磨合磨损过程中摩擦振动变化规律研究

为了研究磨合磨损过程中摩擦振动的变化规律,实现通过摩擦振动识别摩擦副的磨合磨损状态,在CFT-Ⅰ摩擦磨损试验机上进行了船用柴油机缸套-活塞环的磨合磨损试验。应用谐波小波包变换和奇异值分解的方法提取振动信号的特征,通过定义的参数K研究了摩擦振动的变化规律。结果表明:参数K与摩擦副磨损表面的状态变化相关,随着磨合磨损的进行,参数K由大变小,并逐渐趋于稳定,与摩擦系数有一致的变化规律。因此,摩擦振动可用来描述摩擦副的磨合磨损过程,识别磨损状态的变化。     

氢在YK-1活性炭上的吸附平衡

运用容积法在温度区间113—293 K、压力范围0—12.5 MPa测定氢在椰壳活性炭YK-1上的吸附等温线,由等量吸附线标绘和低覆盖率区域等温线的亨利定律标绘确定等量吸附热和极限吸附热,引入格子理论Ono-Kondo方程对吸附等温线进行模型分析。结果表明,氢在YK-1活性炭上等量吸附热随吸附量的变化平缓,等量吸附热的平均值和极限值分别为4.64 kJ/mol和5.37 kJ/mol;基于Ono-Kondo模型的方程能较好地预测吸附等温线,氢在吸附空间的最大吸附容量随温度变化,其值比液氢在相同吸附空间的吸附容量小。须改善材料结构和降低储存系统温度才能提高活性炭的储氢性能。     

等离子体辅助球磨制备表面修饰片状纳米Cu粉及摩擦学性能

以硬脂酸为过程处理剂,采用等离子体辅助球磨制备表面修饰片状纳米Cu粉,并测试其摩擦学性能。结果表明:在等离子体的快速加热及电致塑性效应协同作用下,Cu粉呈现出超塑性而发生剧烈形变,辅助球磨5h制备的片状纳米Cu粉一次颗粒厚度在20nm左右。等离子体辅助球磨使片状纳米Cu粉体表面吸附并化学键合了非极性基团,Cu粉获得亲油疏水表面特性,在40CA船用润滑油中具有良好的分散性。片状纳米Cu粉严重的变形使其具有极高的活性,在摩擦过程中容易吸附铺展在摩擦副表面,使复合油有更好的抗磨性能。在高载荷、高转速工况下,片状纳米Cu粉显示出良好的减摩自修复效果,有效提高了润滑油的极压抗磨性能。     

浅析桥梁的加固技术

随着社会的发展,公路交通量和车辆载重不断加大,已使用多年的桥梁面临的形势越来越严峻,危桥的数量越来越多,为适应交通运输业的发展,必须对旧桥进行改造,文中综述了常用的各种桥梁加固方法及其工程应用情况。     

磨合过程摩擦振动混沌吸引子演变规律

在CFT-I型试验机上进行摩擦副磨合试验,应用混沌理论研究摩擦振动吸引子,探讨磨合过程中摩擦振动混沌吸引子的演变规律。结果表明,摩擦振动吸引子在相空间一定区域内具有特定层次结构且永不封闭轨迹。摩擦振动具有混沌行为的基本特征;随磨损过程的进行,摩擦振动混沌吸引子逐渐收缩并趋于稳定,混沌吸引子变化能反映摩擦副从磨合磨损到稳定磨损状态变化;摩擦振动混沌吸引子体积变化可用于摩擦副的磨合磨损状态预测与识别。     

等离子体辅助球磨对Al+C_4H_4N_4合成超细AlN的影响机制

对铝(Al)和二氨基马来腈(C_4H_4N_4)的混合物分别进行等离子体辅助球磨和普通球磨,研究等离子体辅助球磨活化对合成AlN的作用机制。结果表明:相对于普通球磨,等离子体辅助球磨更有利于Al粉的晶粒细化和晶格畸变,并有利于形成Al-C_4H_4N_4纳米级的复合结构。辅助球磨中的等离子体促进C_4H_4N_4的脱胺,使C_4H_4N_4分解出更多的游离含N基团,加速与活化的Al合成AlN,辅助球磨14 h后AlN的转化率达到91%,远高于普通球磨合成AlN的产率83%。等离子体辅助球磨8 h的Al+C_4H_4N_4前驱体发生氮化反应的激活能为353.46 kJ/mol,在Ar中于800℃保温1 h可以通过固-固反应机制全部转化为超细AlN,而普通球磨8 h的前驱体反应激活能高达441.21 kJ/mol,Al需熔化后才能进行氮化反应,导致部分C_4H_4N_4先行受热分解蒸发,AlN产率仅为86%。辅助球磨促进AlN合成的主要原因是等离子体放电的高频脉冲轰击和瞬态"电火花"对粉体产生协同球磨作用。     

纳米偏硼酸钙/还原石墨烯润滑添加剂的制备及摩擦学性能

为了研究表面改性纳米偏硼酸钙/还原石墨烯润滑添加剂的合成方法,以偏硼酸钙、还原石墨烯为原料,油酸为修饰剂,利用等离子体辅助球磨制备纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体,并测试其摩擦学性能.采用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体进行形貌观察;采用形状测量激光显微镜、扫描电镜对摩擦副表面进行测试;采用MOAⅡ油液分析光谱仪对摩擦油样进行检测.结果表明:在钢球机械研磨和等离子体热效应的耦合作用下,等离子体辅助球磨10 h的偏硼酸钙与还原石墨烯继续球磨10 h后,被细化为10 nm左右的颗粒状,并均匀地负载于还原石墨烯上.等离子体快速加热使得偏硼酸钙粉体表面发生热爆,部分偏硼酸钙飞溅在还原石墨烯上,并随即被其包裹为球状复合结构.等离子体辅助球磨10 h为偏硼酸钙表面引入羧基基团,并在后续球磨中与还原石墨烯表面的羟基发生酯化反应,原位完成油酸对偏硼酸钙和还原石墨烯的表面改性,使得纳米偏硼酸钙/还原石墨烯复合粉体在5W-40型机油中具有良好的分散性.在摩擦过程中,比表面积大的还原石墨烯不断吸附在摩擦表面,同时被还原石墨烯包裹为球状的纳米偏硼酸钙粒子,使摩擦副表面产生多活动中心的滚动摩擦,从而有效改进复合油的减摩抗磨性能.     

氢分子在不同微孔碳吸附剂上的吸附行为

文章基于从格子理论导出的通用吸附等温方程分析氢在多壁碳纳米管(MWCNTs)和AX-21活性炭上的平衡吸附数据。通过吸附平衡态中吸附质分子的能量分析,确定氢分子受到的壁面作用势和在吸附表面的最大聚集密度,并由通用吸附等温方程的线性标绘确定平衡态中氢分子间的作用能。结果表明,吸附氢分子间的作用能随氢分子表面聚集密度线性变化,但由于氢分子在二吸附剂吸附空间受到不同强度的壁面吸附势,氢分子在二吸附剂上具有不同的吸附行为。     

甲烷在成型前后活性炭上吸附的初步试验

通过对比试验,分析成型对活性炭储存甲烷特性的影响。首先,应用丙烯酸甲酯乳胶黏合剂对活性炭SAC-02成型,在温度区间268.15～338.15 K、压力范围0～15 MPa测试甲烷的吸附等温线;通过确定吸附量和等量吸附热,比较甲烷在成型前后活性炭上的吸附平衡。其次,测试储罐吸附床中心在室温、4个压力（6.5 MPa、5.5 MPa、4.5 MPa和3.5 MPa）下快速充放气过程的温度变化,分析成型对吸附过程热效应的影响。结果表明,成型活性炭的密度增大、比表面积减小、单位质量吸附剂上的甲烷吸附量减小;甲烷在成型前后活性炭上的等量吸附热均处于13～20.5kJ·mol^-1;成型活性炭吸附床中心温度在充放气过程中的变化幅度和变化速率均增大。比较试验结果时发现,选用黏合剂成型须综合考虑其对吸附床热导率、传质阻力及吸附剂微观结构的影响。     

某船用锅炉过热器爆管原因分析

对某爆裂的船用锅炉过热器管进行了成分分析、力学性能测试和金相观察,对其断口进行了宏观和微观形貌分析.结果表明:锅炉对流过热器管子内部结垢严重,使过热器管长期过热产生热时效,管壁显微组织中的珠光体发生中度到完全球化,导致材料老化.同时由于管壁发生垢下剥蚀,管壁减薄,使得管于强度下降,最终导致热器管在强度薄弱处爆裂.