型,首先研究了金刚石下压深度对铜基体摩擦学性能的影响,随后重点研究了铜表面沟槽织构的角度、深度、宽度对摩擦学性能的影响。通过提取摩擦过程中的摩擦因数、磨损原子数目、摩擦界面温度、体系能量、界面间相互作用力以及观察摩擦前后界面形貌变化,从原子尺度揭示沟槽织构对铜的减摩机理。结果 对于无织构铜表面,摩擦因数和磨损率等性能参数随着下压深度的增加而增加;有沟槽织构的铜表面,摩擦因数和磨损率相较于无沟槽织构有显著下降。在沟槽织构与摩擦方向成90°时,效果最佳,摩擦因数下降25%左右,磨损率下降50%。同时,摩擦因数和磨损率还随沟槽深度和宽度的增大而减小。其主要原因是：沟槽织构的引入,使得在金刚石和铜基体的摩擦过程中相互作用的原子数量明显减少,相互犁削和接触原子的数量也减少,从而导致摩擦因数、磨损率下降。结论 在铜表面进行沟槽织构化处理能够减少摩擦过程中的磨损,提高铜基体的耐磨性能。     

涡旋膨胀机润滑系统设计及输出性能实验研究

为了研究涡旋膨胀机输出性能规律,将某商用涡旋压缩机改造成涡旋膨胀机,并对其润滑系统进行了设计和精确控制;基于此,搭建了以压缩空气作为工质的测试实验台,对比了膨胀机在有无润滑条件下的性能,并对膨胀机的性能进行了全面的测试。结果表明:润滑系统在机械润滑和膨胀机性能方面都起到良好的效果;在实验工况范围内,膨胀机等熵效率均保持在40%以上,最高等熵效率为54.45%,输出电功率达到了753 W;负载数量一定时,膨胀机输出功率随空气流量的增加而增加,但等熵效率随流量的增大而减小;在不同的负载数量下,受到机械磨损和内部泄漏的影响,等熵效率均随着膨胀机转速的增加先增大后减小,存在最优等熵效率转速区间为2 800~3 200 r/min;而当转速一定时,膨胀机的输出功率取决于进口压力的大小;随负载的增加,膨胀机的输出功率和进口压力成相似的增长趋势。研究结果可为有机朗肯循环系统优化提供参考。     

天然气管道氮气隔离混气长度研究

基于一维混合模型研究天然气管道投产过程中气体的混合规律,利用Taylor、Taylor-CW、G.R.I 3种不同方法分别计算出气体扩散系数及投产过程中形成的天然气-氮气混气段长度,分析了管道置换过程中影响混气长度的主要因素,包括管长、管径及流速。由Taylor-CW方法计算出的结果与现场数据最为接近,用该方法验证国内3条已投产管道所得的相对误差分别为39.7%、23.4%、22.0%。     

氮掺杂碳纳米纤维包覆超细碳化钼/氮化钼异质结构用于碱性条件下电催化析氢

高效非贵金属催化剂对于推进析氢反应(HER)的大规模工业化至关重要.碳化钼(Mo₂C)因其类似铂的能带密度和优良的中间产物吸附特性,有望替代贵金属基材料成为具有前景的催化剂.然而,它在常规制备过程中存在严重的晶体过度生长和团聚问题,导致催化效率低.本研究利用三聚氰胺辅助法制备了含有丰富表面和界面的超细碳化钼/氮化钼(Mo₂C/Mo₂N)异质结构,并同时将其嵌入到氮掺杂碳纳米纤维(CNFs)中.Mo₂C/Mo₂N异质结构的协同作用与超细纳米晶表面暴露的丰富活性位点共同提高了电催化活性,而氮掺杂碳纳米纤维框架保证了快速的电荷转移和良好的结构稳定性.此外,原位形成的Mo₂C/Mo₂N晶体与碳基质之间存在较强的界面耦合作用,进一步提高了电子电导率和电催化活性.得益于这些优势,Mo₂C/Mo₂N@N-CNFs在碱性溶液中表现出优异的电催化析氢性能,在电流密度10 mV cm^-2时具有75 mV的低过电势,优于单相Mo₂C@N-CNFs对比样以及近期报道的Mo₂C/Mo₂N基催化剂.这个合成方法集成了异质结构、纳米化和碳修饰策略,为设计高效率电催化材料提供了新的参考.     

水泥碎石稳定土材料强度影响因素分析

水泥碎石稳定土因其强度好、耐久性高等优点,使其成为我国公路建设不可或缺的基础材料,尽管水泥碎石稳定土整体性能优越,但局部路面仍因基层强度不足产生裂缝,于是本文对影响水泥碎石稳定土材料强度因素做出简单分析。