WC–Co硬质合金摩擦磨损行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了WC–Co硬质合金在不同条件下的摩擦过程,分析了晶粒尺寸、摩擦载荷和滑动速率等因素对硬质合金摩擦磨损行为的影响,从原子尺度揭示了硬质合金发生摩擦磨损的微观机制。结果表明,随晶粒尺寸增大,相比于晶粒转动,Co相和WC中的位错滑移逐渐在摩擦引起的塑性变形机制中起主导作用。摩擦载荷增大会导致易变形的Co粘结相被挤出表面而首先去除,通过减小晶粒尺寸可以抑制Co相的挤出–磨损机制,进而提高硬质合金的抗滑动磨损性能。滑动速率升高会降低磨损速率,主要原因是在高速滑动过程中,亚表层各相中位错的形核扩展缺乏持续的驱动应力,位错密度较低,WC不易发生断裂,Co相被挤出表面造成的磨损程度明显减轻。     

澄清剂及硅砂中有机物对玻璃着色及透过率的影响

研究了玻璃澄清剂芒硝、碳粉以及硅砂原料烧失量,对玻璃着色及透过率的影响,分析了透过光谱曲线的变化,探讨了玻璃中铁离子受氧化还原气氛的影响,价态发生改变对玻璃颜色及其性能的影响规律。     

超白在线Low-E玻璃

建筑节能已日益成为国家重点关注的领域,中航三鑫股份有限公司海南中航特玻基地通过引进美国PPG公司在线CVD镀膜技术,成功研制开发出超白在线Low-E玻璃,其产品指标达到国际先进水平。该产品具有可见光高透过、膜层牢固、辐射率底、可二次加工、不易自爆等特点,可广泛应用于建筑节能门窗及大面积幕墙工程。     

浮法玻璃下表面微斑的形成原因分析

减少浮法玻璃表层渗锡量的方法之一是加入还原性强的金属,但加入还原性金属铁时,容易引起玻璃下表面微斑缺陷。通过光学偏光显微镜、扫描电镜-能谱仪测试了浮法玻璃下表面微斑缺陷的形貌和化学组成,分析了玻璃下表面微斑缺陷的形成原因,并提出解决措施。     

燃料对玻璃性能和质量的影响

阐述了某浮法玻璃生产线采用天然气和柴油作燃料时,玻璃的氧化还原性、光学性能、颜色及其缺陷情况所发生的变化,探讨了燃料对玻璃性能和质量的影响机理。     

主族元素掺杂对SmCo5合金结构和磁性能影响的第一性原理计算

建立了以Al、Ga、In、Sn等元素为例的主族元素掺杂SmCo₅合金的计算模型,基于第一性原理结合统计热力学方法研究了添加元素本征特性、掺杂浓度和温度对合金物相结构和磁学性能的影响。计算结果表明,主族元素的优先占位受元素理化性质和掺杂体系占位空间大小两方面的影响;Al和Ga的添加有利于SmCo₅体系保持结构稳定性,且Al的占位概率随温度变化不明显,适用于较宽的温度范围。几种主族元素添加均削弱SmCo₅体系的总磁矩,而In掺杂体系具有相对较大的总磁矩,主要原因是In原子半径较大,引起掺杂体系晶格畸变,使In周围次近邻的Co原子出现磁矩增大的现象,对体系的总磁矩下降具有弥补作用。基于计算结果分析优选出利于SmCo₅体系结构稳定性和磁性能的主族元素Al和In,且预测了Al和In的最佳掺杂浓度范围。     

合金化元素对W-Cu体系多类界面特征影响的第一性原理计算

基于第一性原理界面模型对W-Cu复合材料体系中W/Cu相界、W晶界和Cu晶界的溶质偏聚行为进行了系列计算分析,定量化研究了W-Cu体系中多类界面的键合特征和Sc、Ti、Y、In等多种合金化元素的界面偏聚特点。结合W-Cu体系的偏聚能和电子结构计算,揭示了W-Cu体系中同种合金化元素在晶界偏聚和相界偏聚过程中可能存在的显著差异及其微观机理。通过W-Y和W-Sc体系中合金化元素添加结果的对比分析,阐述了强偏聚元素与界面稳定性之间的关联。进一步,结合晶界偏聚能、相界偏聚能、铜基固溶体形成能等计算,提出了W-Cu复合材料体系筛选溶质元素的基本判据,从原子尺度上为研究多相复合体系的合金化元素优选策略提供了普适性分析方法,同时为高性能W-Cu基复合材料的研发提供了新的设计思路。     

全氧燃烧工艺与结构水

用傅里叶变换红外光谱仪测定了空气助燃和全氧法制得的玻璃样品中的水分含量,并就其存在形式和对浮法玻璃熔制、成形工艺的影响进行了分析讨论。实验结果表明:采用全氧燃烧工艺生产浮法玻璃,玻璃熔体中的结构水含量远高于空气助燃法生产的浮法玻璃。从玻璃的熔制和成形工艺两方面论述了结构水增加后的变化及特点,并提出了调整和改善方案。     

VC和碳含量对超细晶硬质合金室温和高温性能的影响

以原位还原碳化技术制备的WC-8Co复合粉和VC粉末为原料,采用低压烧结技术制备出超细晶硬质合金。系统研究了VC添加量和复合粉中碳含量对硬质合金的相组成、显微组织、室温和高温力学性能的影响。结果表明:硬质合金的晶粒尺寸、硬度和断裂韧性主要受VC添加量的影响,且随VC添加量的增加呈单调变化;抗弯强度随VC添加量的变化趋势与碳含量有关;压缩强度随温度的变化呈现先降低后升高的趋势;当WC-Co复合粉的碳含量为5.60%～5.68%(质量分数)、VC添加量不超过0.5%时,可分别制备出室温抗弯强度为4482MPa和600℃下抗压缩强度为4914MPa的高综合性能的超细晶硬质合金。基于微观组织特征的分析,结合弹-塑性有限元模型对应力分布的模拟,对超细晶硬质合金力学性能的变化规律及影响机理进行了分析。