NM400/NM500级矿山机械用钢的高温磨损性能及机理

将直径为5 mm的混合烧结Al_2O_3陶瓷球安装在高温滑动摩擦试验机夹持工具上与耐磨钢组成摩擦副,研究了耐磨钢与氧化铝陶瓷球在200～300 N、100～400 r·min~(-1)不同载荷下的滑动摩擦行为.结合X射线衍射分析技术和扫描电镜等分析手段研究了NM400和NM500两种耐磨钢在室温～300℃下摩擦界面处材料的氧化物形成、磨损表面形貌和显微组织等行为.随温度升高,NM400和NM500的摩擦系数仍然处于0. 27～0. 40的范围内,但两者的平均摩擦系数分别从0. 337、0. 323逐步降低至了0. 296和0. 288.在300℃时,氧化物的产生是摩擦系数略有下降的主要原因.随着温度的升高,摩擦行为首先以磨粒磨损为主,随后逐渐发生氧化物的压入-剥离-氧化现象,使磨损速率略有降低.通过高温摩擦磨损行为与微量氧化模型的分析发现,NM400和NM500钢在室温至300℃的磨损机制是磨粒磨损、挤压变形磨损以及微量氧化物磨损的共同作用.NM500钢表现出更加良好的耐磨性能主要原因是其硬度强度高于NM400钢.在高强微合金马氏体耐磨钢中添加少量合金元素,使其在高温摩擦过程中产生一定量稳定附着的氧化物,在一定程度上能够起到降低磨损率的作用.     

交联聚乙烯塑料电缆绝缘失效的实验研究

研究了不同高温和热老化作用对交联聚乙烯绝缘电缆(YJV)和阻燃交联聚乙烯绝缘电缆(ZR-YJV)绝缘失效的影响.使用401型老化试验箱和高温管式炉.预热后,在15 min内分别升温至400 ℃、450 ℃、500 ℃、550 ℃和600 ℃.结果:①对确定的绝缘材料,绝缘失效温度基本固定,设定温度升高,绝缘失效时间缩短,与环境温度和升温速率基本无关.②与YJV相比,ZR-YJV绝缘失效温度有所上升,但上升幅度较小.③热老化对电缆绝缘失效温度的影响显著,老化程度越大,失效温度下降越明显.     

Y_2O_3/Si界面电学特性研究

为了研究不同退火温度对Y2O3/Si界面电学特性的影响,对Y2O3/Si界面做快速热退火处理。用C-V和I-V方法对Al/Y2O3/Si/Al MOS电容进行电学特性测试。结果表明:界面态密度随着退火温度升高而减小,此外,经400℃退火后,MOS电容有最大的击穿场强(5 MV/cm),这是由于在400℃退火条件下陷阱密度减小,界面特性改善;由于Y2O3的结晶温度低,在500℃下Y2O3结晶,形成漏电路径,导致漏电流增加,击穿场强减小,在600℃时击穿电场仅有1.5MV/cm;由以上结果可以得出,随着退火温度的增加,界面陷阱密度会减小,但高温(>500℃)会使Y2O3结晶,导致漏电流增大,击穿电场减小。     

氢自养反硝化去除水中硝酸盐的影响因素研究

研究了氢自养反硝化细菌在不同条件下的反硝化性能,结果表明：反硝化的适宜温度为30—40℃,35℃时的效果最佳;pH值为7．7～8．2时对硝酸盐的降解速率最快,随着pH值的升高,逐渐产生亚硝酸盐的积累,pH〈6．3或pH〉9．2时反硝化基本停滞;当硝酸盐〈100mg／L时,反应24h后对总氮的去除率〉95％,而当硝酸盐〉120mg／L时则会抑制反硝化过程;此外,随着硝酸盐的降解,菌体浓度和pH值都呈缓慢上升趋势。     

Effect of Oxidation Temperature on Structure and Hydrogen Resistance of Oxide Layer of CP Titanium

本文研究了氧化温度对工业纯钛氧化膜结构及阻氢性能的影响.利用XRD和SEM对氧化膜相组成、表面形貌和截面形貌进行了分析.结果表明:工业纯钛在500～700℃氧化后的氧化层主要由金红石结构TiO2组成；表层氧化物的晶粒尺寸及氧化层厚度随氧化温度的提高而增加；低于500℃氧化时,氧化物晶粒较为细小,氧化层厚度较薄;高于600℃氧化时,氧化物晶粒较为粗大,氧化层较厚.氧化层的阻氢性能由氧化层厚度及致密度共同控制；氧化温度低于500℃时,随着氧化温度的升高,氧化层的阻氢性能逐渐增强；氧化温度高于500℃时,因氧化层致密度降低,其阻氢性能随氧化温度的升高而降低.     

三轴等压条件下400 ℃内褐煤变形及结构衍化实验研究

 为深入研究褐煤原位注热开采过程物性特征的衍变,应用高温高压实验平台,研究7 MPa三轴等压条件下,Φ50 mm×100 mm褐煤以3 ℃/min升温速率由室温升高到400 ℃过程中及恒温恒载5 h的变形特征规律。并应用显微CT、压汞、液氮吸附解吸方法综合分析褐煤不同孔径范围的孔裂隙衍化规律。研究发现：热力耦合作用下,褐煤变形过程可以划分为缓慢膨胀阶段(室温～170 ℃)、剧烈压缩阶段(170 ℃～289 ℃)及缓慢压缩阶段        (289 ℃～400 ℃),褐煤脆性–韧性转变临界温度为180 ℃。恒温恒载5 h过程中,褐煤轴向线应变终值随温度的升高先增大后减小,最大值为2.5%(200 ℃),最小值为1.3%(100 ℃)。褐煤最大径向累积压缩应变约为19%        (400 ℃),最大体积累积压缩应变约为41%(400 ℃)。热力耦合作用下,褐煤变形对其结构衍化有重要影响。随着温度的升高,褐煤总孔隙率表现为先增大后减小,孔裂隙率极大值为21.46%(200 ℃),最小孔裂隙率为7.61%        (23 ℃);主要孔裂隙的孔径逐渐增大。褐煤孔裂隙率衍化具有较好的分形特征,随着温度的升高,孔裂隙率的分形维数表现为先减小后增大、分形初值则先增大后减小。     

Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相回溶行为的原位加热透射电子显微技术研究

为了精确调控Al-Zn-Mg-Cu合金固溶处理过程中第2相的组成和分布,采用配备有Gatan 652加热样品杆的透射电镜原位研究了Al-Zn-Mg-Cu合金中第2相的回溶行为。结果表明:合金在室温下的显微组织由Al基体、MgZn_2相、Al_2Mg_3Zn_3相和少量的Al_9(Fe,Ni)_2相组成。其中,MgZn_2相随温度升高的演变过程可以分为3个阶段:第1个阶段,在270℃以下,合金中析出纳米尺度的MgZn_2相;第2个阶段,在270~330℃,随着温度的升高,晶内的MgZn_2相逐渐回溶,晶界上的MgZn_2相开始长大;第3个阶段,在330℃以上,晶界上的MgZn_2相逐渐回溶。在实验温度(室温到370℃)内,Al_2Mg_3Zn_3相的尺寸随温度的升高而逐渐增大,Al_9(Fe,Ni)_2相的尺寸比较稳定,没有明显改变。     

实时温度与循环载荷作用下花岗岩单轴力学特性实验研究

采用多功能岩石高温三轴实验机,通过实验对比分析花岗岩在实时温度和循环载荷作用下的单轴应力–应变特性,揭示温度与循环载荷对其力学特性的影响规律,研究表明:(1)实时温度下花岗岩的单轴抗压强度和弹性模量随温度升高总体呈下降趋势。极限应变随温度的变化规律呈"W"型,即25℃～200℃,极限应变随温度升高而降低;200℃～300℃,随温度升高而增大;300℃～500℃,随温度升高而降低;500℃～600℃,随温度升高而升高;(2)经应力循环后其弹性模量普遍提高,但温度不同提高的幅度不同,100℃时提高的幅度最小,400℃时提高的幅度最大,提高值主要发生在第2次应力循环,从第2～50次的应力循环中弹性模量的变化较小;(3)在25℃和600℃,花岗岩经有限的几次循环后便发生破坏,强度较应力循环前有所降低,而在其他温度点,经应力循环后其强度有不同程度的提高;(4)花岗岩在100℃和400℃温度条件下,经过50次应力循环后的极限应变值大于无应力循环的极限应变,其他温度点的变化非常微小。研究结果对涉及温度和循环应力同时作用下岩石类工程稳定性研究具有重要的理论意义和应用价值。     

高温焙烧后黏土孔隙与力学特征研究

 为研究温度作用后黏土孔隙与力学参数变化规律,以不同温度作用后黏土为研究对象,主要采用压汞法、单轴压缩试验,着重分析其孔隙度、渗透率、体积分维数、单轴抗压强度、普氏系数变化规律。得到以下结论：试样中孔隙开放孔较多,孔隙连通性较好,孔隙主要以500 nm～1 000 nm为主;试验温度范围内,大孔总体积随温度的升高而增大,100 ℃～650 ℃之间,微孔总体积随温度的升高而增大,650 ℃以后,随温度的升高而减小;100 ℃～700 ℃之间孔隙度随温度的升高而增大,700 ℃以后有所减小;采用Menger海绵体模型和热力学模型得到的体积分维数随温度的升高整体减小,而采用热力学方法得到的孔隙分维值更能表征试样孔隙特征;100 ℃～700 ℃之间渗透率随着温度升高而增大,700 ℃以后有所减小;100 ℃～400 ℃之间,单轴抗压强度和普氏系数基本维持不变,400 ℃～700 ℃之间,两者随温度的升高快速增大,700 ℃以后,两者随温度的升高而减小,这与试样内部矿物的转变密切相关。     

Si含量对高硅电工钢热变形与动态再结晶行为的影响

采用Gleeble-3800D热模拟试验机在应变量0. 6、变形温度750～1050℃、应变速率0. 01～1 s-1工艺条件范围内,研究了Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢的热变形与动态再结晶行为.采用线性回归方法,建立了三种成分实验钢的流变应力本构方程.计算得到Fe-5. 5%Si、Fe-6. 0%Si和Fe-6. 5%Si高硅电工钢的热变形激活能分别为310. 425、363. 831和422. 162 k J·mol-1,说明Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢的热变形激活能随Si质量分数的增加而增大,这使得Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢相同条件下的变形抗力随Si含量的升高而增大.采用金相截线法对不同成分和变形条件下实验钢的动态再结晶百分数进行了统计,结果表明:同一热变形条件下,Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢的动态再结晶百分数随Si质量分数的升高而减小.本文实验条件下,当变形温度为750～850℃时,Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态回复;而变形温度为950～1050℃时,Fe-(5. 5%、6. 0%、6. 5%) Si高硅电工钢软化机制主要为动态再结晶.