分散介质对多孔TiO2光阳极性能的影响

研究了不同分散介质:去离子水、乙醇和松油醇,对纳米二氧化钛膜的分散性及染料敏化太阳能电池(DSSC)多孔电极性能的影响.应用XRD、SEM和紫外-可见光透过光谱分别对电极的相结构、表面形貌和光学性能进行了表征和分析;并对电池性能进行测试分析.结果表明,不同的分散介质对多孔光阳极的表面形貌和光学性能有重要的影响,从而影响电池的性能.在相同膜厚条件下,去离子水作为分散介质能够获得最高的光电转换效率.松油醇作为分散介质得到的松散结构能够增强光的散射,得到高的短路电流;但是增加了电解质和导电玻璃的接触,使开路电压和填充因子均变小.去离子水和乙醇作为分散介质得到的紧密结构能够减少电解质和导电玻璃的接触,增大开路电压和填充因子,提高转换效率.     

铝基非晶合金的制备、性能与应用研究进展

铝基非晶合金因其独特的物理和化学性能在诸多领域具有广泛的应用前景,综述了铝基非晶合金的成分体系、制备方法、性能特点及应用研究进展。首先,介绍了铝基非晶合金的发展历史和成分体系,目前铝基非晶主要分为3大体系：二元、三元和多元体系,以及综合性能和形成能力2大方面,多元体系表现更佳,并逐渐向更多元化发展;其次,系统介绍了铝基非晶合金的制备方法,包括粉末状、薄带状、块体样品的制备,相较于非晶薄带的制备,块体和粉状的制备方法较为丰富,而粉状非晶通常作为铝基非晶涂层的预制材料;随后,详细介绍了铝基非晶合金的性能特点、应用现状及发展趋势,从性能上来看,铝基非晶在强度和硬度以及耐腐蚀性能上表现良好,目前主要以涂层的形式参与应用,除此之外,研究者们也开始对磁性和热塑性展开研究,由于玻璃形成能力的限制,作为结构材料的应用较少;最后,对其未来应用前景进行了展望,认为涂层是目前铝基非晶合金最具应用前景的工程化方式。     

Zr53.7Ni9.4Cu28.5AI8.4块体金属玻璃的激光焊接

采用激光焊接技术对Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体金属玻璃进行焊接试验,研究在激光焊接下不同工艺参量对焊接接头组织的影响,探讨了焊接热循环过程中焊缝和热影响区的晶化行为。结果表明,固定激光功率1 200 W,焊接速度从8 m/min提高到30 m/min,均成功获得了无气孔和裂纹等缺陷的焊接接头。焊缝熔化区保持了非晶结构,热影响区则出现不连续的呈弧形分布的点状晶粒。随着焊接速度的提高,热影响区的晶粒尺寸逐渐减小。     

碳化硅零件的激光选区烧结及反应烧结工艺

为了获得高密度、高性能、复杂结构的碳化硅陶瓷件,提出采用机械混合法制备含有黏结剂和乌洛托品固化剂的碳化硅复合粉体,对复合粉体进行激光选区烧结（SLS）形成陶瓷素坯,并对素坯进行气氛烧结和渗硅处理,使其与基体发生反应烧结,最终形成复杂陶瓷异形件。实验证明：若激光功率为8.0 W、扫描速率为2 000 mm/s、扫描间距为0.1 mm、单层厚度为0.15 mm,获得的 SLS 陶瓷样品密度和强度最好。对SLS试样进行合理的中温碳化和高温渗硅,所得碳化硅陶瓷烧结体的抗弯强度最高可达 81 MPa,相对密度大于86%。     

铝合金板温成形过程中拉深筋处摩擦的测量

在温成形过程中铝合金板与模具表面的接触和摩擦行为十分复杂,不同的接触区域摩擦状况不尽相同.分析了板料成形中摩擦测量的国内外发展状况,采用自行设计的新型摩擦测量装置完成了铝合金板温成形过程中拉深筋处摩擦系数的测量.该测量装置的特点是可以模拟板料的真实变形过程,采用楔形铝合金板试件,通过楔形槽产生周向挤压,来模拟法兰区板料成形时的增厚趋势,添加了加温和温控装置来模拟温成形时的温度环境,从而获得更为准确的测量结果.     

粉末床增材制造中粉末分层与熔融行为的研究进展

基于粉末床的增材制造技术在成形复杂形状、性能优异零件上具有显著优势,近年来成为发展最快、应用最广的增材制造技术之一。该过程涉及微观组织演化、介观粉末流动/熔融、宏观应力变形等多个尺度上的复杂行为,对这些行为的深入理解是稳定地成形制造出性能优异零件的关键。本文主要从介观尺度上研究了制造过程中粉末性质和加工条件对粉末流动分层,粉末层质量和加工参数的影响,对粉末熔融行为的研究现状进行了综述。     

基于颗粒阻尼的水下吸声构件结构设计与性能研究

现代声呐探测技术的提高对水下吸声构件在低频声波的吸收性能提出了新的要求,而现有基于空腔、颗粒散射、声子晶体等结构的水下构件仍难以达到良好的吸声效果。针对以上需求,本研究设计了基于颗粒阻尼结构的水下吸声构件,通过在水下吸声阻尼聚合物中加入颗粒阻尼单元高效耗散机械能。通过离散元模型计算出颗粒材质、填充率、尺寸等参数对于单元耗散能量的影响,并进一步探究了颗粒阻尼单元在声激励下的运动规律与能量耗散效果,对于改进水下吸声构件以及提升其吸声效果提供一种参考。     

晶化分数对钛基非晶复合材料热塑性成形能力的影响

目的 研究晶化分数对原位晶化钛基非晶复合材料热塑性成形能力的影响,优化Ti基非晶复合材料的制备和设计。方法 首先采用电弧熔炼和铜模铸造制备出成分为Ti45Zr20Be29Fe6和Ti45Zr20Be29Cu6的非晶合金,通过连续加热DSC及等温DSC研究其晶化动力学,然后根据得到的等温晶化规律制备不同晶化体积分数的非晶复合材料,并通过静态热机械分析(TMA)表征其热塑性成形能力。结果 Ti45Zr20Be29Fe6在406 ℃与411 ℃时,等温晶化过程为形核率随时间增大的形核长大过程;Ti45Zr20Be29Cu6在370,375,380,385 ℃时,等温晶化过程为形核率随时间减小的形核长大过程;XRD物相分析表明,等温处理后Ti45Zr20Be29Fe6和Ti45Zr20Be29Cu6的析出相分别为β-Ti和α-Ti2Zr;两种内生复合材料的热塑性成形能力均随晶化相体积分数的增大而降低,且Ti45Zr20Be29Fe6基体复合材料的热塑性成形能力比以Ti45Zr20Be29Cu6为基底的复合材料更好。结论 晶化分数增加会降低钛基非晶复合材料的热塑性成形性能,且其影响程度与复合材料的基体和晶体第二相的特性有关。     

金属纳米粒子氧化行为的计算机模拟研究进展

金属纳米粒子在新材料研究领域中有着广泛的应用。人们对金属纳米粒子的氧化行为通过理论和实验进行了深入的研究,其中计算机模拟研究是非常重要的方法。本文简要介绍了微观尺度层次上的计算机模拟方法,在此基础上综述了国内外金属纳米粒子氧化行为的计算机模拟研究进展。