梯度铝蜂窝夹芯板的力学行为

梯度分层铝合金蜂窝板是一种有效的吸能结构,本工作在梯度铝蜂窝结构的基础上根据梯度率的概念,通过改变蜂窝芯层的胞壁长度,设计了4种质量相同、梯度率不同的铝蜂窝夹芯结构。通过准静态压缩实验,并结合非线性有限元模拟准静态及冲击态下梯度铝蜂窝夹芯结构的变形情况及其力学性能,分析对比了相同质量下梯度铝蜂窝夹芯结构在准静态下的变形模式以及冲击载荷下分层均质蜂窝结构和不同梯度率的分层梯度蜂窝结构的动态响应和能量吸收特性。结果表明:在准静态压缩过程中,铝蜂窝梯度夹芯板的变形具有明显的局部化特征,蜂窝芯的变形为低密度优先变形直至密实,层级之间的密实化应变差随芯层密度的增大而逐渐减小;在高速冲击下,梯度蜂窝板并非严格按照准静态过程中逐级变形直至密实,而是在锤头冲击惯性及芯层密度的相互作用下整体发生的线弹性变形、弹性屈曲、塑性坍塌及密实化;另外,在本工作所设计的梯度率中,当梯度率为γ₁=0.0276时,梯度蜂窝夹芯板的吸能性达到最好,相较于同等质量下的均质蜂窝夹芯板,能量吸收提高了10.63%。     

射线照相检测及质量评定虚拟仿真实验系统开发

在射线检测原理与方法的基础上,开发了一套基于计算机和信息技术的射线照相检测及质量评定虚拟仿真实验系统,可还原射线照相检测及质量评定的真实情境,直观反映射线照检测设备、工艺、人员和各环节的状态和参与过程,可以激发学生的学习兴趣与爱好,提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力.     

一步法制备氧化石墨烯/聚苯胺/Au复合材料及电化学性能

以改进的Hummers法制备的氧化石墨烯为基底,以氯金酸为氧化剂和金源,原位聚合苯胺单体,一步制得氧化石墨烯/聚苯胺/金(GO/PANI/Au)三元复合材料。形貌和成分分析结果表明,氯金酸成功地将苯胺氧化成聚苯胺,并被还原生成金纳米颗粒。电化学性能测试结果表明,随着氧化剂用量的增加,三元复合材料的比电容呈现先增大后减小的趋势,当氧化剂加入量为0.03mmol时,所制备的三元复合材料比电容最大,在1A/g电流密度、1mol/L H2SO4电解液中比容量达327F/g,在15A/g电流密度下容量保持率也高达81%。     

新型环保钝化膜的制备工艺及性能研究

以硫酸和植酸作为原料,利用阳极氧化法,研究了一种铝及铝合金表面处理的新型环保钝化膜制备工艺,在6061型铝合金表面制备了一层钝化膜,采用硫酸铜点蚀法对膜层进行耐腐蚀性能的测试,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对钝化膜层的表面形貌以及成分进行测试,并以耐腐蚀性作为依据确定钝化膜制备的最佳工艺参数。结果表明,钝化膜层的表面呈凹凸不平并有少量孔洞的结构,其耐腐蚀性能优异,最佳制备工艺参数为:温度38℃,电压18 V,钝化时间20 min,硫酸与植酸的质量比为2。这种新型铝及铝合金表面处理的钝化膜制备工艺,将脱脂、水洗、钝化等几道工序合并为一道工序,简化了生产工艺、提高了生产效率、减少了用水量以及废水的排放量,节能环保。     

机制砂中绿泥岩粉含量对混凝土力学性能及耐久性的影响

采用绿泥岩粉等质量取代机制砂,研究了机制砂中绿泥岩粉含量对混凝土自收缩、抗压强度、抗氯离子渗透性以及抗盐冻等性能的影响.结果表明:石粉会增加混凝土的早期自收缩,且随石粉含量的增多混凝土自收缩逐渐增大;石粉含量小于5％时,对混凝土抗压强度的发展有利,但含量达到10％时,石粉会减缓混凝土抗压强度的发展速率;机制砂中石粉含量对混凝土的抗盐冻性能有影响,随着石粉含量的增加,混凝土表面剥蚀量先减小,后增加.     

低压冷喷涂Cu-Zn复合涂层耐蚀性能的研究

本文使用低压冷喷涂技术，分别在45#钢基体与45#钢加镀铬层基体上制备铜锌涂层试样。通过静态浸泡与铜加速醋酸盐雾腐蚀试验（CASS）对涂层和涂层加镀铬层试样的腐蚀性能进行研究；采用SEM、XPS对腐蚀前后涂层与镀铬层的微观形貌与元素进行表征。结果表明：静态腐蚀过程中，铜锌涂层的耐腐蚀性优于铜锌涂层加镀铬层；CASS实验中，随着原始粉体中锌含量的增加，涂层试样与涂层加镀铬层试样的耐腐蚀性能提高，当铜锌比为6:4时，对应涂层试样、涂层加镀铬层试样与纯镀铬层的耐腐性能达到六级。铜锌涂层在腐蚀液中由于电化学腐蚀及氯化作用，导致铜锌均发生了腐蚀，其腐蚀产物主要为Zn(OH)2、Cu2O与CuCl2。铜锌涂层加镀铬层试样在腐蚀过程中，锌的腐蚀在一定成上可以起到减缓镀铬层腐蚀的作用，这种减缓的作用与镀铬层上析出的铜膜共同保护镀铬层，增强其耐腐蚀性能。     

6061铝合金板材微弧氧化着棕色系工艺的研究

利用稳流微弧氧化技术,以Na2Si O3溶液作为电解液,KMnO4为着色剂,在6061铝合金板材表面制备出高质量棕色系膜层。通过X射线衍射测试结果表明,膜层主要由Al2O3和MnO2氧化物组成。扫描电镜(SEM)、电子能谱分析(EDS)研究了膜层微观形貌特征及元素分布状态,并分析了着色成因及规律。微弧氧化膜层显微硬度可高达873. 9 HV,相比基体的提高10倍,能大幅度提高膜层耐磨性和使用寿命。     

氦离子预注入对钨中氘滞留行为的影响

利用高能离子注入机和直线等离子体模拟装置,本文研究了高能氦离子预注入对氘等离子体辐照后钨中氘滞留行为的影响。采用FIB-SEM、TEM、GD-OES和TDS等分析方法,分析了氦离子预注入对钨中氘滞留行为的影响。结果表明：氦离子预注入在辐照损伤区域形成大量氦泡,钨经过氘等离子体辐照后,表面的氘泡数量明显低于未经过氦离子预注入的样品。GD-OES分析中可以看到在氦捕获位处氘滞留浓度明显升高,同时氦离子预注入增加了氘在钨中的扩散深度,结合TDS分析可知氦离子预注入增加了氘在钨中的滞留总量,这是由于氦离子预注入后,形成的缺陷又为钨中氘的俘获提供大量新的位点,从而导致钨中的氘滞留量明显提高。     

铜渣尾矿制备空心陶瓷微球及其表征

以铜渣尾矿为原料, 利用火焰喷枪熔射法制备空心陶瓷微球, 研究了淬熄距离对陶瓷微球形貌与性能的影响。结果表明, 淬熄距离为400 mm时, 制成的微球粒径分布均匀,直径15~30 μm, 经破碎确认为空心球。成球机理是铜渣尾矿粉末受热逐渐熔化过程中, 发气物质产生气体并合并, 当高温液滴喷射进入水中快速冷却凝固时, 液滴中气体无法逸出, 从而形成空心陶瓷微球。     

高熵合金CrNbTiVZr的微观组织及其在模拟PEMFC环境中腐蚀行为研究

采用真空电弧熔炼和热处理制备了CrNbTiVZr高熵合金,利用XRD、SEM/EDS、动电位与恒电位极化曲线测试及XPS表面分析等方法,研究了高熵合金铸态及退火后的微观组织特征以及合金在模拟PEMFC环境中的电化学腐蚀行为及其钝化膜组成。结果表明,CrNbTiVZr高熵合金的铸态和退火组织均由富集Ti、Nb元素的无序BCC相和富集Cr、V、Zr元素的Laves相组成。铸态和退火合金在模拟PEMFC阴极环境中腐蚀电流密度Icorr均比304SS不锈钢下降一个数量级,具有较好的耐蚀性和稳定性,但在阳极环境中其耐蚀性与304SS相当,其中铸态合金的稳定性较差。合金在阴极环境良好的耐蚀性主要与其表面形成由Cr2O3、Nb2O5、V2O3、Ti2O3及ZrO2组成的致密钝化膜关系密切。