工业纯锆室温蠕变性能及显微组织研究

本文分别研究了不同状态工业纯锆在0.9R_p0.2、0.925R_p0.2、0.95R_p0.2、0.975R_p0.2蠕变应力下的室温蠕变性能,计算了不同状态工业纯锆的稳态蠕变速率及蠕变应力,并分析了退火前后以及蠕变前后工业纯锆的微观组织。试验结果表明：不同状态工业纯锆的室温蠕变均存在阈值应力,当外加蠕变应力大于阈值应力时,随着蠕变应力的增加,工业纯锆位错密度显著增加,晶界处呈现出明显的位错塞积现象;与粗晶工业纯锆相比,经250°C退火处理后的超细晶工业纯锆,既能维持晶粒尺寸及稳定的显微组织状态,同时还能保证原有的高强度并提高其塑性;另外,250°C退火处理显著提高超细晶工业纯锆室温蠕变性能,使室温蠕变应力敏感性降低,室温蠕变抗性增加。     

解析水土保持的水文效应分布式模拟

在传统的水土保持水文效应的研究过程中,主要采用水保法和水文法两种研究方法,但是这两种研究方法对水土保持的水文效应方面不能系统的阐释其循环变化的物理机制,使得到的研究成果不能合理有效的展示水土保持的水文资源分布情况,本文通过分布式水文模型的研究过程,对水土保持进程中的水文资源效应进行了分析研究,最终得到一个全面的水文水资源效应模拟结果。     

小麦秸秆接枝AA/AM高吸水树脂的结构及性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合将丙烯酸、丙烯酰胺和马来酸酐改性秸秆(MWS)接枝共聚制备了小麦秸秆复合高吸水树脂。结果表明随着MWS含量的增加,秸秆复合高吸水树脂吸水率和吸水速率呈现先增后降的趋势,MWS含量高达25%的秸秆复合高吸水树脂吸水率仍为435 g.g-1,秸秆复合高吸水性树脂10 min吸水率410 g.g-1左右,50 min平衡吸水率781 g.g-1。     

ECAP制备超细晶生物医用钛及钛合金的研究进展

钛及钛合金由于质轻、弹性模量低、生物相容性佳和骨整合性优异,已成为应用最广泛的生物医学金属材料之一。然而,较低的塑性、耐腐蚀性能和耐磨损性能限制了其发展和应用。剧烈塑性变形被认为是对金属材料最有效的晶粒细化方法之一,其中,等通道转角挤压（ECAP）是制备块状超细晶（UFG）/纳米晶金属材料的常用技术。通过ECAP变形,可以制备具有优异综合性能的UFG钛及钛合金。本文综述了生物医用UFG钛及钛合金的ECAP制备方式,着重讨论了ECAP变形对钛及钛合金的组织、力学性能、耐腐蚀性能和耐磨损性能的影响,分析了钛及钛合金的ECAP变形机制和晶粒细化机制,提出了通过ECAP变形结合传统塑性加工和变形后热处理来进一步优化钛及钛合金综合性能的想法。     

工业纯锆ECAP单道次变形组织与性能研究

室温下采用常规等径弯曲通道变形(ECAP)模具(通道夹角90°,内圆角20°)成功实现工业纯锆ECAP单道次变形。通过金相显微镜、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及单向拉伸实验等测试方法,研究ECAP变形后工业纯锆的组织与性能。研究结果表明:工业纯锆经过通道夹角为90°模具单道次ECAP变形后,晶粒显著破碎,屈服强度和抗拉强度分别提高到397和536 MPa,增幅分别为~43%和~53%;其硬度值也由原始样的1050 MPa提高到了约1550 MPa;材料仍保持有较好的延伸率,延伸率为21.2%。TEM结果显示工业纯锆单道次ECAP变形后试样有大量的板条、位错及位错胞存在。XRD结果表明经ECAP变形后,工业纯锆原始的基面织构和锥面织构转变成了柱面织构。     

电子束冷床熔炼工艺参数对TC4钛合金Al元素挥发的影响

研究不同熔炼工艺参数对电子束冷床熔炼TC4钛合金过程中Al元素挥发的影响规律.结果表明:原料为真空自耗电弧(VAR)一次锭时,二次铸锭经电子束冷床熔炼获得;在轴向上,从铸锭的顶部至底部,Al元素的含量呈下降的趋势,并且随着熔炼速度的降低,其下降趋势更为明显;在径向上,铸锭的元素分布均匀.熔速为100 kg/h时,铸锭成分控制效果最佳,最接近TC4合金的名义成分.初始原料为电极块(添加单质Al)时,Al元素在原料熔化阶段发生较严重的挥发,且挥发量随着原料中单质Al含量的增加而增加.研究凝壳发现,从原料熔化侧至钛液流出侧,凝壳中Al元素的含量逐渐减少.     

分散聚合法聚丙烯酰胺微球调剖剂的研究

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,乙醇/去离子水为分散介质,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,将丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠进行分散聚合制备了聚丙烯酰胺微球调剖剂,考察了乙醇/去离子水体积比、丙烯酰胺用量、引发剂用量、分散剂用量、交联剂用量、苯乙烯磺酸钠含量和反应温度对聚丙烯酰胺微球调剖剂的粒径和凝胶强度的影响。结果表明所合成的聚合物微球调剖剂粒径可调,平均粒径为1.0～8.5μm,具有较好的分散性和凝胶强度。FTIR谱图初步证实丙烯酰胺微球聚合物的结构。     

ECAP制备超细晶铜在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为

利用极化法、电位时间曲线、浸泡实验等研究等径角挤压(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)制备的块体超细晶铜和退火态粗晶铜在0.5mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为,对比研究ECAP挤压前后腐蚀行为的变化。结果表明:通过ECAP制备的超细晶Cu的腐蚀电流低于粗晶Cu,自腐蚀电位Ecorr比粗晶铜高100mV左右,表明超细晶Cu的耐蚀性比粗晶Cu要好。通过电化学分析和微观腐蚀形貌,超细晶材料的腐蚀表面非常光滑,腐蚀较为均匀,粗晶材料的局部腐蚀现象十分严重。     

摩擦系数对不同截面纯锆单道次ECAP变形影响的有限元模拟与实验验证

利用商业有限元软件Abaqus模拟不同截面形状纯锆试样在不同摩擦系数条件下单道次等通道转角挤压变形。模拟结果表明,摩擦系数对挤压载荷有明显影响,随着摩擦系数的增大,截面形状对挤压载荷的影响越来越小。同时发现,随着摩擦系数的增大,Z面等效应变分布均呈减小趋势,且圆形试样减小幅度大于方形试样,说明摩擦及圆形截面有助于工业纯锆的均匀变形;对X面的等效应变分布分析发现,摩擦系数对圆形试样X面等效应变分布影响不大,方形试样X面变形均匀性随摩擦系数的增大而减小。考虑到摩擦会导致挤压力过大,因此在挤压过程中应适当减小摩擦系数,并选择圆形截面试样。     

超音速电弧喷涂Monel合金涂层的电化学腐蚀特性

利用超音速电弧喷涂技术制备了Monel合金涂层,采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射等分析了涂层的显微结构、成分和相组成,并对涂层的结合强度和耐腐蚀性能进行了测试.研究表明,工艺参数对涂层的显微结构影响较小,局部结合界面区域出现孔隙;涂层主要由镍铜无限固溶相组成;涂层的结合强度和耐蚀性能随着电弧电压的升高而提高,平均结合强度最高达到23.25 MPa.涂层在5%HCl酸性溶液中,H+的浓度与腐蚀速率成正比,电位基本稳定在-400 m V并逐渐下降;在5%Na OH溶液中能很好地保护基体,涂层中的镍优先腐蚀而发生脱镍现象,4 h后腐蚀电位已趋于平衡,约为-300 m V.