(TiB2-TiC)pNi/TiAl/Ti梯度材料的制备及性能分析

采用电场激活压力辅助燃烧合成技术(FAPAS)制备了功能梯度材料(TiB2-TiC)pNi/TiAl/Ti.界面微观分析表明:Ti粉和B4C粉原位合成了(TiB2-TiC)pNi复合陶瓷,Ti粉和Al粉反应生成了中间层TiAl,TiAl与其两侧的复合陶瓷和钛板均实现了良好连接;(TiB2-TiC)pNi复合陶瓷晶粒细小均匀,TiB2和TiC颗粒均匀地分布在Ni基体中.剪切实验表明:试样的剪切强度随施加电流和压力的增大而增大,剪切强度最大达到了85.78 MPa.对断裂界面的SEM分析表明,断裂裂纹发生在(TiC-TiB2)pNi复合陶瓷与TiAl的连接界面处.通过FAPAS方法合成梯度材料过程中,高温下增大电流可以有效促进界面间的扩散,从而提高界面的连接强度,而压力能够细化复合陶瓷的晶粒,使晶粒变细,对梯度材料强度提高也有一定的促进作用.     

通过Cu/Ti液相扩散反应进行Si_3N_4/Cu的连接

用 Ti粉作中间层在 12 73K直接进行 Si3 N4 / Cu的连接 .用四点弯曲方法测定了不同保温时间下的连接强度 ,并对连接界面进行了 SEM、EPMA和 XRD分析 .结果表明 :通过 Cu- Ti二元扩散促使液相与氮化硅发生界面反应 ,形成 Si3 N4 / Ti N/ Ti5Si3 Ti5Si4 / Cu3 Ti2 (Si) / Cu的梯度层界面 .接头弯曲强度随着保温时间的增加 ,先增后降 .微观分析表明 :Si3 N4 与 Ti的界面反应以及 Cu、Ti、Si的相互扩散决定了接头的力学性能     

通过Cu／Ti液相扩散反应进行Si3N4／Cu的连接

用Ti粉作中间层在1273K直接进行Si3N4／Cu的连接．用四点弯曲方法测定了不同保温时间下的连接强度,并对连接界面进行了SEM、EPMA和XRD分析．结果表明：通过Cu-Ti二元扩散促使液相与氮化硅发生界面反应,形成Si3N4／TiN／Ti5Si3 Ti5Si4／Cu3Ti2(Si)／Cu的梯度层界面．接头弯曲强度随着保温时间的增加,先增后降．微观分析表明：Si。N。与Ti的界面反应以及Cu、Ti、Si的相互扩散决定了接头的力学性能．     

Ti基体上形成微弧氧化膜组成和结构的研究

在甘油磷酸钙和醋酸钙电解液中采用直流电源对纯Ti进行了微弧氧化。采用微弧氧化方法所制备的氧化膜具有粗糙多孔的结构,且微孔直径随着电压的增加而增大。AES分析表明在基体与氧化膜界面发生了扩散,从基体钛到氧化膜的表面氧的浓度逐渐增大,钛的浓度逐渐减小。XPS分析表明氧化膜的组成随着所施加的微弧氧化电压而改变,微弧氧化电压为200V时TiO2、Ti2O3和TiO占Ti的原子百分比分别为72．61％、22．08％和5.31％;当微弧氧化电压为350V时氧化膜表面Ti元素只由TiO2、Ti2O3组成,且占Ti的原子百分比分别为85．48％、14．52％。     

Ti-6Al-4V/Ni/ZQSn10-10的扩散连接

对钛合金Ti-6A l-4V与锡青铜ZQSn10-10异种金属扩散连接进行了试验研究。利用场发射电镜、能谱仪等对接合区的界面和组织形貌进行了分析比较。结果表明:Ti-6A l-4V/ZQSn10-10直接扩散连接时,由于母材组元的相互扩散和迁移,在交界面附近形成了金属间化合物层,接头强度仅为母材基体强度的30%左右。采用N i做中间层时,避免了母材组元Ti与Cu之间的相互扩散,只存在一定程度的N i分别与两侧的Cu、Ti之间的相互扩散,接头扩散区的组织形貌有了明显的改善。在最佳连接规范(连接温度T=830℃,连接压力p=15 MPa,连接时间t=30 m in)下,可使钛合金与锡青铜牢固地连接,接头强度达到母材基体强度的65%(达155 MPa),且连接试样无明显变形。     

TC4/QAL10-3-1.5直接扩散连接形貌分析

对TC4/QAL10-3-1.5直接扩散连接的研究表明:在连接温度T=850℃、连接压力P=8 MPa、保温时间t=30 m in的条件下,能够实现接头的扩散连接,然而在扩散接头的局部有裂纹产生。利用扫描电镜对扩散接头进行了显微组织分析,利用能谱仪对扩散接头的元素扩散距离和浓度分布进行了分析。结果表明:形成了厚度为10μm的扩散接头,元素扩散距离与保温时间之间满足抛物线规律x2=Kp(t-t0);由于Cu与Ti的扩散系数不同,导致发生扩散接头向TC4方向偏移的克肯达尔现象。利用界面孔洞理论解释了裂纹产生的机理,提出了工艺改进的方法,并获得了较好的效果。     

复合活性钎料钎焊Cu与Al2O3的接头组织及性能

为改善紫铜与Al_2O_3陶瓷的连接强度,采用纳米-Al_2O_3增强的AgCuTi复合钎料(Ag Cu Tip)对紫铜与Al_2O_3陶瓷进行了真空钎焊.采用扫描电镜、能谱分析以及剪切试验对钎焊接头微观组织及力学性能进行了分析.钎焊接头典型界面组织为紫铜/扩散层/铜基固溶体+银基固溶体+Ti_2Cu+Ti_3(Cu,Al)3O/Al_2O_3.纳米-Al_2O_3的添加抑制了Al_2O_3侧反应层的生长,并促进钎缝中形成弥散分布的Ti_2Cu相.随着保温时间的延长,铜侧扩散层和Ti_3(Cu,Al)_3O反应层的厚度逐渐增大.保温时间为20 min时,铜母材向钎料过度溶解,降低了接头性能.当钎焊温度为880°C,保温10 min时,接头抗剪强度最高为82 MPa.纳米颗粒的加入细化了钎缝组织并降低了母材与钎缝热膨胀系数的不匹配,因此提高了接头的连接性能.保温时间可影响界面组织及反应层的厚度,进而影响接头的连接强度.     

极性反转电压下油纸绝缘电场分布的影响因素

以夹在平板电极间的油纸复合绝缘为研究对象,分析了油纸绝缘界面空间电荷积聚以及在极性反转电压作用下复合绝缘系统中的电场分布.建立并求解了描述电场分布的微分方程,分析了影响电场分布的主要因素.结果表明,当在复合绝缘系统上施加极性反转电压时,由于油纸分界面处空间电荷的存在,在油纸中将有一个长时间的电场重新分布的过渡过程,从而...     

温度对Ni/Nb/Ni复合中间层连接YG20和42CrMo钢扩散层微观组织和抗拉强度的影响

以Ni/Nb/Ni作为复合中间层,采用固态真空扩散法分别于1 150 ℃和1 200 ℃下保温1 h连接YG20和42CrMo钢。利用扫描电镜、能谱仪、X射线微区衍射仪及力学试验机,对不同温度下的扩散层微观组织结构和抗拉强度进行了分析。试验结果表明：在YG20/Ni和Ni/42CrMo钢界面处形成了(γFe,Ni)和(Ni,Co)固溶体。碳原子从YG20与42CrMo钢两端向复合中间层扩散,并在扩散层形成碳化物。结合相图热力学计算的C-Ni-Nb等温截面和扩散层物相的实验表征,分析了复合中间层物相的形成机理,Ni/Nb界面处的物相依次为NbNi₃+NbC、Nb₂C和Nb₇Ni₆。NbNi₃和NbC的热膨胀系数差异导致NbC易从NbNi₃基体中剥离,形成孔洞。随着连接温度由1 150 ℃升高至1 200 ℃,更多的NbC析出,导致孔洞量增加,使得基体的抗拉强度从40 MPa降低至24 MPa,且均以脆性模式在NbNi₃+NbC层失效。     

高层扩散体建筑风能集聚效应研究

为研究截面为方形的高层扩散体建筑的风能集聚效应,采用风洞试验和CFD数值模拟相结合的方法,以平均风速、风速增大系数和湍流强度作为评价指标,选取建筑间距、风向角和建筑高差等作为控制变量,通过比较分析获得不同情况下高层扩散体建筑风能集聚效应的最佳位置.结果表明:适当的建筑间距对集聚效应具有加强作用,而后随间距增大集聚效应减弱,迎风面宽度相比风通道长度对风能集聚效应影响更大,且在建筑全高的1/2~5/6范围内风能集聚效应明显,其中在3/4处达最佳.然而,随着建筑高差的增大,风能集聚效应逐渐减弱,其中风速最大位于相对较低侧建筑全高的5/6处.     

Experiment of gas diffusion and its diffusion mechanism in coal

In coal, the gas mainly exists in a free or an adsorption state. When the coal containing gas is damaged, gas desorption and diffusion will occur which can result in gas disaster. This research on gas desorption and diffusion provides a theoretical basis for gas disaster mechanism and prevention. The influence of pressure and temperature on gas diffusion is studied by the experiment. And the mechanism of pressure and temperature on gas diffusion is also analysed. The research results indicate that gas diffusion capacity increases with increasing temperature under the same pressure for the same coal sample. This is mainly because the temperature increases, gas molecular hot motion is severer, kinetic energy of gas molecular increases, and gas desorption quickens, therefore gas diffusion capacity changes stronger. Under other unchanged conditions, the greater gas adsorption balance pressure, the more gas adsorption content, and the higher the initial gas concentration. When gas diffusion begins, the greater the gas concentration gradient, the faster the gas diffusion speeds.     

装配间隙对膨胀压差法扩散连接压力的影响

利用有限元法模拟了QAl10-3-1.5柱和TC4环组合筒结构在连接温度850℃、连接时间60 min的工艺参数下进行扩散连接时装配间隙对扩散应力场的影响。结果表明:QAl10-3-1.5发生了明显的弹塑性变形,最大应力出现在QAl10-3-1.5柱和TC4环的接触处;间隙越大,产生的扩散应力越大,并且扩散连接应力p与间隙x间存在方程为p=118-1.46x的线性关系。     

双扩散效应对室内VOCs对流扩散的影响

消除室内的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)须掌握其扩散和分布规律,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑双扩散效应的影响,建立了三个物理量的梯度驱动下封闭空间内自然对流传热传质的数学模型.并采用数值方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、湿度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,着重分析了考虑交叉扩散效应时热瑞利数和浮力比数等对室内VOCs对流扩散的影响.在温度梯度和VOCs浓度梯度方向相同时,热扩散作用促进了VOCs的对流扩散.     

煤粒瓦斯扩散及扩散系数测定方法的研究

基于理论分析建立了第三类边界条件下的煤粒瓦斯扩散方程，并给出了解析解。对解析解的分析表明，第一类边界条件下及煤粒内部浓度均匀一致条件下的扩散是第三类边界条件下的特例或近似过程。煤粒瓦斯扩散过程能否近似简化成第一类边界条件下和内部浓度均匀一致条件下的扩散过程，取决于煤粒内部扩散系数和表面扩散传质采数的相对大小，文中介绍了这两个系数的测试方法，并给出了测试实例。     

蛋白质药物在高聚物基质中的扩散行为

本文概述了药物分子在聚合物共混膜基质中扩散的两个理论模型：“自由体积”（ｆｒｅｅｖｏｌｕｍｎ）和“配分”（ｐａｒｔｉｔｉｏｎ）机理，实验测定了不同分子量蛋白质药物在ＰＨＥＭＡ／ＰＶＡｃ共混膜中扩散系数．发现当基质水化度（Ｈ）大于２０％时，蛋白质分子扩散行为符合“自由体积”机理，当Ｈ小于２０％时，则“配分”机理起了主要作用．     

关于扩散迁移与电致迁移共同作用时的扩散机制及微分方程

讨论了扩散迁移与电致迁移共同作用时的扩散机制 ,导出了可描述这一过程的微分方程     

一种非局部扩散的图像修复模型

利用非局部算子的定义,提出了一种新的非局部扩散的修复模型．该模型在扩散的过程中充分利用了图像的全局信息对损坏的区域进行修复,克服了偏微分方程模型在修复图像时产生的模糊和不能很好地保护图像边缘及纹理的不足． 实验结果表明,该模型是行之有效的．     

Carbon diffusion paths in Ni-Ta-C system

ＴａＣａｎｄＴａ２ＣａｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃａｒｂｉｄｅｓｕｓｅｄｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎＮｉ－ｂａｓｅｄｓｕｐｅｒａｌｏｙｓ．ＫｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｔｈｅＮｉ－Ｔａ－Ｃｐｈａｓｅｄｉａｇｒａｍａｎｄｔｈｅｃａｒｂｉｄｅｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎｓｅｑｕ...     

非线性退化扩散方程解的爆破

考虑一类非线性退化抛物型方程初边值问题,利用特征函数和Jensen不等式,在一定条件下,证得方程的解在有限时刻爆破.     

氯乙烯的泄漏扩散模拟

概括和评价了有毒气体泄漏扩散过程的数学模型.包括Gaussian模型、Gaussian轨迹烟云模型、BM模型、Sutton模型及FEM 3模型.以氯乙烯为研究对象,用简化的三维扩散模型描述氯乙烯在复杂气象条件下的扩散过程.分析了氯乙烯的扩散距离与浓度的关系.结果表明:当氯乙烯的泄露速率为1m/s时,在中度不稳定大气条件下,泄漏半径500m以内为危险区域;在中度稳定大气条件下,泄漏半径1000m以内为不安全地带.