温度对B30铜镍合金在海水中电化学行为的影响

采用线性极化、动电位极化、交流阻抗、循环阳极极化等测试方法,研究了温度变化对B30铜镍合金在海水中电化学行为的影响。结果表明:随着温度的升高,B30铜镍合金在海水中的腐蚀电流密度增大,生成的表面膜稳定性下降,点蚀倾向加重。     

分裂齿集中绕组永磁游标电机电磁转矩特性分析

为了研究分裂齿集中绕组永磁游标电机(PMVM)的电磁转矩特性,基于磁场调制原理建立PMVM的磁动势磁导模型,给出永磁体和电枢绕组单独作用下气隙磁密谐波的次数和转速表达式,分析产生平均转矩和转矩脉动的谐波次数。采用麦克斯韦应力张量法计算各主次谐波产生转矩的大小,确定各主次谐波对电磁转矩的影响。通过有限元分析对结果进行了验证。结果表明：PMVM的电磁平均转矩绝大部分由16次谐波产生,占比98.83%,转矩脉动主要由16、34、48次谐波产生,占比52.29%。PMVM电磁平均转矩的来源主要为永磁体产生的气隙磁密基波,因此可改变永磁体的用量和形状增大其产生的气隙磁密基波以提升PMVM电磁转矩性能。     

空蚀对20SiMn在3%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为的影响

利用带电化学测试系统的磁致伸缩空蚀试验机研究了 20SiMn低合金钢在3%NaCl水溶液中的电化学腐蚀行为，通过空蚀和静态条件下的自腐蚀电位变化以及交流阻抗谱和动电位极化曲线的比较，分析了空蚀加速20SiMn低合金钢电化学腐蚀的机理.结果表明，空蚀使20SiMn低合金钢的自腐蚀电位正移200 mV，并显著降低电荷转移电阻和线性极化电阻，使电化学腐蚀速率增大约54倍；随着空蚀的进行，电荷转移电阻和线性极化电阻减小，空蚀3 h后逐渐趋于稳定.     

计算机模拟辅助设计陀螺仪用磁温度补偿合金

研究了通过计算机模拟辅助设计磁温度补偿合金的方法.采用有限元分析软件ANSYS对力矩器磁场进行分析.通过分析力矩器中工作气隙内的磁通密度变化和磁场强度变化,来考察所设计的磁温度补偿合金的补偿效果.与实际测量结果对比发现,计算机模拟得出的结果与之完全一致.且通过计算机模拟来辅助设计合金的办法方便快捷,效果直观明了,也可广泛应用于其他合金设计的领域.     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究Ⅳ．碱性硫化物溶液中Cl-对碳钢钝化行为的影响

利用交流阻抗和动电位极化技术,在碱性硫化物溶液中,分别研究了阳极极化电位下 对 低碳钢钝化过程阻抗行为的影响,钝化膜临界孔蚀电位 与 浓度的关系以及临界 浓度随 温度的变化．结果表明,在除氧的碱性硫化物溶液中,阳极极化的初期阻抗具有两个时间常数,随极化电位的升高,钝化膜逐步趋于完整;在点蚀的形成过程中,容抗弧半径逐渐变小,当极化电位为-600mV时容抗弧半径大幅度下降,并出现低频实部电感性收缩现象;在点蚀形成后的发展阶段,容抗弧半径继续减小,阻抗谱出现两个时间常数的双容抗弧．极化研究结果表明,不同温度下,随介质Cl-浓度增加,电极表面的钝化倾向降低,临界孔蚀电位随Cl-浓度增加而线性正移．     

温度对油井套管钢极化行为的影响

采用动电位扫描法研究了J55套管钢在25～140℃的模拟油田水中的极化行为,并用曲线拟合法求得了各温度下的腐蚀电化学参数.结果表明,随着温度的升高J55套管钢的极化行为和各种腐蚀电化学参数均产生了很大变化.     

交变载荷频率对MS X65管线钢在H2S介质中腐蚀电化学行为影响

采用动电位极化、线性极化、电化学阻抗等电化学测试技术,研究了不同应力比(R)下MS X65管线钢在含H2S介质中的腐蚀电化学行为随交变载荷频率变化的规律.结果 表明:自腐蚀电流密度Icorr、电荷转移电阻Rct、线性极化电阻R等腐蚀电化学动力学参数均随着交变载荷频率的增加,先上升或下降,后趋于稳定,存在一个临界交变频率...     

微观相场法研究Ni-Al-Fe合金原子间作用势的变化规律

基于微观相场理论,利用Khachaturyan所给原子间作用势与长程序参数关系方程得出L12结构第一近邻原子间作用势推演公式,反演出Ni-Al-Fe合金L12结构第一近邻原子间作用势。反演结果表明,Ni-Al和Ni-Fe第一近邻原子间作用势(即WNi-Al和WNi-Fe)随温度升高而增大。随Al原子浓度增大,WNi-Al增大而WNi-Fe减小,反之亦然。且原子间作用势随温度升高呈线性增大;原子间作用势随原子浓度变化近似呈线性变化。将反演作用势反代入到微观相场方程中得到的原子演化图的晶粒更细,同时其有序结构的有序度会更高。     

永磁同步电主轴的电磁噪声分析

为了提高永磁同步电主轴的加工精度、减小振动、降低其电磁噪声,考虑谐波磁动势的影响,推导永磁同步电主轴气隙磁密的解析表达式,提高了永磁同步电主轴径向磁密的计算精度。采用解析法计算径向磁密及其谐波,利用有限元法求解径向电磁力。建立该永磁同步电主轴的三维模型并进行模态分析以及谐响应分析,实测了电主轴的振动加速度。将模型电磁力频率以及模态分析结果与实测振动加速度频谱进行对照,结果表明径向电磁力是引起振动的主要原因,共振是产生噪声的主要因素。通过对永磁体结构的优化,减小了永磁同步电主轴的径向电磁力。通过噪声仿真分析,验证了电主轴结构优化后噪声的降低。     

电位扫描速率对电极过程动力学参数测试结果的影响

采用动电位极化测量技术测量了316L不锈钢在0.1 mol/L NaCl水溶液中不同电位扫描速率下的极化曲线,采用Tafel直线外推法、线性极化法和弱极化区极化曲线法测定了金属的腐蚀电流密度。试验结果表明,在该溶液中316L不锈钢动电位极化曲线中的零电流电位随着电位扫描速率的增大而逐渐负移。理论推导和试验验证表明,腐蚀电流密度与电位扫描速率的平方根呈线性关系,并且电位扫描速率对利用Tafel直线外推法、线性极化法和弱极化区极化曲线法测定的腐蚀电流密度的影响不同。     

一种永磁同步电主轴转矩脉动和电磁力波的抑制方法

针对磁极为平行充磁且两边平行的表面式永磁同步电主轴存在转矩脉动和径向电磁力波的问题,提出一种磁极结构优化方法以抑制转矩脉动和径向电磁力波。基于等效面电流法建立磁极表面半径为任意值的永磁同步电主轴转子气隙磁场的解析模型;综合研究转子气隙磁场对定子开槽电主轴转矩脉动、径向电磁力波的影响;在最小气隙长度不变的前提下,确立优化目标(气隙磁通密度的谐波和幅值),并通过迭代计算的方式得到满足不同优化目标的永磁体磁极结构方案(方案一结构和方案二结构);最后,通过有限元法验证转子气隙磁场解析模型的有效性,并对原结构电主轴、方案一结构电主轴和方案二结构电主轴的转子气隙磁场谐波、转矩脉动、齿槽转矩、平均转矩和径向电磁力波进行对比分析。结果表明:该优化方法可以得到满足不同优化目标的永磁体磁极结构方案,实现原电主轴指定阶次磁通密度谐波、转矩脉动和径向电磁力波的综合抑制。     

微液滴现象与大气腐蚀——Ⅱ.微液滴现象的电化学表征

用扫描Kelyin探头和电化学极化等手段,研究了微液滴现象与大气腐蚀的电化学过程之间的相关性.扫描Kelvin探头测定主液滴周围的电位分布显示,微液滴只在表面的正电性区域出现;当有微液滴形成时,火山形电位分布的峰高且宽、谷深且窄;同时,峰变宽的速率与微液滴的扩展速率近似相等.电化学极化结果显示,微液滴的成核速率随极化电流的增加而线性加速,促使大气腐蚀过程发生的电位差和相应的腐蚀电流是微液滴形成和发展的推动力.     

转矩电动机动态特性的有限元分析与实验研究

转矩电动机在将电信号转换为机械输出信号的过程中起着至关重要的作用。借助有限元分析方法,对转矩电动机的动态性能进行分析,得到其气隙中的磁通量、电枢上产生力的计算方程。在剖析转矩电动机结构的基础上,利用气隙的物理特性,求取气隙中磁阻的模型,并利用气隙中的磁阻,计算气隙中的磁通量。通过磁通量得到电枢上产生的力,进而建立了电枢的平衡方程。通过反馈弹簧组件的实体和有限元模型,构建反馈弹簧的刚度模型以及喷射管的转动刚度模型。采用细钢丝臂和反馈弹簧等,设计了反馈弹簧和喷射管测试装置,测试了反馈弹簧和喷射管的频率响应。根据电磁学的基本原理,分析在输入电流作用下转矩电动机的磁场分布和喷管偏转情况。实验结果表明：在分析反馈弹簧和电枢的动态响应时,所提方法的分析结果与实验结果的最大偏差度分别为3.95%和6.86%。说明所提方法能够准确分析转矩电动机的动态性能,为进一步研究转矩电动机提供了参考。     

Cathodic disbonding of paint films-transport of charge

Cathodic disbonding and charge transport through paint films were studied as a function of polarization potential, temperature, dry-film thickness and cation type in the electrolyte. It was found that both the disbonding rate and the charge transport were linearly related to the polarization potential. The activation energy for the disbonding process and the charge transport were quite different. The disbonding rate was linearly related to the dry-film thickness and was dependent on the cation type in the electrolyte. This was not the case for the charge transport. The results indicate a rate controlling factor for the disbonding process involving transport of cations through the film where the film is already disbonded. A fundamental difference in the conductive properties of the paint film on either side of the disbonding front is also proposed.     

磁控溅射制备Ru-B薄膜的研究

采用射频磁控溅射技术制备了Ru-B薄膜,利用掠入射X射线衍射(GIXRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)等分析技术对薄膜的相结构、沉积速率以及表面形貌进行了研究分析。结果表明：在室温下制备的 Ru-B 薄膜均为非晶态。薄膜的沉积速率不随溅射时间变化,但随溅射功率的增加而增大。薄膜表面光滑致密质量良好,随着溅射时间的延长,薄膜表面晶粒大小和粗糙度增大。溅射功率影响着基片表面粒子的形核长大和迁移扩散速率,进而影响薄膜的表面形貌。     

低温冷风对材料切削性能影响的试验与分析

对低温冷风条件下的切削机制进行理论方面的研究,分析了金属材料低温下的脆性现象。为了研究低温冷风对材料切削性能的影响,进行了低温冷风切削试验,分别从切削力、刀具磨损和工件表面质量等方面进行了检测与试验分析。与传统加工相比,低温冷风切削能够降低切削力、减少刀具磨损以及降低工件表面的粗糙度值。     

Air gap formation during solidification in cylindrical castings of pure aluminium and eutectic Al-Si

Casting of aluminium and eutectic Al-Si in a cylindrical mould has been performed. The air gap formed between the inner mould wall and the solidified shell was measured throughout the solidification process. Simultaneously the temperature distribution in the metal and the mould was measured. Calculations of the shrinkage of the metal were performed. The shrinkage due to thermal contraction was found to be too small to fit the measurements. A new model for the solidification process and the air gap formation was used, where the effect of the formation and condensation of lattice defects was considered. The condensation of lattice defects was used to explain the shrinkage and the air gap found experimentally.     

NiTi形状记忆合金的热电行为

研究了形状记忆合金线的热电行为。当合金线被加热到温度高于其相变温度时,由于相的转变而产生一个大的机械力。将 SMA 线用作驱动器,并研究了不同的参数及它们之间的关系。在不同的压力水平下,这些变化的参数分别是弹性应变(位移)、温度磁滞和电阻。通过传递热模型得到安全的加热电流并预测了相变温度。在自然空气对流的条件下,采用680 mA的电流加热、冷却合金线796 s。在43 MPa的应力水平下,应变恢复率为4.33%,相应的电阻变化为11.2%。在加热、冷却循环过程中,电阻变化与位移和电流分别呈线性关系。该研究有助于精确控制有、无外部传感器反馈的SMA线驱动器。     

Measurements and modelling of air gap formation in Cu-based alloys

Abstract

The formation of an air gap has been experimentally studied during solidification of pure Cu, Cu–Te and Cu–6%Sn in a cylindrical mould. The displacements of the casting and the mould causing an air gap have been measured during solidification and cooling of the casting. The temperature distribution was measured simultaneously. Mathematical modelling has been performed to increase the understanding of the solidification process and the shrinkage of the casting leading to air gap formation. A model, which has been tested in earlier work showing good results for aluminium based alloys, has been applied here to describe air gap formation during solidification of copper based alloys. The model includes the effect of the formation and condensation of vacancies on the solidification process as well as on the material shrinkage resulting in air gap formation. The results from the modelling show a reasonable agreement with the experimental measurements.