基于团簇结构模型的低活化铁素体/马氏体钢成分设计

使用"团簇加连接原子"结构模型研究了低活化铁素体/马氏体钢的成分特征,确定了BCCFe-Cr二元基础团簇式[CrFe14](Cr0.5Fe0.5),其中团簇[Cr-Fe14]是以溶质原子Cr为心周围被14个基体Fe包围的菱形十二面体。根据团簇式自洽放大和相似组元替代原则,添加V、Mn、Mo、W、Nb和C等合金元素得到2个系列团簇成分式,无C系列[Cr16Fe224](Cr8(V,Nb,Mn,Mo,W,Fe)8)和含C系列{[Cr16Fe224](Cr8(V,Nb,Mn,Mo,W,Fe)8)}C1。使用铜模吸铸快冷技术制备直径6 mm的合金棒,将其在1323 K保温0.5 h+水冷,随后在1023 K保温1 h+水冷。结果表明,无C系列置换固溶体合金为单一铁素体组织,含C系列合金的微观组织随着合金化组元种类和含量的不同而变化;合金的硬度随着组织的改变而改变,且置换固溶体系列合金的硬度随着合金体电子浓度VEC/Ra3的增加而单调降低。     

基于团簇结构模型的镍基高温合金成分设计

应用“团簇加连接原子”结构模型对镍基高温合金成分进行了解析,指出了这些合金均源自基础团簇式[Cr-Ni12]Cr3,其中[Cr-Ni12]为在FCC结构中以Cr为心的立方八面体团簇,搭配以3个Cr作为连接原子.根据合金化组元与基体Ni的混合焓大小确定其在团簇式中的位置,最终形成多元合金化后的团簇式[(Al/Ti/Nb)-(Ni/Fe/Co)12](Cr/Al)3.采用铜模吸铸快冷技术制备φ10 mm的合金棒,并对其在1373 K保温2h后空冷.结果表明团簇式中含有一个Al时会有细小的γ'相析出,含有两个Al时[Al-(Ni10Fe2)](Cr2Al)合金中γ'相球形析出,粒子尺寸为30 ～ 60 nm;硬度测试表明前者强化效果不明显,后者由于γ'粒子长大使得合金硬度提高.当Al/Ti/Nb等比例占据团簇心部时,[(Al1/3 Ti1/3 Nb1/3)-(Ni10 Fe2)]Cr3合金的硬度最高,为2.86 GPa.     

溶质元素(Ni,Sn)总量对Cu-Ni-Sn合金导电性能的影响

为提升Cu-Ni-Sn合金的导电率,系统研究了溶质元素(Ni,Sn)含量对导电Cu合金导电率和硬度的影响。通过对现有典型牌号Cu合金进行成分解析,发现在Ni、Sn原子比为3/1时合金具有高的导电率和强度,故本工作固定Ni、Sn原子比为3,改变Ni和Sn总量,设计了一系列三元成分合金;采用真空电弧熔炼工艺制备合金锭,随后进行1093K/1h固溶+65%~75%变形冷轧+673K/2h时效处理。实验结果表明,经过固溶+变形+时效处理后的Cu合金的导电率随溶质元素(Ni+Sn)含量增加而降低,而硬度变化则呈相反趋势;系列Cu合金的弹性模量随(Ni+Sn)含量基本保持不变。由此,为使Cu合金的导电率不低于15.0%IACS、且保持一定的强度,溶质元素(Ni+Sn)含量应为10.0%≤y(Ni+Sn)≤16.0%(质量百分比含量为12.0%≤w(Ni+Sn)≤18.0%)。     

海洋牧场多参数智能监测系统设计与实现

针对南海水产养殖业特点,设计了一种海洋牧场多参数智能监测系统.选取温度、pH值和浊度作为监测对象,利用单片机收集水下传感器数据,通过低频信号发射模块传输数据,通过ZigBee技术自动组网实现水上数据远程传输,上位机利用LabVIEW图形化编程实现对海水生态参数的实时监测,并提供远程访问功能.外场测试证明:系统具有灵活性好、功耗低、成本低等特点,可以较好地用于海洋牧场水质监测,全面提升海洋牧场的科学化监管和告警等管理.     

电连接器许用电流计算模型

电连接器是汽车线束的重要组成部分,由温升决定的许用电流是电连接器的关键特征之一.文本对一种汽车悬臂梁结构电连接器,分析其中机、电、热的相互关系,并建立了电连接器热学模型,由此得到一种通过电连接器的材料、结构参数直接计算温升与许用电流的计算模型.通过电连接器的温升实验,验证了该计算模型的准确性,结果表明计算模型与实验结果吻合.使用该模型可以预测各参数的变化对电连接器温升的影响,为电连接器的设计与选型提供一定的参考.     

电储能修井机的研制与应用

针对修井设备电动化更新需求以及普通电动修井机推广应用受限的问题，研制了电储能修井机。该修井机以磷酸铁锂型电池作为储能装置，通过技术研发突破网电储能协同控制、电池管理及油气环境下的使用安全和现场检测评价等技术难题，形成了网电储能联合供电的电控技术、“智慧报警”防护体系的电池管理系统，实现了电池储能技术在修井机上的良好应用。经现场测试，电储能修井机可满足不同井况的修井作业需求。在停电情况下，该储能装置可独立供电作业，适用范围大，应用前景广阔。