三聚氰胺氰尿酸盐阻燃PA6复合材料性能研究

以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为阻燃剂,制备了聚酰胺6(PA6)阻燃复合材料,采用氧指数、垂直燃烧和热失重(TG)重点研究分析了MCA对PA6复合材料的阻燃性能的影响,同时,考察了MCA对PA6复合体系力学性能和吸水性能的影响。结果表明,当MCA用量为10份时,PA6复合材料的氧指数达到28%,符合难燃材料的要求;TG分析表明,MCA的加入,使复合体系最大分解速率温度升高44℃,提高了PA6的热稳定性,但MCA的促炭能力不强;MCA的加入,复合材料拉伸强度随MCA的加入先增加后降低,而冲击强度逐渐降低;MCA的加入也降低了复合材料的吸水率。     

NiMoAlY合金的设计与抗氧化机制研究

针对含Cr的MCrAlY（M=Fe、Co、Ni）船用燃气轮机热端部件材料在潮湿海洋环境中与高腐蚀氯盐发生严重热腐蚀的问题,Mo有望替代Cr以提升材料的耐海洋环境热腐蚀性能及力学性能,但过量Mo易氧化形成挥发性金属氧化物从而破坏氧化膜的完整性。通过相图计算设计位于FCC_L12+BCC_B2+Ni5Y三相区的NiMoAlY及对照组NiCrAlY合金,探究微量Mo替换Cr对相组成和抗氧化性能的影响规律和作用机制。高温(750 ℃)氧化增重实验结果表明：添加少量Mo（原子分数0.5%）可促进BCC_B2相的形成,且加速其表面氧化物由θ-Al2O3向稳态α-Al2O3转变,有利于在长时服役中形成致密α-Al2O3氧化层,提升合金抗氧化性能;而添加原子分数2.5%的Mo则会使有序BCC_B2相转变为不利于抗氧化性能的BCC_A2相(富Mo)。结合理论计算和实验验证,可为具有特定结构及性能需求的材料成分设计提供有效指导。     

天线间耦合度自动测试系统设计

多天线系统的电磁兼容性很大程度上取决于系统内收发天线间的射频能量耦合。天线间耦合度是评估系统级电磁兼容性的重要指标。针对目前传统手工测试的种种弊端,设计了基于射频开关自动切换的天线间耦合度自动测试系统,详细阐述了系统硬件构成、软件的设计思路以及具体的测试流程,使用LabVIEW编写软件控制收发天线对的自动切换,实现自动测量,具有测量误差小,测量便捷等优点。     

高性能系列可溶桥塞的研制与应用

为提升可溶桥塞的工况适用性和稳定性,研发了多水解高分子基团可溶橡胶与高强度可溶金属材料及配方体系。通过开展不同温度下材料力学性能与溶解性能测试评价,验证了材料性能。根据可溶桥塞的结构原理及特点,研制了高性能系列可溶桥塞,进行了综合性能试验和现场试验。试验结果表明：研制桥塞能够在30～150℃温度范围内确保70 MPa有效承压密封时间达24 h以上,且溶解时间可调可控。各大油气田区块现场试验及推广应用结果表明,其坐封、承压、溶解效果等综合性能稳定可靠,能够适用于复杂工况,能有效保障体积压裂施工作业。所得结论可为非常规油气资源的高效开发及水平井分段压裂的提质降本提供有力的技术支撑。     

新型充气夹克的研制与保暖性能评价

为实现防寒服保暖性能的动态调节,研发了以空气为保暖材料的Mountain充气夹克,采用外置手动按压充气泵连续改变充气量及其保暖性能。基于暖体假人实验,在不同充气量、有无袖子、是否穿抓绒衣3种实验条件下测试了充气夹克的局部热阻和总热阻,对比了NuDown充气夹克的隔热性能。实验结果表明:充气状态下的局部热阻和总热阻明显高于未充气状态,充气量会显著影响热阻,充气量越大服装热阻越高,且Moutain充气夹克在充气状态下比NuDown充气夹克具有更佳的保暖调节能力;有袖子时的局部热阻和总热阻明显高于无袖子状态,腹部和背部表现尤为明显;穿抓绒衣可有效增加服装系统热阻,但会很大程度地影响充气夹克的保暖调节能力。     

顶煤损失构成及提高采出率技术途径研究

该文针对厚煤层综放开采资源回收率低的问题,分析了工作面顶煤损失的主要构成及损失率,认为顶煤损失主要为放煤损失。通过对顶煤弱化处理,增大工作面长度以及对不同条件下合理的放煤步距的确定,顶煤采出率得到较大的提高。     

极端环境表面工程及其共性科学问题研究进展

“三深一极”(深空、深海、深地、极地)典型极端环境的多因素强耦合作用,导致材料腐蚀、磨损、疲劳、断裂等多模式损伤失效共存,给机械系统的高精度、高可靠性和超长寿命服役带来了严峻挑战。表面工程技术是最有效的表面强化和延寿途径之一,相关方法和基础科学问题的研究是极端环境高安全、高可靠机械工程装备结构优化和材料设计的重要支撑。介绍了常用的表面工程技术方法及其在极端环境相关领域中的应用,分析了极端环境表面工程的共性基础科学问题,着重探讨了理论计算方法在解决问题中的实践,评述了极端环境表面工程的发展方向。     

充气保暖复合面料厚度与热阻的相关性分析

充气保暖功能服装是以空气代替羽绒等填充材料的一类保暖服装。为更好地掌握充气量、充气复合面料厚度与热阻的关系，在5种充气状态(0%、30%、50%、70%、100%)下，测试了12种不同充气复合面料的厚度与热阻的变化。通过对测试数据的整理与分析，建立了三者之间的关系模型。实验结果表明：充气量、充气复合面料厚度与热阻三者之间存在较强的正相关关系；充气量越多，充气复合面料厚度越大，当充气量较少时，充气复合面料之间的厚度差异性较小，充气量越多时其差异性越显著；充气复合面料热阻随充气量的增加呈现先显著升高后趋于平稳的趋势，当充气量达到50%左右时热阻逐步趋于稳定；充气复合面料厚度越大，充气复合面料热阻越大，且当其厚度在20 mm左右时热阻趋于平稳，可作为保暖厚度的参考依据。实验证实充气复合面料在一定程度上具有调温保暖功能，参照所建模型通过调整充气量可以达到不同的保暖效果。     

微细腔内甲烷-湿空气重整特性试验与数值模拟

针对甲烷-湿空气在微细腔内的自热重整,建立了直径为2mm的微细直管试验系统,采用试验研究和三维数值计算两种方法分析了微反应器内甲烷-湿空气自热重整转化特性,并重点分析了反应温度、原料气组分比例变化对重整反应中甲烷转化率和氢气产率的影响.结果表明：在相同的甲烷流量工况下,随着温度的升高以及空/碳比和水/碳比的增大,甲烷转化率和氢气产率均增大,其中空-碳比对甲烷转化率的影响比对氢气产率的影响大;进气质量流量较小的体系比较大的体系在重整产氢方面的效果好.试验和数值模拟得到的结果比较一致.     

充气保暖服装的充气尺寸变化率测试与应用

充气保暖服的充气尺寸变化率直接影响其样板的制作设计,为更好地掌握二者之间的关系,测试了6种不同充气面料同种压胶形状,在30%、50%、70%、100%这4种不同充气状态下,经纬向的充气尺寸变化率变化情况。结果表明:充气量与充气尺寸变化率有较强的正相关关系;不同面料在相同充气状态下,经向尺寸变化率均大于纬向尺寸变化率,并且当充气状态达到70%左右时,经向尺寸变化率增幅减弱,而纬向尺寸变化率逐步变小。通过分析得到充气服最大经纬向充气尺寸变化率,可作为充气服基本长度和围度之外,所需增大尺寸的设计参考,根据推板式放量方法,将充气尺寸变化率应用到充气保暖服装样板尺寸设计中。