相变调温材料对沥青及沥青混合料高温性能及控温性能的影响探究

通过原位界面水解-聚合法制备出相变调温材料(PCMs),对其进行差示量热(DSC)和热重(TG)热性能测试,再将其掺入到70#基质沥青中,研究不同掺量的相变调温材料对沥青常规指标、高温流变性能的影响;最后分析比较了AC-16与SAC16两种不同级配的相变沥青混合料的高温稳定性与调温性能。结果表明:制备的相变调温材料具有适宜的相变温度与较高的相变焓,且热稳定性良好,可用于沥青工程中;相变调温材料的掺入可改善基质沥青的高温性能,但对低温性能有着不利影响,且随相变材料掺量的增大,相变沥青的高温抗车辙性能显著提升;级配类型对相变沥青混合料的高温稳定性有着重要影响,因此在实际应用中,在考虑相变调温材料对沥青混合料起到调温作用的同时,还要考虑级配类型对其物理性能的影响。     

材料状态对NiTi形状记忆合金相变行为的影响

用金相显微镜观察了冷加工和固溶状态的显微组织形貌,用示差热量扫描法(DSC)系统研究了冷加工、固溶和时效处理对近等原子比的NiTi形状记忆合金的相变温度的影响。试验结果表明,冷加工态NiTi合金组织形态呈纤维状,固溶处理后组织形态呈等轴状。冷加工带来的大量变形缺陷抑制了热弹性马氏体的相变;冷加工态NiTi合金直接进行时效发生了P→M相变;经固溶处理后再进行时效则发生了P→R→M相变。NiTi合金在不同的热处理条件下发生了不同类型的热弹性马氏体相变。分析认为,应力、位错密度及析出相对NiTi合金热弹性马氏体的相变行为有重要的影响。     

一种纤维用高分子型固-固相变材料的合成及性能

利用设计合成的八羟基化合物为支化单元,通过两步法合成出了一种相变储能材料。通过红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(POM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)对所制备的样品进行了测试表征。POM测试结果表明,所制备的相变材料的相变类型为固-固相变,具有与聚乙二醇(PEG)类似的球晶结构;DSC测试结果表明,该相变材料的相变焓值较高,吸放热焓值均达到了100J/g以上。而且由于八羟基化合物的特殊分子结构使得所制备的高分子相变材料的调温区间从PEG的65.90℃~34.20℃调整到55.20℃~25.10℃,更趋近相变纤维及其服饰面料的最佳使用温度区间。     

固溶温度对VAR制备传感器用Ti-6Ni-3Mo-1Sn合金组织和力学性能的影响

对真空自耗电极电弧熔炼制备的传感器用Ti-6Ni-3Mo-1Sn合金进行热处理,先经过不同温度的固溶处理在经过500℃时效处理4h,通过实验测试手段研究固溶温度对固溶态和时效态合金组织和力学性能的影响.研究结果表明:固溶温度700℃时,在固溶态合金晶粒中产生了大量初生α相.随着固溶温度增加,形成了更大的β晶粒.以更高温...     

固溶处理温度对Inconel600合金组织和性能的影响

研究了Inconel600合金在950~1 200℃保温5min后的组织与性能的关系。结果表明:固溶处理后Inconel600合金的硬度随温度的升高先增大后减小,在1 050℃达到最大值。进行了硫酸铁-硫酸晶间腐蚀试验,结果表明:固溶处理后的合金耐50%(质量分数)硫酸-硫酸铁晶间腐蚀性能良好。     

NiTi60合金耐磨材料显微组织及硬度的研究

通过光学金相和显微硬度试验的分析方法,研究了热处理对NiTi60耐磨材料性能的影响。实验表明,NiTi60耐磨材料经过不同的热处理工艺后材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+300℃×15min/WQ热处理工艺制度下其硬度值最高;800℃固溶处理后,随着时效温度的升高,鱼骨状晶逐渐消失,线状晶逐渐增多,但黑色颗粒状晶逐渐减少,基体不再得到强化,材料显微硬度明显降低。     

固溶时效处理对Ni30高温合金组织和性能的影响

为了探究Ni30高温合金的固溶生产工艺,本工作以Ni30高温合金作为研究对象,结合JMatPro数值模拟,对其进行固溶和时效热处理。采用金相显微镜、SEM、EDS和XRD等手段研究了不同固溶温度对Ni30高温合金组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,合金中的碳化物逐渐溶解,晶粒尺寸逐渐长大,晶粒长大过程符合Arrhenius公式,晶粒长大激活能为74.33 kJ/mol。随着固溶温度的升高,硬度先下降后趋于稳定,最大为41.8HRC;在800℃高温拉伸试验过程中,抗拉强度、屈服强度先上升后下降,拉伸断口基本以韧窝为主,当合金在1 080℃固溶时,经时效处理后抗拉强度值最高为810 MPa,屈服强度值最高为700 MPa。     

固溶处理工艺对钛合金Ti12LC微观组织的影响研究

目的获得Ti12LC钛合金适用的固溶处理工艺。方法开展固溶时效工艺试验,研究不同固溶温度及冷却方式对合金微观组织及力学性能的影响。结果随着固溶温度的升高,初生α相含量有所减少,而β转变组织含量则显著增加,合金的抗拉强度也显著上升,而伸长率则有所下降,固溶温度越接近相变点,性能的变化则越敏感。在900℃固溶时,温度已在相变点以上,获得的组织为粗大的魏氏组织,表现出较高的强度但同时的塑性降低明显。结论该合金的最佳固溶工艺为820～860℃保温,空冷至室温。     

相变材料对沥青混合料融雪化冰效果的影响

在温拌沥青混合料拌合过程中添加相变调温材料(DTC)制备了DTC道路相变沥青混合料。通过融雪实验研究了不同降雪强度、不同积雪压实度条件下DTC道路相变沥青混合料的融雪性能；通过冰路粘结力实验研究其对雪水冻结冰层的融化效果。结果表明：降温阶段，随着降雪强度、积雪密度的增加，压实与未压实状态下DTC道路相变沥青混合料融雪能力均呈下降趋势，且DTC掺量越高，相变沥青混合料融雪能力下降程度越大；压实积雪条件下DTC相变沥青混合料融雪能力均低于未压实条件，且与未压实条件相比，融雪能力随降雪强度以及积雪密度的增加降低程度逐渐减小；升温阶段，相变沥青混合料融雪能力随DTC掺量增加而降低，且在压实与未压实条件下，降雪强度变化对相变沥青混合料融雪能力影响不大；DTC道路相变沥青混合料在降温时能够有效减少路面与冰层之间的粘结力。     

聚乙二醇对沥青及其混合料储热性能的影响

利用相变材料物相转变时吸收或释放大量热量而本身温度保持不变的特性,将相变材料聚乙二醇应用于沥青及沥青混合料中。考察了聚乙二醇对沥青性质、相变沥青混合料降温性能和高温稳定性的影响。结果表明,聚乙二醇的掺入可降低沥青的温度敏感性,制备的相变沥青与石灰质的集料粘附性良好;相变沥青混合料具有良好的储热能力,掺量为15%和20%时,相变沥青混合料在自然光照条件下的能主动降温1.3℃和1.4℃,其高温稳定性能满足当前规范要求。此外,通过红外光谱分析得出聚乙二醇与沥青的相互作用形式仅仅是物理共混。     

固溶时效处理对TM60合金组织和力学性能的影响

通过对8型钛合金TM60进行不同制度的固溶时效处理,研究了各制度下其显微组织、相结构和力学性能的变化。研究结果表明：α相的含量和体积分数对合金性能有较大影响,固溶处理温度选择在700℃,时效处理温度应选择在400℃~450℃,β型钛合金TM60具有最佳的强塑性。     

轿车活塞衬套材料的组织相研究

活塞衬套材料是发展汽车发动机技术的关键材料。就轿车活塞衬套材料铜合金60Cu-Zn-Si在200℃、400℃、600℃、800℃进行固溶处理，确定材料在不同温度对应的相组成，对处理后的试样进行了SEM和X-ray分析研究，结果表明，该材料的基体相为Cu12.75SiZn292的化合物，结晶度好。     

形变时效对FeMnSiCrNi合金形状回复率和相变温度的影响

为了进一步提高Fe-14Mn-6Si-8Cr-5Ni合金的形状记忆效应,对固溶态合金采用了形变时效的方法处理,并利用光学显微分析、X射线衍射分析和透射电子显微分析的测试手段分析了时效温度和时效时间对合金形状回复率和相变温度的影响.结果表明,固溶态合金经10%拉伸和600℃时效10 min时,形状回复率提高幅度最大,由固溶态的48%提高到84.7%,并且合金γ→ε马氏体转变的起始温度Ms由固溶态的34℃降低到13.2℃.合金的形状回复率得到提高的主要原因是合金中热诱发ε马氏体已经消失,组织为奥氏体和大量定向α’马氏体,这样的组织特征有利于应力诱发γ→ε马氏体相变以及它们的逆相变.     

不同固溶温度对718合金组织及力学性能的影响

研究了不同固溶温度和保温时间对718合金晶粒度以及力学性能的影响。结果表明:随着固溶温度的提高和保温时间的延长,合金的晶粒度减小;在低于1000℃固溶时,未溶解的δ相使晶粒长大缓慢;高于1050℃固溶时,合金晶粒度随温度的升高迅速增大。随固溶温度的升高,合金室温强度和硬度降低,而塑性和韧性均升高。     

基于T-history法确定相变材料的相变区间和相变焓

相变区间是决定相变材料使用性能的主要因素,也直接影响相变焓的计算。T-history法设备构造简单,测试试样体积大,可用于确定相变材料的相变区间和相变焓。选取癸酸、六水氯化钙复合物、石蜡3种典型相变材料,基于T–history法得到待测材料温度-时间曲线,改进计算过程得到相变材料焓温曲线。由温度-时间曲线的一阶,二阶导数选取切点,采用切线法确定相变区间,结合焓温曲线求得相变焓。3种材料测试结果:癸酸和石蜡相变起点和终点温度标准差均小于0.5℃,相变焓标准差率小于10%;六水氯化钙复合物结晶起点和终点温度标准差分别为1.9℃和0.8℃,融化起点和终点温度标准差小于0.5℃,相变焓标准差率小于10%。引入临界比热容分析相变区间内当量比热容,结果表明,确定的相变区间内的当量比热容大于临界比热容。改进后的T-history法可用于确定相变区间和相变焓。     

Ni1.95Mn1.36Ga0.69磁控形状记忆合金的相变与结构有序化

利用差示扫描量热计(DSC)研究了非化学计量Ni1.95Mn1.36Ga0.69合金的马氏体相变及结构有序化处理条件.根据DSC峰型特征的变化,可确定在800℃进行结构有序化处理是合适的.在800℃又进行了不同保温时间的处理,并测定了马氏体相变的特征温度.马氏体相变特征温度随保温时间的增加呈规律变化,相变热滞随保温时间的增加呈下降趋势.经50h的有序化处理后,再继续延长保温时间,马氏体相变特征温度和热滞均不再有明显变化.本文研究结果表明,对于Ni1.95Mn1.36Ga0.69合金,应选用800℃×50h的结构有序化处理工艺.     

热处理对NiTi形状记忆合金的相变的影响

对含Ti 50.8%的NiTi形状记忆合金在300℃、400℃、500℃保温不同时间进行时效处理,然后通过差示扫描量热仪DSC对其相变温度点进行测定,发现经时效处理调节后,Af最大可下降20~30℃左右,而Ms变化不大。通过不同时效温度和保温时间的DSC曲线比较,得出热处理对其相变温度点的影响规律,即在300~500℃时效处理时,保温时间越短,Af降低越明显,在相同保温时间时,保温温度越低,Af降低越明显。     

固溶温度对TA19钛合金组织及性能的影响

采用5种不同固溶温度和相同时效温度的热处理制度对TA19钛合金进行固溶时效处理,研究不同固溶温度对显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶温度对TA19钛合金显微组织的初生α相含量影响显著;经相变点以下10℃到50℃固溶保温1 h后风冷,再经595℃时效保温8 h后空冷,获得的室温和高温力学性能均能满足AMS 4975标准的要求;固溶温度选择相变点以下10℃时,TA19钛合金的室温和高温力学性能及蠕变性能匹配最好,对应的显微组织中初生α相含量为15%~18%。     

热处理对高耐磨性NiTi基合金材料性能的影响

通过光学金相和显微硬度实验的分析方法,研究了热处理制度对高耐磨性NiTi合金材料性能的影响.实验表明,NiTi耐磨材料经过不同的热处理工艺后,材料的硬度变化明显,在800℃×30min/WQ+300℃×240min/FC热处理工艺制度下其硬度值最高;800℃固溶处理后,随着300℃时效时间的延长,材料显微组织鱼骨状晶逐渐增加,线状晶逐渐减少;黑色颗粒状质点逐渐增加,基体得到强化,材料显微硬度逐渐升高.随着冷却速度的增加,材料的晶粒得到细化.     

热处理制度对Ti-10V-2Fe-3Al组织性能的影响

本文研究了不同固溶和时效温度对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响,结果表明,随着固溶温度的升高(700—820℃),组织中的α相含量减少,β相含量增加。时效处理可以提高β基体强度,使材料的强度随固溶温度的升高而升高,塑性下降;随着时效温度的升高(420—620℃),合金的组织成分更加均匀,塑性明显提高,但强度下降。760℃/2h固溶+520℃/8h时效,材料的综合性能最好。