锆微弧氧化表面处理技术研究进展

锆及锆合金是重要的核结构材料和有潜力的生物医用材料,但在实际应用中,腐蚀、磨损易造成其失效,而适当的表面改性是提高它们服役性能的有效手段。重点介绍了锆及锆合金微弧氧化（MAO）表面处理技术的研究现状,讨论微弧氧化过程中电压电流特征及微弧放电机理,总结电解液体系及电参数对锆微弧氧化膜生长及膜层性能的影响规律,最后指出目前存在的问题和后续的研究方向。锆微弧氧化膜硬度高,致密性好,能大幅度提升基材的抗磨损和抗腐蚀性能。因此,锆微弧氧化技术在核电及生物医学领域有着很好的应用前景。此外,电解液中铝、硅元素进入微弧氧化膜后可以稳定膜层中高温氧化锆相（t-ZrO2）,避免膜层中应力集中和微裂纹的产生。用P和Ca元素修饰后的锆微弧氧化膜具有较好的生物活性、抗体液腐蚀和抗菌性能。     

Zr-0.39Sn-0.32Nb合金微弧氧化膜变温介电性能研究

目的 研究锆合金微弧氧化膜的介电性能随温度的变化规律,了解?100～250℃范围内它们的介电频谱特性.方法 采用恒压模式的双极性微弧氧化脉冲电源,在硅酸盐电解液中对Zr-0.39Sn-0.32Nb合金进行微弧氧化处理,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及激光拉曼光谱仪(Raman),分析微弧氧化陶瓷膜的形貌和相组成.采用变温介电谱仪测量?100～250℃范围内不同厚度微弧氧化膜的介电常数、介电损耗以及电导率随环境温度变化的频谱图(0.01 Hz～1 MHz).结果 Zr-0.39Sn-0.32Nb合金表面制备出20～45μm厚的微弧氧化陶瓷膜,它们都由m-ZrO2单斜相和少量t-ZrO2四方相组成.微弧氧化膜的致密内层对其介电特性影响较大,多孔外层降低其绝缘性能.在?100～250℃范围内,微弧氧化膜的低频区介电常数、介电损耗、电导率均随着温度的增加而快速增加,而温度对它们在高频区的影响较小.同时,在0～100℃范围内,锆合金微弧氧化膜介电性能稳定.在50 Hz工频和20℃环境中,微弧氧化膜的导电率约为10?12 S/m.结论 环境温度对锆合金微弧氧化陶瓷膜介电特性有较大影响,特别在低频区变化显著.     

基于产业结构优化的城市节能分类

省级政府将节能指标分解到各城市,各市因地制宜制定节能政策,以及节能企业开拓节能市场时均需考虑各城市节能的差异化。各城市节能的差异主要受城市产业结构转型升级阶段的影响。基于相关文献和国家规划,提出将全国城市分为核心城市、次中心城市、中小城市、旅游特色型城市及农业特色型城市5类,并提出每类城市具有差异化的产业结构转型升级特征的理论假说。利用281个地级市实际数据进行实证分析,结果表明这五类城市的产业结构变化存在显著差异。建议在将节能指标分解到各城市,在开展节能城市对标以及企业开展节能市场营销工作时,应注意5类城市的产业结构、经济发展阶段的差异性。     

绿色施工全过程评价指标的相关性分析

将绿色施工全过程划分为前期、中期、后期3个不同阶段,依据不同阶段评价指标的评分表,利用SPSS软件进行统计计算,对评价指标进行相关性分析,研究绿色施工不同阶段之间的评价指标的相互内在联系,对其相关性进行定性和定量的探索性描述。     

基于混合人工神经网络的电力市场短期电价研究与分析

由于电力市场价格的不确定性,供需侧管理在电力市场中遇到了许多困难。电力供应商可以通过了解电力市场价格变化的信息,在短期预测其合理报价时获得更多优势。因此,近年来,电力市场对价格预测的研究变得更加重要。根据预测框架,预测技术可分为三类,即统计模型、时间序列方法和基于人工智能(AI)的方法。因此,为解决上述问题,提出一种基于混合人工神经网络的短期电价预测混合方法。同时,本研究开发了一种基于互信息(MI)和神经网络(NN)相结合的特征选择技术,用于选择输入变量子集,这些子集对电价预测具有重要影响。通过结合人工协同搜索算法(ACS)和人工神经网络(ANN)进行,进一步提高了预测的精度。通过比较所提出的混合预测方法与混合SVM和混合ANN方法的相关性和精度,并通过粒子群优化(PSO)CSA算法对混合SVM和混合ANN方法的参数进行了优化。开发的ANN-ACS模型在电力市场具有鲁棒性。在电价预测的情况下,它提供了比其他AI方法更高的预测精度和简单性,在冬季、春季、夏季和秋季的MAPE值分别为4.58%、1.2%、2.62%和3.79%。     

槽电压对纯铁表面液相等离子体电解硼碳氮三元共渗层摩擦磨损性能的影响

利用液相等离子体电解渗技术分别在340,360V和380V槽电压下对纯铁进行硼碳氮三元共渗(PEB/C/N)表面处理。分析纯铁表面PEB/C/N共渗层的形貌、成分、相组成和显微硬度分布。采用球-盘摩擦磨损仪评估槽电压对渗层摩擦磨损性能的影响,并分析渗层与ZrO_2球对磨时磨损机理。纯铁表面的PEB/C/N三元共渗层厚度随着放电电压升高而增大,最高硬度也相应增加。380V处理1h后硼碳氮三元共渗层中渗硼层和过渡层厚度分别达到26μm和34μm,渗层最高硬度可以达到2318HV。硼碳氮三元共渗层的磨损率仅为纯铁基体的1/10。硼碳氮共渗处理大幅度降低纯铁的摩擦因数和磨损率,但不同槽电压下制备的PEB/C/N共渗层的摩擦因数和磨损率变化较小。     

LD10铝合金微弧氧化膜的生长及腐蚀性能

采用双极性交流电源在LD10铝合金表面制备出微弧氧化膜。测量了硅酸盐电解液里微弧氧化膜的生长曲线,并分析了微弧氧化膜的结构、成分和相组成。采用浸泡腐蚀试验、醋酸加速盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱(EIS)方法评估了微弧氧化处理前后LD10铝合金的腐蚀性能。结果表明:LD10铝合金微弧氧化膜主要由γ-Al2O3组成,膜外层还有少量非晶相。微弧氧化初期,氧化膜主要以向外层生长为主,且表面粗糙度快速增加。随后膜层向内生长速度逐渐加快,最后阶段微弧氧化膜主要以向内生长为主。微弧氧化处理后LD10铝合金的腐蚀电位提高,腐蚀电流密度下降约2个数量级。微弧氧化膜的阻抗模值|Z|比铝合金基体大幅提高,同时其容抗弧半径远远大于铝合金基体。微弧氧化表面处理显著提高了LD10铝合金的耐腐蚀性能。