激光熔覆碳化物/钴基涂层的高温氧化性能研究

为了提高因瓦合金的高温抗氧化性能,课题组利用光纤激光器以添加不同成分纳米粒度的碳化物和钴的复合粉末作为熔覆材料,在因瓦合金表面制备2种不同复合涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪对熔覆层的微观组织及物相组成进行表征;利用箱式电阻炉在800℃温度下循环35 h对母材和熔覆层进行高温氧化实验,对氧化后的母材及涂层利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究其氧化层成分。研究结果表明:熔覆层与母材实现良好的冶金结合,无气孔等明显缺陷;添加Cr_3C_2的涂层(C1)主要由胞状晶、柱状晶等组成,而添加VC的涂层(C2)包含更多的鱼骨状枝晶和羽毛状枝晶,并且C1的涂层组织比C2更为细小均匀,界面也更为明显。2种复合涂层的高温抗氧化性相较于母材都有了极大的提升,尤其是试样C1的内氧化层厚度相对母材明显减小,它的内、外氧化层厚度比C2也更小。Cr的加入有利于在界面处形成致密的氧化层Cr_2O_3,阻碍氧向基体的扩散,极大地提高了因瓦合金的高温抗氧化性。     

后处理温度对EP/CF复合材料拉伸性能影响

采用模压成型工艺和拉挤工艺制备了加捻碳纤维增强环氧树脂(EP/CF)复合材料,利用微机控制电液伺服万能试验机和扫描电子显微镜研究了不同后处理温度对EP/CF复合材料的拉伸性能和断面微观形貌的影响。研究表明,相对于高温后处理下的EP/CF复合材料,室温后处理下的EP/CF复合材料的拉伸强度较优,其拉伸强度接近890 MPa;而随着后处理温度的升高,EP/CF复合材料的截面和表面显微硬度值呈先上升后下降趋势,当后处理温度为150℃时,其硬度值最优。随着后处理温度的上升,样品的断面形态由撕拉态变为剪切状态,整个断面转变为脆性断面,EP与CF之间的界面变差。较优后处理工艺为低温后处理;同时,常温固化剂下的EP和CF体系选择后处理工艺优化时,后固化温度应接近固化体系温度进行优化处理。     

基于SolidWorks的冲模导向零件参数化设计

随着冲压模具行业标准化的提高,以及计算机辅助设计(CAD)软件的快速发展,模具标准件库的开发和应用成为可能.基于SolidWorks三维设计软件的配置技术,对冲压模具的导向零件进行系列化设计,包括不同类型的导柱、导套及其装配件.利用应用程序编程接口(API)二次开发技术设计了用户窗口,该窗口能够既简单又快速地实现冲压同种模具不同类型标准件的参数化设计.应用结果表明:结合使用软件的配置技术和API二次开发,能够灵活地实现冲模导向件标准化设计.     

氧化锌颗粒膜的制备和电导研究

将粒状纳米氧化锌粉体，均匀涂敷在氧化铝陶瓷基质上，低温烧结（300℃，2h）后，获得由氧化锌颗粒组成的膜层结构。SEM研究表明，膜层中的氧化锌颗粒在低温烧结时，通过物质迁移形成了烧结颈；电阻测试和分析表明：无水乙醇蒸汽浓度和温度，二者与氧化锌膜层传导电子密度之间的关系具有相似性，并进一步实现对氧化锌颗粒膜电导率的影响。     

二氧化锰电极材料的制备及电化学性能研究进展

二氧化锰(MnO₂)作为一种重要的无机功能材料,因成本低、来源广泛、电化学性能优异及对环境友好且理论比电容高等优势,在电化学电容器电极材料的研究中有巨大的应用潜力,已成为超级电容器电极材料的研究热点。目前,制备二氧化锰的方法多样,常用的方法有:固相法、水热法、溶胶凝胶法、液相共沉淀法、电化学沉积法等。且因二氧化锰具有比表面积大、循环稳定性好等优势,用其作为电极材料更易于工业化生产,具有较大的市场价值。本文主要综述了非晶态及晶态二氧化锰电极的制备方法及其用于超级电容器的研究进展,并对其储能机理、温度对其微观结构(表面积)和残余结构水等因素的影响进行了分析。     

镍基高温合金Pt/Si共改性铝化物涂层的制备及抗高温氧化性能

为研究Si元素对Pt改性铝化物涂层抗高温氧化性能的影响规律,利用电镀Pt和Al-Si共渗包埋法制备出一种Pt/Si共改性铝化物涂层,对涂层进行了1 000℃恒温氧化试验,并采用XRD、SEM、EDS分析了涂层氧化前后的组织结构。结果表明:在Pt改性铝化物涂层中添加Si元素可以降低涂层表面的孔洞,使涂层更加致密、均匀;2种涂层在1 000℃温度下氧化300 h后均有大量的β-(Ni,Pt)Al相残留,依然具备保护基体的作用;Si元素一方面可以降低涂层与基体的互扩散速率,另一方面却加剧了涂层表面氧化皮的剥落;综合看来Si对Pt改性铝化物涂层的抗高温氧化性能提高效果不明显。     

Nb-Re-W/Ti无毒催化剂的脱硝性能研究

为满足大气污染治理的严格要求,改进商用V_2O_5-WO_3/TiO_2脱硝催化剂有毒的弊端,提高催化剂的脱硝效率,本文采用挤出成型法制备蜂窝状Nb-Re-W/Ti(Re=Pr,Nd)无毒催化剂,在模拟烟气脱硝试验装置上进行脱硝活性测试,利用XPS和H2-TPR等表征手段对催化剂进行分析,就Nb和稀土元素的负载量对催化剂脱硝性能的影响进行探讨.研究结果表明:Nb-W/Ti催化剂中Nb最佳负载量为2.8%,最佳反应温度为350℃,NOx转化率最高可以达到95%;当Nb负载量为1.1%时,分别加入1.5%Pr和2.0%Nd后,催化剂的脱硝效率均能达到98%以上.     

煅烧TiN制备氮掺杂TiO2及其物相和光吸收性能的研究

通过控制煅烧TiN纳米粉体的温度和时间制备氮掺杂纳米TiO_2。利用原位升温X射线衍射(XRD)分析了TiN粉末随温度改变而发生的物相变化过程,并结合常规XRD粉末衍射、X射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射吸收光谱等手段对样品物相、组成以及可见光吸收性能进行测试表征。同时,探究了TiN热处理温度及热处理时间对样品吸收带边的影响。样品的紫外-可见漫反射吸收光谱测试结果表明,氮掺杂TiO_2显著提高了TiO_2的可见光响应,并使其吸收带边发生明显的红移。TiN在500℃热处理60min制得的N-TiO_2纳米粉体的紫外-可见光响应能力最强。     

车用TRIP590钢光纤激光焊接接头组织与性能研究

为了促进先进高强钢激光焊接技术的发展,采用光纤激光器对1.5mm厚的TRIP590钢板进行焊接,对焊接接头的微观组织、硬度以及拉伸性能进行了研究,分析了焊接速度对组织、性能的影响。结果表明:焊缝组织主要为板条状马氏体,热影响区可分为完全淬火区和不完全淬火区。焊接接头硬度分布不均匀,在热影响区或焊缝处硬度最高。随着焊接速度提高,热影响区马氏体含量增多,贝氏体含量减少,热影响区和焊缝组织变得细小。焊接速度为3~5m/min时,拉伸试样均断裂在母材,断后延伸率均超过30%,随着焊接速度提高,断后延伸率也有所提高,强塑积(PSE)均在20000MPa%以上,拉伸变形过程中相变诱发效应显著,大部分残余奥氏体转变为马氏体,在提高材料塑性的同时也提高了强度,实现了高强度和高塑性的统一。     

35CrMo钢复合型裂纹的疲劳门槛值

研究了35CrMo钢试样在860℃淬火＋不同温度回火态的复合型裂纹疲劳门槛值。采用对称四点弯曲测定Ⅰ型、反对称四点弯曲测定Ⅰ＋Ⅱ型、斜裂纹对称四点弯曲测定Ⅰ＋Ⅲ型裂纹的疲劳门槛值。试验结果表明：35CrMo钢各种回火组织的Ⅰ＋Ⅱ和Ⅰ＋Ⅲ型疲劳门槛值均低于相应的Ⅰ型疲劳门槛值。Ⅰ型尖裂纹的疲劳门槛值比钝裂纹的低，但Ⅰ＋Ⅲ复合型尖裂纹的疲劳门槛值比钝裂纹的高。35CrMo钢疲劳门槛值随回火温度升高出现峰值。Ⅰ型和Ⅰ＋Ⅲ型在400℃回火态最高，Ⅰ＋Ⅱ型在550℃回火态最高。疲劳门槛值既受强度制约也与塑性有关．对应强度升高的速率与塑性变形两个因素配合适宜时出现峰值。