煤矸石粉/聚酯纤维沥青混合料盐冻损伤研究EI北大核心CSCD

针对煤矸石粉替代率50%、聚酯纤维掺量0.4%的沥青混合料,开展盐冻耦合作用(NaCl溶液质量分数为0%、7.0%、13.0%、26.5%,冻融循环次数为0、2、4、6、8)下的半圆弯曲(SCB)试验,分析了盐冻耦合作用对SCB试件内部损伤劣化过程的影响.结果表明:NaCl溶液质量分数为13.0%、冻融循环为8次时,盐冻耦合作用对沥青混合料的侵蚀破坏作用最强,试件内部损伤最严重;在煤矸石粉与矿粉质量比为1∶1、聚酯纤维掺量为0.4%的条件下,沥青混合料能够形成高黏性、致密、厚实的沥青膜以及由纤维形成的三维网状结构,从而显著降低盐冻侵蚀对沥青混合料的损伤.通过Poly2D模型对SCB试件的极限拉应力损伤量进行拟合,拟合系数为0.944.     

钢中残留奥氏体的测定

由于贝氏体相变和马氏体相变的不完全性,在计算相变转变量时,常需要测定残留奥氏体量。测定残留奥氏体常用金相法、磁性法和X射线衍射法。金相法测定残留奥氏体是借助于物体的二维截面来推断三维空间中显微组织的定量关系。从定量金相原理可知:待测相所占体积分数等于在观察试样面积中所占的面积分数,也等于在观察线段中它所截线段的百分比,也等于在观测的总点数中所占的点数百分比。据此,各相相对量的测量方法就有面积计量法、截线法和计点法。     

高分子网络凝胶法制备纳米ZnO的结构性能研究

采用高分子网络凝胶法制备了ZnO粉末样品。通过X射线衍射、扫描电镜等测试方法研究了样品的物相组成、微观形貌。X射线衍射测试结果显示,样品的衍射峰尖锐,各特征峰显示完整,与标准PDF卡片比对,证实粉末样品的物相为ZnO。使用Scherrer公式计算得到的晶粒度大小约为31.28nm,晶格常数分别为3.247和5.208。使用扫描电镜观测不同放大倍数下的样品形貌,发现晶粒外观形貌显现完整,晶粒尺寸大小与XRD测试结果相吻合。结果表明,实验成功制备了高质量的ZnO纳米多晶粉体,可以用于后续实验。     

CSNS工程GPPD谱仪主探测器读出电子学的研制

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程通用粉末衍射谱仪(General Purpose Powder Diffractometer,GPPD)采用闪烁体探测器作为主探测器。为满足谱仪的设计需求,读出电子学系统要求在实现高达数千通道数据读出的同时,完成高精度的中子探测。基于设计目标,以及进一步提高读出系统的集成度和灵活性,读出电子学系统采用了"子板+母板"的架构。前放子板采用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)实现探测器输出信号的放大、成形、甄别等模拟调理;母板固件采用了多级流水线机制的设计方法,在保证数据并行性和可靠性的同时,进一步减小了数据处理的死时间,实现数据的采集打包、缓存等处理,最终数据通过千兆以太网传到后端数据处理系统,便于数据的分析处理。对设计实现的读出电子学系统的评估测试结果表明:最小时间分辨11 ns,单通道计数率200 K?s-1,各项指标均好于设计目标。目前所有读出电子学单元已部署到GPPD工程现场并长期稳定运行,为谱仪顺利开展实验提供了可靠保证。     

中阶梯光栅效率检测控制系统实现

为实现中阶梯光栅衍射效率以及杂散光系数的检测,设计了中阶梯光栅效率检测控制系统。采用模糊PID控制算法控制三路步进电机以实现光栅转台的三自由度旋转,采用细分驱动技术驱动直线电动位移台实现光斑的精确采集。仿真与实验结果表明:精准地采集了衍射光斑与杂散光,而且在低频运行下减小步进电机的转矩脉动与转速波动,减小了光栅转台的机械振动,增加了定位精度且中阶梯光栅的衍射效率误差在1%以内,杂散光系数的重复性误差在10%以内。     

2219铝合金搅拌摩擦焊和钨极保护焊焊接件残余应力的中子衍射研究

利用中子衍射法对2219铝合金搅拌摩擦焊（FSW）和钨极保护焊（TIG）焊接件开展了三维残余应力测量，并对残余应力分布规律进行了分析。结果表明：焊接件的纵向残余应力数值较大；FSW焊接件残余应力整体较TIG焊接件的小；FSW和TIG焊接件的残余拉应力最大值分别为101 MPa和174 MPa，FSW焊接件残余拉应力最大值较TIG焊接件的小；FSW残余拉应力最大值处于轴肩边缘，且前进侧峰值大于后退侧峰值；TIG焊接件残余拉应力最大值处于焊缝边缘。通过中子衍射实验获得的焊接件残余应力分布，将可用于焊接工艺的优化与焊接件的寿命预测。     

质子衍射的束缚态理论研究

虽然量子力学的正统理论基本都得到了实验的证实,但是迄今为止仍然有一些理论令科学家感到困惑,认为它们是"来自北方的迷雾".费曼提出电子的双缝干涉实验是量子力学的核心问题,科学家进而对微观粒子的波动性理论进行了持续的研究.根据量子力学束缚态理论,提出质子经过双原子核之间时,波函数的空间分布必然是量子化的,我们称之为瞄准距离的量子化,结合经典力学理论,质子衍射图样也势必会出现明暗相间的条纹.     

航空发动机用大规格TC17钛合金棒材显微组织均匀性研究

利用电子背散射衍射(EBSD)技术对?500 mm TC17钛合金棒材显微组织的均匀性进行了研究,分析了不同部位α、β相的晶体取向。结果表明,棒材边部和心部的初生α相等轴化良好,取向分布均匀;锻后冷却速度会影响棒材边部和心部组织中等轴α相的晶粒尺寸,心部显著大于边部。在光学显微镜下原始β晶界不明显,但心部组织中出现β相基本保持取向一致的"宏区",说明原始β晶粒破碎程度不足。对于大规格TC17钛合金棒材,仅凭借显微组织判定其均匀性存在漏洞,需增加β晶粒度检查以规避后续出现粗大原始β晶粒的风险。     

基于TOFD周向扫查的厚壁管道倾斜裂纹精准定量

利用超声衍射时差法(TOFD)对厚壁管道实施周向扫查时,曲率表面与直通波路径不重合,引起倾斜裂纹长度和角度定量误差。为实现深层裂纹检测,提高探头中心距(PCS)进一步增加检测误差。考虑管道外壁曲率半径、PCS与裂纹端点深度之间的几何关系,开展厚壁管道倾斜裂纹精准定量研究。推导厚壁管道TOFD检测周向扫查时,裂纹长度和倾斜角度定量公式,并对比优化前后检测误差。仿真研究表明,对壁厚30.0 mm,外壁曲率半径148.0 mm的碳钢管道内,长度4.0 mm,倾斜角度10°～50°的裂纹实施检测时,长度和倾斜角度定量误差分别下降可达0.10 mm和1.58°。实验针对碳钢管道试块中长度4.0 mm,倾斜角度30°的裂纹,长度和倾斜角度定量误差从0.30 mm和2.74°,降低至0.27 mm和0.28°。所述方法可适用于不同曲率管道内部倾斜裂纹定量检测,应用范围较广。     

基于X-射线衍射及扫描电子显微镜的马铃薯淀粉掺伪鉴别

目的建立一种快速、准确鉴别市售马铃薯淀粉掺伪的方法。方法将红薯、玉米及小麦淀粉按不同比例加入纯马铃薯淀粉中,通过X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)对样品进行结晶结构分析,并结合扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)进行微观形貌观察。结果利用结晶类型差异,XRD可初步判别马铃薯淀粉样品是否掺入上述3种淀粉,进一步采用SEM可观察到含量1%的掺伪淀粉并对其种类进行区分。在市售12批次马铃薯淀粉中的7批次中发现存在掺伪现象,其中2批次利用扫描电镜未观察到马铃薯淀粉(小于1%)。结论市售马铃薯淀粉掺伪现象严重,利用X-射线衍射及扫描电子显微镜可快速、准确地鉴别马铃薯淀粉掺伪情况。