随机孔径对非均质多孔泡沫材料渗透性影响的数值模拟

根据多孔泡沫材料的微观结构,建立了非均质多孔泡沫材料随机模型,引入孔隙均匀度参数表征孔径的随机分布,采用Ansys有限元软件对非均质多孔泡沫材料内空气的流动过程进行数值模拟,提出了非均质多孔泡沫材料渗透率的函数式,研究了随机孔径对非均质泡沫材料渗透性的影响。结果表明:所建立模型的模拟结果与参考文献的试验结果吻合较好;孔隙率和孔隙均匀度同时影响非均质多孔泡沫材料的渗透率,孔隙率越大渗透率越大,孔隙均匀度越大渗透率越小。     

汽油杂质对氧传感器响应特性的影响

汽油中的硫、磷、铅、锰、硅等微量杂质会严重影响电喷发动机系统中氧传感器的氧敏效应，是使氧传感器失效的主要原因之一。分析了这些杂质对氧传感器响应特性的影响以及损坏氧传感器的主要原因。研究发现：硫和锰会与氧传感器中的多孔铂电极发生反应，降低电极活性而恶化由稀至浓响应速度。铅会与铂电极形成低共熔物，延长氧传感器的响应时间。而硅和磷的作用主要在于对多孔电极层和保护层的严重堵塞。     

基于COMSOL的泡沫铝阻性消声器消声性能研究

基于Delany-Bazley-Miki多孔介质声学模型,运用COMSOL有限元软件计算了泡沫铝阻性消声器的传递损失,研究和分析了消声器内部穿孔管穿孔率、壁厚、孔径以及泡沫铝吸声材料厚度、流阻率、空气背衬等结构参数对其消声性能的影响。结果表明传递损失随结构参数的变化基本呈现周期性规律,其中穿孔管穿孔率较小时消声性能较差,泡沫铝材料厚度在不同频段时对其传递损失的影响不同。     

梯度孔径通孔多孔铝合金的空气吸声性能

为了克服现有多孔铝合金的吸声性能在不同频率下存在较大波动的问题,采用渗流法制备了可控孔径的梯度孔径多孔铝合金,分析了孔径梯度、试样厚度对吸声性能的影响。结果表明:梯度孔径多孔铝合金的吸声性能较现有多孔铝合金提高约55%,其宽频吸声性能优异。     

两种消声器的消声性能测定及分析

研究了多孔金属功能材料－－－泡沫铝制成的两种结构的消声器，进行了消声性能对比测试，结果表明，泡沫在消除空气动力噪声方面具有优越的性能。     

ZrO2氧传感器多孔铂电极热处理工艺

多孔铂电极作为ZrO2氧传感器的重要组成部分,主要起催化、导电作用,对氧传感器的氧敏性能影响较大.通过对多孔铂电极进行不同形式的高温热处理,发现适当热处理后电极电导率发生变化,电极多孔性能得到明显改善,响应性能得到很大程度提升.讨论了高温处理后电极各种性能改善的原因.     

g-C_3N_4修饰电极测定铅离子的便携式分析仪

为了快速便捷地检测水环境中的铅,设计了以MSP430单片机为控制核心的便携式电化学分析仪。基于三电极体系,使用多孔g-氮化碳(g-C_3N_4)修饰玻碳电极,实现了用线性扫描伏安法检测溶液中的铅离子,并将检测的结果传输到上位机。实验结果显示,以多孔g-C_3N_4为传感材料增加了工作电极对铅离子的敏感度,可检测浓度低至1×10~(-6)mol/L的铅离子溶液,检测结果与CHI666e电化学工作站表现一致。     

孔结构参数对通孔多孔铝合金超声衰减性能的影响

研究了通孔多孔铝合金的超声衰减性能。结果表明：通孔多孔铝合金在1～10MHz范围内是一种具有良好超声衰减性能的轻质材料，超声衰减系数a随孔径d的减小、孔隙率Ps减小和比表面积Sv的增加而增大。     

梯度孔径多孔铝合金的压缩及吸能性能

采用渗流法制备了具有梯度孔径结构的多孔铝合金,通过压缩试验对具有不同相对密度的多孔铝合金的压缩屈服强度及能量吸收性能进行了研究。结果表明:梯度孔径多孔铝合金的压缩应力-应变曲线包含两个阶段,即弹性变形阶段和塑性屈服阶段;其压缩屈服强度与Ashby-Gibson模型吻合良好;此多孔铝合金的压缩屈服强度、能量吸收能力均随相对密度的增加而提高。     

金属纤维声学性能研究现状与展望

金属纤维多孔材料是一种重要的纤维类多孔材料,具有优异的吸声性能。对金属纤维多孔材料的制备工艺进行了介绍,综述了金属纤维多孔材料的吸声理论模型以及试验研究的现状。针对单层金属纤维,依据理论与试验研究结果,详细探讨了不同结构的金属纤维多孔材料的特性参数(包括纤维丝径、孔隙率和平均孔径等)、装配参数(主要指背后空气层厚度)、梯度特性以及外部环境对材料吸声性能的影响。探讨了金属纤维复合结构的吸声性能以及金属纤维多孔材料吸声性能的优化现状。最后阐述了金属纤维多孔材料在声学领域的工程应用,并对金属纤维多孔材料的后续研究工作进行了展望。     

热塑性聚酰亚胺多孔材料制备及表征

采用添加造孔剂法制备聚酰亚胺多孔材料,考察造孔剂含量对微孔结构、材料力学和摩擦性能的影响,利用扫描电镜(SEM)分析材料微孔结构和磨损特征。结果表明:造孔剂的加入有效增大孔径,提高含油率,从而改善材料摩擦磨损性能。随着平均孔径增大,其拉伸强度有一定程度的降低。可通过调节造孔剂含量来控制多孔材料的性能。     

小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料的制备及性能

采用冷压-烧结工艺制备小孔径窄分布型多孔聚酰亚胺保持架材料,对该材料的微孔结构、拉伸强度、邵氏硬度、摩擦学性能、含油性能、跑合性能进行试验研究,结果表明:多孔聚酰亚胺保持架材料孔隙率为17.3％时,材料的孔直径为1.08μm,孔占比达到70.1％,拉伸强度为78.3 MPa,含油保持率为94.9％,均比传统材料优异;该...     

定向孔隙多孔储油介质的制备与评价

提出一种具有定向孔隙多孔储油介质的制备方法,该方法以聚四氟乙烯(PTFE)粉末作为基材,苯甲酸作为造孔剂,通过模压、涂覆高温密封胶和真空烧结得到具有定向孔隙的多孔介质。分析模压压力和造孔剂质量分数对多孔介质的硬度、密度、孔隙率、储油率和油保持率等性能的影响。试验结果表明,制备压力与多孔介质的硬度和干密度分别呈线性正效应关系和负效应关系,对孔隙率、储油率和油保持率的影响不显著。造孔剂质量分数与多孔介质的硬度和密度呈线性负效应关系,与孔隙率呈线性正效应关系;造孔剂质量分数越大,甩油初始渗油速率也越大,但对最终油保持率的影响并不显著。多孔介质内部孔隙具有溶洞型的纤维化组织结构,内部孔隙相互贯通,且具有良好的定向性。     

Fabrication of porous beta-tricalcium phosphate with microchannel and customized geometry based on gel-casting and rapid prototyping

The tissue engineering scaffolds with three-dimensional porous structure are regarded to be beneficial to facilitate a sufficient supply of nutrients and enable cell ingrowth in bone reconstruction. However, the pores in scaffolds tend to be blocked by the cell ingrowth and result in a restraint of nutrient supply in the further side of the scaffold. An indirect approach of combining the rapid prototyping and gel-casting technique is introduced in this study to fabricate beta-tricalcium phosphate (beta-TCP) scaffolds which not only have interconnected porous structure, but also have a microchannel network inside. The scaffold was designed with customized geometry that matches the defect area, and a double-scale (micropores-microchannel) porous structure inside that is beneficial for cell ingrowth. The scaffolds fabricated have an open, uniform, and interconnected porous architecture with a pore size of 200-400 microm, and posses an internal channel network with a diameter of 600 microm. The porosity was controllable. The compressive yield strength was 4.5 MPa with a porosity of 70 per cent. X-ray diffraction analysis shows that these fabrication processes do not change the crystal structure and chemical composition of beta-TCP. With this technique, it was also possible to fabricate porous scaffolds with desired pore size, porosity, and microchannel, as well as customized geometries by other bioceramics.     

激光加工多孔密封端面的摩擦性能试验研究

对激光加工多孔密封端面的摩擦性能进行试验研究。试验在专用试验台上进行,不同转速条件下测量不同微孔深度和微孔密度的激光加工多孔密封端面的摩擦扭矩和端面温升,并与普通密封端面进行比较。结果显示,转速、微孔深度和微孔密度对摩擦扭矩和端面温升有很大影响;对于一定的微孔直径,优化微孔深度和微孔密度值,可使摩擦扭矩和端面温升最小。试验结果说明机械密封的微孔端面结构可显著改善密封环的摩擦性能。     

YSZ粉末对多孔铂电极活性的影响

多孔铂电极的活性对氧传感器的使用性能起着决定作用,通过电化学循环伏安测试(CV)和扫描电镜分析,研究了YSZ(氧化钇稳定的氧化锆)粉末对铂浆法制得的多孔铂电极活性的影响,其中,以循环伏安测试中的电流密度来表征多孔铂电极的活性.结果表明:随着铂浆中YSZ粉末的含量升高,所制得的多孔铂电极孔隙率和电化学反应活性明显升高,这可能是由于YSZ粉末的加入提高了多孔铂电极O2(g),Pt/YSZ体系的三相界面面积造成的.     

多孔铝合金的压缩吸能性能

在Al-Si合金基础上，加入合金元素采用渗流法制备了高比强度的新型多孔铝合金，研究了孔结构参数，固溶时效处理对新型多孔铝合金的压缩吸能性能的影响。结果表明，不同的孔结构参数以及固溶时效处理对多孔铝合金的压缩吸能性能有着显著的影响。     

激光加工多孔端面机械密封的参数研究

建立了激光加工多孔端面机械密封的流体动力学分析模型。根据基本假设,一个孔栏上的液膜压力分布可表征整个密封面上的液膜压力。将参数进行无量纲化,采用有限差分法对激光加工多孔端面机械密封进行了参数研究,并利用MATLAB计算机软件得到了无量纲液膜压力的三雏分布规律。由计算分析可知,液膜平均压力随着液体粘度和转速的增加、液膜厚度的减小而增大;随着流体压力的增大,微孔产生的动压效应减弱。另外,微孔密度和微孔深径比的对液膜平均压力有很大影响,对其进行优化,可使平均液膜压力达到最大。     

Micro Electrical Discharge Machining Deposition in Air for Fabrication of Micro Spiral Structures

Micro electrical discharge machining(EDM) deposition process is a new micro machining method for fabrication of metal micro structures. In this process, the high level of tool electrode wear is used to achieve the metal material deposition. Up to now, the studies of micro EDM deposition process focused mainly on the researches of deposition process, namely the effects of discharge parameters in deposition process on the deposition rate or deposition quality. The research of the formation of micro structures with different discharge energy density still lacks. With proper conditions and only by the z-axis feeding in vertical direction, a novel shape of micro spiral structure can be deposited, with 0.11 mm in wire diameter, 0.20 mm in outside diameter, and 3.78 mm in height. Then some new deposition strategies including angular deposition and against the gravity deposition were also successful. In order to find the forming mechanism of the spiral structures, the numerical simulation of the transient temperature distribution on the discharge point was conducted by using the finite-element method(FEM). The results show that there are two major factors lead to the forming of the spiral structures. One is the different material removal form of tool electrode according with the discharge energy density, the other is the influenced degree of the movement of the removed material particles in the discharge gap. The more the energy density in single discharge is, the smaller the mass of the removed material particles is, and the easier the movements of which will be changed to form an order tendency. The fine texture characteristics of the deposited micro spiral structures were analyzed by the energy spectrum analysis and the metaliographic analysis. It shows that the components of the deposited material are almost the same as those of the tool electrode. Moreover the deposited material has the brass metallic luster in the longitudinal profile and has compact bonding with the base material. This research is useful to understand the micro-process of micro EDM deposition better and helpful to increase the controllability of the new EDM method for fabrication of micro structures.