AN INVESTIGATION ON ISOTHERMAL TRANS-FORMATION IN THE BAY TEMPERATURE RANGE IN Fe-C-Mo ALLOYS

本文报道了Fe-C-M_o 合金海湾温度(动力学B_s 点)处等温转变的动力学和组织研究。在所研究的海湾温度以下,转变动力学均有停滞期;蜕变铁素体演化过程复盖了转变早期和转变停滞期;停滞似与碳化物沉淀过程有关;转变后期,贝氏体片区扩展的同时,在其夹缝奥氏体内形成一种粒状形态的共析体。     

亚共析合金钢40Cr 铁素体和珠光体转变动力学

本文用膨胀法和金相法研究了亚共析合金钢40Cr 铁素体和珠光体转变动力学。提出用碳当量计算 A_1～A_3温度之间亚共析合金钢铁素体转变动力学公式。测出了 A_1温度以下的拐点温度,在拐点温度以下,铁素体和珠光体转变符合 Johnson—Mehl 公式。并且讨论了在拐点温度至 A_1温度之间,铁素体和珠光体转变的动力学公式。     

RTM快速成型环氧树脂时间-温度-转变图的构建及其碳纤维/环氧树脂复合材料评价

针对自行研制的树脂传递模塑工艺（RTM）快速成型环氧树脂,利用唯象动力学模型、DiBenedetto方程和凝胶模型研究了树脂体系的等温及非等温固化动力学,构建了时间-温度-转变（TTT）的关系图,表明树脂体系兼具较长的适用期与快速固化特性。以此设计RTM快速成型工艺,考察了树脂体系对碳纤维织物的浸润流动行为,并评价了快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的界面力学性能与微观形貌。结果表明,注射温度下树脂体系的浸润填充性良好,RTM快速成型碳纤维/环氧树脂复合材料的力学性能和内部成型质量较好。      

聚酰亚胺玻璃化转变的动力学模拟

聚酰亚胺具有许多优异的性能,因此在工业中得到了广泛应用。目前对聚酰亚胺玻璃化转变的研究都局限于实验法,但由于实验条件的限制如高温、高压等,通过实验方法难以得到实验数据,影响人们对聚酰亚胺玻璃化转变的认识。利用Materials Studio v7.0对聚酰亚胺玻璃化转变进行模拟,计算出4种不同聚酰亚胺在不同温度下的密度,从而得到比体积与温度关系图,再根据Fox和Flory提出的自由体积理论得到聚酰亚胺的玻璃化转变温度。模拟计算出的玻璃化转变温度与实验值基本一致,表明可以通过动力学模拟研究聚酰亚胺玻璃化转变。     

先进复合材料用环氧树脂的固化反应和化学流变

用等温差示扫描量热法(DSC)研究了HD03环氧树脂在一定温度范围内的固化反应。试验结果表明,该环氧树脂体系的固化动力学符合自催化固化反应模型。由试验确定了模型中的动力学参数。发现在树脂的固化后期,固化反应由化学反应控制转变为扩散控制。用以绝对反应速率理论为基础的化学粘度分析模型研究了较高温度范围内HD03环氧树脂的等温粘度和变温的动态粘度变化。用MCR 300流变仪测量并计算了HD03环氧树脂的等温粘度和动态粘度。理论预测与试验结果相吻合。      

热固性树脂固化动力学模型简化的新方法

时间-温度-转变(TTT)图是分析和设计固化过程的有用工具,具有重要的研究价值。传统的TTT图中等固化曲线族的绘制是一个繁琐的过程,耗费大量的成本和时间。温度-时间-固化度三者之间的关系是由固化动力学方程控制的,因此从固化动力学方程入手,采用数值模拟的方法研究等固化曲线族是一种省时省力的新方法。针对两种树脂的固化动力学模型,数值模拟了树脂的固化度,并对计算方案进行了验证。在此基础上,分别做出树脂固化动力学模型的等固化曲线图,探讨了温度-时间-固化度之间的关系,结果表明:在等固化条件下温度和时间的对数之间存在线性关系。在此基础上对温度-时间-固化度曲线进行拟合,得到了较为简单的关系式,简化了原先复杂的固化动力学方程,能够方便地用于工程实际,避免了繁琐的求解。     

PBA/尼龙6/H_2SO_4体系液晶相转变动力学研究

本文用PLM及DLI法研究了聚对苯甲酰胺及聚对苯甲酰胺/尼龙6的硫酸溶液由液晶态转变为非液晶态过程的相转变动力学;以及由非液晶态转变为液晶态的液晶化动力学。在由液晶态转变为非液晶态的过程中,PBA体系的转变由三个阶段组成,而PBA/尼龙6体系仅一个阶段,每个阶段的相变级数与活亿能,都可由动力学方程求得。在相同的相转变温度下,PBA体系的转变速率要比PBA/尼龙6共混体系快。研究结果还表明,PBA体系以及共混体系的液晶化过程数据用Avrami公式处理,线性关系很好。PBA体系的液晶化过程与PBA/尼龙6体系也不同,PBA体系也有三个阶段,而共混体系仅有一个。不同的液晶成核条件及液晶化温度都可使n、k值有规律地变化。     

尼龙612的等温结晶动力学

用差示扫描量热(DSC)研究了尼龙612的等温结晶动力学.实验结果表明,在所研究的等温结晶温度范围内(184℃、186℃、188℃、190℃、192℃),尼龙612达到最大结晶速率时的时间、半结晶期和动力学结晶速率常数分别为:O.12min、0.19 min、0.22 min、0.29 min、0.59 min;0.1...     

高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学和TTT图

采用动态DSC法,研究了高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学。根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到双马来酰亚胺树脂的固化动力学参数,建立了该树脂的唯象模型。采用恒温DSC法,根据DiBenedetto方程,建立了双马来酰亚胺树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得了该树脂在不同温度下的凝胶时间,建立了凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,得到了树脂的时间-温度-转变（TTT）图。根据TTT图对复合材料的固化工艺进行优化。结果表明:预浸料在150℃恒温0.5 h后加压0.6 MPa,树脂具有一定的流动性,可制备内部质量完好的复合材料。      

用吹气法研究脱脂乳粉的结块特性

为了研究脱脂乳粉的结块特性,建立了一套测试粉体结块特性的吹气动力学实验装置,对脱脂乳粉和混合添加剂的脱脂乳粉的结块特性进行了实验研究,应用非晶态粉体玻璃化转变理论分析实验数据,确定脱脂乳粉结块的影响因素和结块特征。正交实验及方差分析结果表明,相对湿度和温度是影响脱脂乳粉的两个主要因素;得到了相对湿度、温度、时间,以及添加剂种类及用量对脱脂乳粉结块指数的影响规律。     

化学气相沉积热解碳的原位动力学研究(英文)

以丙烯和氩气为气源,在800～1200℃,1～15kPa和25～500sccm条件下进行化学气相沉积热解碳,采用磁悬浮天平实时称量热解碳的生成量进行动力学研究。结果表明,1000℃以下,化学反应控制沉积过程,乙炔的生成为限速步骤;当温度高于1000℃时,转变为气相传质控制,温度是影响沉积机理最重要的热力学参数。压力和滞留时间对沉积速率的影响说明热解碳是通过一系列气相连续反应后形成的。采用实验测得的活化能137±25kJ／mol和丙烯分压一级反应级数,确定了总的动力学方程式,并用实验结果验证了其有效性。     

丙烯热解炭过程的气相产物分析和动力学研究(英文)

以丙烯为碳源,在700℃～1200℃进行化学气相沉积热解炭。采用气相色谱和质谱联用对反应过程中的气体产物进行定性和半定量分析,采用磁悬浮天平实时称量反应过程中的固相产物进行动力学研究,在此基础上提出丙烯分解形成热解炭的机理。气相产物的分析结果表明:丙烯热解过程产生30多种芳香化合物,随着温度的升高,主要反应生成物由萘转变为苯;动力学研究结果表明,800℃～1000℃的活化能为137±25kJ/mol,生成乙炔的基元反应控制固相产物的形成。当温度高于1000℃时,沉积行为由气相分子通过边界向固相表面扩散和气相成核共同控制,形成热解炭的主要物质逐渐由苯转变为不饱和碳氢化合物如乙烃,乙烯等。     

Cr含量对Ti5Mo5V3Al-Cr系合金等温相变动力学和TTT图的影响

采用原位热膨胀法,结合XRD分析研究不同Cr元素含量(1.0%,3.0%,5.0%,7.0%和9.0%,质量分数)的Ti5Mo5V3Al-Cr系合金在420,520,620℃时效过程中的相变化量与时间的关系。根据Johnson-Mehl-Avrami方程,拟合得到Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的相关动力学参数,建立该系合金的动力学方程。通过实验结果和理论计算结果,绘制Ti5Mo5V3Al-Cr系合金的时间-温度-转变(TTT)对比曲线。结果表明:动力学方程计算结果与实验结果具有良好的一致性;1Cr和3Cr合金在实验温度范围内均具有较快的相变速率;5Cr和7Cr合金的等温相变对温度敏感,"鼻温区"在550℃左右;9Cr合金则在实验温度范围内均具有较慢的相变速率,无明显"鼻温区"。     

Ag超薄膜生长的动力学蒙特卡罗模拟

用动力学蒙特卡罗的方法对Ag原子在Pt(111)基底上的生长过程进行模拟,研究了温度对金属超薄膜初始生长形貌的影响。结果表明,随着温度的升高岛从分形状向凝聚状的转变过程,模拟结果能与相关实验现象相吻合。本文进一步讨论了原子扩散能力对岛形貌的影响,预测了Ag岛从分形状向凝聚状转变的转折温度区域。并且通过改变沉积速率论证了转折温度区域随着沉积速率的增加而提高。     

冷却速度对10CrNi5MoV钢焊缝金属相变的影响

采用Gleeble-3500热模拟试验机测量了10CrNi5MoV钢焊缝金属在不同冷却速率下奥氏体连续冷却过程中的温度-膨胀曲线,利用杠杆定律,得到了不同冷却速率下相变动力学曲线,分析了冷却速率对焊缝金属相变的影响。结果表明,不同冷却速率下焊缝金属的奥氏体转变动力学曲线均呈S型,冷却速率为60 ℃/s、30 ℃/s、15 ℃/s时,奥氏体转变速率与温度的曲线呈单峰状,冷却速率为6 ℃/s,奥氏体转变速率与温度的曲线表现为贝氏体、粒状贝氏体相变的双峰转变。     

含磷零膨胀LAS透明微晶玻璃的相转变动力学的研究

以零膨胀Li2O-Al2O3-SiO2透明微晶玻璃为研究对象,采用示差扫描量热法(DSC)研究无磷和含磷玻璃的析晶动力学和玻璃转变动力学行为.结果发现,引入少量的磷化物使得玻璃的析晶峰温度和玻璃转变温度降低,玻璃的析晶活化能和玻璃转变活化能增大,晶体生长指数n减小,使玻璃网络结构重排困难.     

聚酰亚胺(PI)膜碳化过程中结构和性能变化研究

研究了聚酰亚胺薄膜在不同碳化温度下,材料内部结构转变规律及其对材料性能的影响。研究结果表明,在温度区间500℃～650℃之间材料质量损失明显,达到28％;600℃材料开始向晶体结构转变,700℃逐渐衍生出类石墨结构;700℃左右材料力学和电学性能出现转折点,这正与材料结构的转变相呼应。     

用差示扫描量热法研究Mg65Cu25Gd10块体非晶合金的晶化动力学

通过铜模吸铸法得到Mg65Cu25Gd10块体非晶舍金，用差示扫描量热仪（DSC）研究其晶化动力学和玻璃转变行为，玻璃转变温度Tg，晶化起始温度Tx，晶化峰值温度Tp都与加热速率有关，通过Kissinger方程可以得到表面激活能，发现晶化初始激活能Ex小于峰值激活能Ep，表明形核过程比生长过程容易，讨论了此非晶舍金的玻璃形成能力，根据JMA方程非等温模型研究了晶化动力学，Avrami参数表明在不同温度下的晶化机制是不同的．     

微波胶粉改性沥青的热老化性能

设计不同时间及温度条件对微波胶粉改性沥青进行老化试验,通过沥青三大指标及动态剪切流变试验,分析了微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下性能的变化,并建立热老化动力学方程以揭示微波胶粉改性沥青在老化作用下的性能变化规律。研究结果表明:微波胶粉改性沥青在热氧老化作用下,其内部轻质组分大量逸出,同时部分转变为沥青质等重质组分,沥青变得脆硬,高温抗变形能力提高,而温度和时间的提高均会促进沥青老化程度的加深;微波胶粉改性沥青老化过程中仍存在强烈的胶粉溶胀与降解反应,两种作用共同促进了微波胶粉改性沥青180℃特殊的流变性;采用软化点作为老化参数建立的老化动力学方程能够准确模拟微波胶粉改性沥青的老化进程。     

Cu-2.0Ni-0.5Si合金时效析出动力学研究

研究了不同时效温度和时间对Cu-2.0Ni-0.5Si合金组织和性能的影响,合金经不同温度和时间时效处理后,第二相呈弥散分布,并可获得较高的显微硬度及导电率。通过该合金在500℃时效过程中的导电率变化,同时根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率,从而确定了该合金不同温度下时效时的Avrami相变动力学方程及导电率方程。该合金时效析出过程中以Orowan机制为主,实际强化的结果与采用Orowan强化机制计算的结果非常接近。