NawaStitch新工艺有望使碳纤维复合材料更轻更强

据报道,法国的 Nawa Technologies 公司在美国成立了一家分公司,并将其快速、实惠的垂直排列碳纳米管(VACNT)制造工艺带入新的应用:使碳纤维复合材料更加坚固. Nawa此前宣布已经在生产一种新的电极设计,该电极设计可以从根本上提高现有和未来电池化学性能,将是世界上最快的电极:其可提供高达3倍的能量密度...     

低能量密度炸药连续装药光面爆破技术研究

为了提高光面爆破成型质量,提出了一种低能量密度炸药连续装药光面爆破技术,利用LS DYNA进行数值模拟,对比2#岩石乳化炸药间隔装药和低能量密度炸药连续装药的应力场,然后将此技术用于长九（神山）灰岩矿四号隧洞控制爆破和露天边坡光面爆破。结果表明：2#岩石乳化炸药间隔装药模型中,装药段与非装药段测点应力峰值相差很大;而在低能量密度炸药连续装药模型中,沿炮孔轴向相同爆心距的测点应力峰值保持一致;使用低能量密度炸药进行连续装药,能够避免装药段的过度破坏和非装药段的欠挖,提高残孔率,且省去了导爆索捆绑时间,提高周边孔装药效率,节省了爆破成本。     

煤基高能量密度燃料的合成及表征

高能量密度燃料是为新型高性能飞行器提供动力保障的关键,其合成及应用研究具有重要的前瞻性和重大战略意义。煤炭是我国的主体能源和重要原料,通过煤直接转化获取的煤基油,充分保留了煤中特有的环状分子化学结构,具有良好的热安定性和较高的能量密度,被认为是高超音速飞行器的优选燃料。以煤直接液化工艺生产的煤液化石脑油馏分为起始原料,通过富集轻质芳烃、化学合成、催化加氢稳定和产物分离提纯等方法制备煤基高能量密度燃料,并对其产物进行分子结构表征和性能评价。结果表明,煤直接液化生产的石脑油馏分是一种优异的催化重整原料,经催化重整富集轻质芳烃后,其轻质芳烃质量分数高达71.05%。Diels-Alder化学合成主产物是由多个封闭环平面组成且具有空间立体构型的二环或三环烃类物质,质量分数为46.18%,因分子内存在较大的张力能,结构紧凑,其拥有更大的密度和体积热值。煤基高能量密度燃料的密度和体积热值分别为0.8990 g/cm3与38.06 MJ/L,均大大超过现行的国内石油基喷气燃料(RP-3和RP-6)、煤基大比重喷气燃料、美国和俄罗斯军用标准。与单一纯物质合成高能量密度燃料(JP-10和T-10)比较,其密度与体积热值偏小。究其原因主要是轻质芳烃的富集度仅为71.05%,需进一步提高其轻质芳烃质量分数。另外,制备的煤基高能量密度燃料种类复杂,其主产物质量分数仅46.18%,下一步可重点调控合成产物的分子构型和纯化分离。     

超级电容器用高比能量超级活性炭的结构与电化学性能

以沥青焦为原料,采用KOH活化法制备了具有高比表面积的超级活性炭(SAC),采用N2吸附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对其孔结构、微晶结构以及表面官能团进行了表征,研究了其作为超级电容器电极材料在1 mol/L的Et4NBF4/碳酸丙烯酯电解液体系中的电化学特性.结果表明,所制活性炭的比表面积(SBET)达2 893 m2/g,孔径主要分布在1-4 nm范围,其质量比电容(Cm)和能量密度分别达到190 F/g和59 W·h/kg.     

微热光电系统整体性能的试验研究

在设计和加工模块式微热光电系统关键部件的基础上,进行了系统的整体性能试验,包括流量、喷嘴形状和燃料对其性能的影响。试验结果表明：气体流量增加,燃烧室壁面温度升高,光电池的输出电量升高;相比圆形喷嘴,使用矩形喷嘴能改善预混合气在燃烧室内的分布,提高燃烧驻留时间,使燃烧更充分,增大光电池的电能输出;相同体积流量下,高热值的甲烷燃料比氢气燃料更能提高微热光电系统的性能。试验条件下较好的性能输出数据如下：当采用矩形喷嘴和甲烷燃料时,最大输出功率为0.319W,相应的能量密度达到166146W/m3;两种燃料最大整体效率都是在流量600mL.min-1时,且采用氢气燃料整体效率比甲烷的高,其最大效率为0.249%。     

高能量密度脉冲等离子枪在硬质合金刀具上沉积高硬耐磨涂层研究

用高能量密度脉冲等离子体枪，于室温下在硬质合金刀具基体上分别成功沉积了硬度高、耐磨损、膜基结合力强的TiN、TiCN和TiAlN薄膜。在优化的工艺条件下，所得TiN、TiCN、TiAlN薄膜纳米硬度分别可达27GPa、50GPa和38GPa；杨氏模量分别可达450GPa、550GPa、650GPa。纳米划痕实验临界载荷分别达90mN、110mN和100mN以上。切削实验表明，涂层刀具可用于高速切削，刀具后面磨损明显减小。刀具力学性能的改善归因于更优异力学性能涂层的沉积、良好的膜基结合力以及涂层特殊的显微结构。     

氟碳黏合剂研究进展

综述了国内外氟碳黏合剂研究进展,对主要品种的氟碳黏合剂的发展历程、性能、应用以及发展趋势作了简要评述。认为端羟基氟碳缩甲醛聚醚和含氟氧杂丁环聚醚是值得关注的高能量密度推进剂用黏合剂品种,其在特殊性能材料等民品领域也有较广阔的应用。     

CL-20的合成及应用

概述了高能量密度化合物CL-20的合成及其在高性能固体推进剂、高性能混合炸药、低信号特征推进剂、高燃速推进剂和高性能火炮发射药等技术领域的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

Ni-Al含能结构材料的制备和性能研究

以Ni粉和Al粉(摩尔比1:1)为原料,采用冷压-烧结法制备了Ni-Al含能结构材料。研究了烧结温度对Ni-Al含能结构材料界面扩散、力学性能、起始反应温度和能量密度等的影响。结果表明：烧结温度的提高,增加了Ni-Al颗粒间界面扩散速率,从而使含能结构材料界面粘合强度增大,拉伸和压缩强度提高,同时,能量密度降低;当烧结温度为550℃时,可获得强度和能量密度俱佳的含能结构材料,其拉伸和压缩强度分别为66.0 MPa和294.6 MPa,能量密度为436.1 J/g。     

4Cr13钢激光相变强化机理研究

4Cr13钢淬火态试样激光淬火后晶粒尺寸保持常规淬火水平 ,是快速加热组织遗传造成的结果。用激光能量密度概念 ,分析了加热工艺参数对 4Cr13钢非平衡组织淬火后显微硬度分布的影响。结果表明 ,原始状态不同的试样 ,有效硬化层深度 (d)与激光能量密度 ρE 存在下列关系 :原始淬火态dX=0 2 32 7·ρ0 4 82 1E mm ;淬火 +低温回火态dY=0 2 2 78·ρ0 4 659E mm ;淬火 +高温回火态dZ=0 1710·ρ0 3 72 6Emm。 4Cr13钢淬火态试样激光淬火后获得了超过常规淬火水平 2 5 %的超高硬度 ,其中马氏体含碳量增加对超高硬度的贡献约占 6 2 3%,马氏体尺寸细化、高密度位错强化等因素的强化作用约占 37 7%。