相控阵检测技术聚焦深度对检测结果的影响

超声相控阵聚焦能将超声能量聚焦于被检区域,使检测结果更加明显,但缺陷定量结果受相控阵仪器聚焦深度的设置影响较大。利用超声相控阵技术,通过真实深度聚焦模式对深度分别为4、9、13、18、23、29、35 mm的φ2 mm横通孔进行检测。结果表明:当聚焦深度与缺陷孔深相同时,孔深和孔径测量值误差可达最小值;在孔深前后大约5 mm范围内进行聚焦时,使用相控阵检测方法对缺陷的定位定量相对较为准确,可以将误差控制在1 mm内。     

管道环缝相控阵超声探伤技术的应用——国外超声检测动态

介绍20世纪末国外相控阵超声探伤瓣技术在管道环焊缝检测上的成功应用。通过多压电元件相控阵探头纵向电子扫描和对管子的周向机械扫查，可对管道环焊缝作快速检验，为保证相控阵探头在主要性上等效于普通斜探头，用聚苯乙烯作楔块材料，用高分子聚合物作换能器材料，并用曲面声透镜改善探头在管子轴向和周向的声束特性。     

316L对接焊缝相控阵超声检测工艺模拟与试验验证

为解决中国聚变工程实验堆316L不锈钢焊缝超声波检测时,探头扫查空间受限、检测信噪比低的难题,提出了基于双晶面阵探头的相控阵超声检测方案.通过CIVA仿真,分析了不同聚焦参数下DMA探头的声场特征,确定对接接头的检测工艺.参考NB/T47013.3-2015《承压设备无损检测第3部分:超声检测》附录I,设计并制作了对比试块,验证了检测工艺下的声束覆盖和φ2 mm侧横孔信噪比.结果表明,DMA探头可以在有限的扫查空间内实现焊缝声束全覆盖,对比试块中不同位置的φ2 mm侧横孔信噪比大于15 dB.试验结果可为316L类不锈钢对接焊缝相控阵超声检测工艺制定提供参考.     

计算机辅助在TKY管节点焊缝超声相控阵检测中的应用

采用解析几何理论与方法,对TKY管节点焊缝进行了数学模型的构建.在获得管节点焊缝截面图形基础上,按照规定尺寸绘制焊缝接头,并依据实物尺寸绘制相控阵探头轮廓和超声波的声束线.运用计算机辅助技术实现了焊接接头声束覆盖范围可视化效果,较好地指导了相控阵检测工艺设计,能够对TKY管节点焊缝超声检测盲区进行评估,从而克服了相控阵超声检测参数设置的盲目性.对人工设计的Y形管节点焊缝试样检测表明,利用超声相控阵成像技术和计算机辅助技术相结合手段有助于管节点焊缝作快速检测和评价.     

Φ1219mm×22mmX80钢级含Mo直缝埋弧焊管的开发

通过研制西气东输二线天然气管道工程用φ1219mm×22mm×80钢级含Mo直缝埋弧焊管．研究了X80钢级含Mo钢板的焊接性、热影响区的弱化,并对矩形和圆棒拉伸试样进行了对比试验分析。对φ1219mm×22mm×80钢级HTP与含Mo直缝埋弧焊管的主要性能进行了对比分析。提出了厚壁X80钢级管线钢管的拉伸试验应采用圆棒试样的建议。     

涡流Bobbin探头性能评价参数试验

为了评价和比较传热管涡流检查使用的Bobbin探头，通过对于影响检测结果的基本要素的分析，提出涡流Bobbin探头的性能评价参数。采用自制探头和进口探头进行了比较试验。通过对试验结果的分析，总结出涡流Bobbin探头的性能评价方法，并最终给出了对材料为08X18H10T不锈钢、尺寸为φ1Gmm×1．5mm的蒸汽发生器传热管涡流检查的Bobbin探头（西11．0mm）的验收指标，为此类探头的性能测试和比较提供了参考。     

超声波相控阵斜探头检测PIE管电熔接头研究

超声波在聚乙烯中衰减系数比金属约高十倍或更多,给PE电熔接头超声波相控阵检测带来困难。介绍了超声波相控阵斜探头检测PE管电熔接头的时机、分辨能力、探头频率、试块、检测范围和耦合剂等。     

基于超声相控阵的耐候钢接头疲劳裂纹动态监测

借助超声相控阵技术对耐候钢对接接头开展疲劳失效过程动态监测. 基于超声波探头的信号特征,研究其扇形扫描反射过程,建立实时扫查方案, 并对10 mm厚的耐候钢对接接头实施实时监测.结果表明,当疲劳寿命为5 × 104次时,相控阵检测到多个裂纹从对接接头焊趾部位萌生,并沿着板厚扩展,当疲劳寿命超过3.5 × 105次时,裂纹开始快速扩展. 与疲劳试验断口对比发现,基于相控阵检测得到的裂纹尺寸与试验结果基本一致,验证了相控阵裂纹动态检测的准确性. 根据裂纹深度a、裂纹长度2c与循环次数N关系,明确了裂纹动态演化行为,并获得中厚板耐候钢对接接头表面裂纹的扩展演化规律.     

厚壁CCASS材料特性及其对超声检测的影响

对壁厚98 mm的离心铸造奥氏体不锈钢(Centrifugally Cast Austenitic Stainless Steel,CCASS)试样的纵波声速、衰减系数和幅度谱等声学特性进行了测试分析,并采用TRL相控阵探头进行扇形扫描和B扫描检测。结合试样的宏观、微观组织对实验结果进行了分析讨论。研究表明:试样晶粒粗大,内部组织存在分层,介质的非均质性明显,导致超声检测信号噪声水平高、幅度谱波动大,纵波声速和衰减系数在一定范围内变化,相控阵扇形扫查和B扫查成像效果较差。利用CIVA软件得到的模拟结果为解释上述实验现象提供了依据。     

钢轨铝热焊焊缝的超声相控阵检测技术

常规超声方法检测钢轨铝热焊焊缝时,不同区域焊缝的检测需更换不同K值的探头,检测速度慢且由于光斑和灰斑等缺陷反射很弱,很容易造成漏检。超声相控阵声束具有可偏转和聚焦的特点,使得声波反射能量足够大且不用频繁更换探头。通过对含已知机械加工缺陷和未知自然缺陷的钢轨铝热焊焊缝试样进行检测,验证了超声相控阵方法检测铝热焊焊缝的可行性和有效性。通过与常规超声检测方法进行对比,得出超声相控阵检测钢轨铝热焊焊缝具有速度快、效率高、重现性好和检测结果直观等优点。     

用乳酸溶液为电解质制备TiO2纳米管阵列

为了开发自组织阳极氧化制备TiO2纳米管阵列的新体系,以乳酸／NH4F混合溶液为电解质,研究了阳极氧化制备TiO2纳米管阵列的影响因素及形成机理。采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品进行检测,并通过观察阳极氧化过程中的电流-时间变化曲线,探讨TiO2纳米管阵列的形成机理。结果表明：阳极氧化电压、时间及电解质溶液的黏度是影响TiO2纳米管阵列结构和形貌的主要因素,在40V阳极氧化电压下,制备出平均管径高达180nm的纳米管,所获得的TiO2纳米管阵列为无定型结构,300℃热处理以后转变为锐钛矿型TiO2。     

钛基表面PDLLA/ZnO纳米阵列材料的制备及生物学性能

采用水热生长法,在钛基表面制备高度有序、尺寸可控的氧化锌纳米棒阵列,再通过静电吸附的方法在其表面自组装一层具有良好生物相容性的聚乳酸生物涂层。利用SEM,MTT,LDH方法对细胞形态和生物活性进行表征。结果表明,氧化锌阵列上细胞形态呈圆形,无铺展现象。而经聚乳酸修饰过的材料表面MC3T3细胞外基质铺展较好,细胞分泌的丝状伪足嵌入了阵列结构的空隙中,并且表面细胞数量最多,细胞活性明显高于氧化锌纳米棒及纯钛片。结果表明,聚乳酸涂层提高了氧化锌阵列的生物相容性,为细胞生长提供适宜的微环境,有效促进了细胞的黏附与增殖。     

Fabrication of highly oriented ZnO nanorod arrays by galvanostatic deposition

Highly oriented ZnO nanorod arrays were suecessfully prepared on the indium tin oxide (ITO) substrate using a galvanostatic electrodeposition method.The ITO substrate was pretreated with ZnO nanoparticles via simple low-temperature solution route.The crystallinity,microstructure of surface,and optical properties of the obtained ZnO were characterized by X-ray diffraction,scanning electron microscope,and transmittance spectrum.The results indicate that the average diameter of ZnO nanorod arrays is about 30 nm,and the narrow size distribution ranges from 20 to 50 nm The nanorod arrays are growing along [001] direction with an orientation perpendicular to the substrate.When the wavelength of incident is over 380 nm,the ZnO nanorod arrays show a high optical transmission of above 95%.Furthermore,the possible growth mechanism of the nanorod arrays was discussed.     

有机电解液中钛基材表面TiO2纳米管阵列生长机制的研究

采用恒压阳极氧化法在有机电解液(NH4F/甘油、NH4F/乙二醇)中制备TiO2纳米管阵列,研究了阳极氧化电压、时间、电解液成分对纳米管阵列形貌、生长过程的影响,并提出了有机电解液中TiO2纳米管阵列的生长机制.研究表明:有机电解液中,获得纳米管阵列的电压范围更为宽泛,纳米管的生长时间也更长;在不同含水量的有机电解液中,可以制备出形貌不同的纳米管阵列;有机溶剂的高粘度、低含氧量提高了纳米管生长速度的同时控制着纳米管的腐蚀速度,因此在有机电解液中可以制备更大长径比的TiO2纳米管阵列;乙二醇电解液中纳米管的生长速度大于甘油电解液,并可制各出64μm的TiO2纳米管阵列.     

氧化钛纳米管阵列的表面聚集控制及光电化学特性

采用阳极氧化法在有机介质中制备垂直排列的厚度达百微米的TiO2纳米管阵列,重点考察TiO2纳米管表面形貌特性的控制,以期从微观修饰角度来提高TiO2纳米管阵列膜的光电化学性能;在此基础上,考察不同处理条件下的TiO2纳米管阵列膜的光电化学特性。实验结果表明:采用无水乙醇作为超声液并结合二次蒸馏水进行漂洗能彻底清除纳米管表面聚集堵塞部分,得到清洁、规整有序的纳米管阵列表面,且不破坏纳米管阵列膜的最佳超声振动时间为20～30s。在对纳米管阵列的表面形貌特性进行控制后,采用一步阳极氧化法+无水乙醇超声制备的样品经500℃退火在全谱段的光转换效率达到1.48%,证实对纳米管阵列的表面形貌特性实施控制能有效提高其光电化学性能。     

Fabrication and electrochemical behavior of flower-like ZnO-CoO-C nanowall arrays as anodes for lithium-ion batteries

This study reported the electrochemical performance of flower-like ZnO-CoO-C nanowall arrays as anodes of lithium-ion batteries. The arrays were fabricated through solution-immersion steps and subsequent calcination at 400 °C. At a rate of 0.5 C, the arrays exhibited a delithiation capacity of 438 mA h g⁻¹ at the 50th cycle. The arrays still delivered a reversible capacity of 224 mA h g⁻¹ at 2.0 C rate, much higher than those of the flower-like ZnO and ZnO-C nanowall arrays. The mechanism for the high capacity of flower-like ZnO-CoO-C nanowall arrays mainly resulted from the catalytic effect of Co phase on the decomposition of Li₂O and the conducting carbon layer formed on ZnO nanowalls. The present finding also provides a kind of nanostructured films that might be applied in solar cells and sensors, etc.     

TiO_2纳米棒阵列的水热法制备及表征

采用水热法在玻璃基片上制备了TiO_2纳米棒阵列,系统研究了制备条件对阵列形貌的影响,分析了其生长过程及生长机理.利用XRD、FE-SEM、TEM对制备样品进行了分析及表征,并测试了它的光催化性能.结果表明:TiO_2纳米棒为金红石单晶结构,TiO_2晶核在基片活性位点快速成核并沿[001]方向生长成纳米棒,前驱液浓度增加,TiO_2纳米棒密度及尺寸都增大,水热温度升高,结晶发育程度变好,四方棒状形貌越明显,TiO_2纳米棒阵列对甲基兰具有较好的降解效果.     

阳极氧化钛纳米管阵列自组织过程研究

通过对阳极氧化钛纳米管阵列形成过程中电流变化的监测、对相关文献资料的归纳整理及对等效电路的分析,进一步探讨氧化钛纳米管阵列的自组织过程原理,并提出以体膨胀应力模型解释氧化钛纳米管阵列的自组织形成。     

CdS修饰TiO2纳米管阵列的制备及光催化性能研究

首先通过恒压阳极氧化法在纯钛箔表面制备TiO2纳米管阵列,其次运用电化学沉积法在TiO2纳米管阵列表面修饰CdS颗粒,最后表征其对甲基橙的光催化降解性能.研究表明,通过电化学沉积可以在管阵列表面获得均匀分布的CdS纳米颗粒.TiO2纳米管阵列在经过CdS修饰后,对可见光的吸收范围明显增大;光照2 h后,对甲基橙的降解效率由修饰前的57.1%提高到修饰后的76.4%,COD的去除率也从49%提高到70.6%.     

Fabrication and magnetic properties of CoPd nanowire arrays

Highly ordered CoPd nanowire arrays from a co-ordination complex electrolyte solution have been fabricated by alternating current electrodeposition onto nanoporous anodic alumina. Structural and magnetic properties of the arrays were investigated by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), x-ray diffraction (XRD), and vibrating sample magnetometer (VSM). A coercivity of about 1 kOe and a fair loop squareness has been obtained in the out-of-plane direction, which is promising for perpendicular magnetic recording.