ZrO2−CaO−TiO2体系的热力学模拟

ZrO2?CaO?TiO2体系相图对光催化材料和耐火材料的发展至关重要.采用CALPHAD方法研究ZrO2?CaO?TiO2体系.亚正规溶体模型用于描述液相和固溶相,亚点阵模型用于描述三元化合物.然后,结合文献实验结果,利用最小二乘法得到热力学参数.应用本研究优化的热力学参数,计算1473和1673 K下ZrO2?Ca...     

炉口火焰光谱驱动的炼钢终点控制

为自动炼钢过程中炉口火焰光谱数据的有效特征提取提供一种快速算法,实现自动炼钢过程的碳含量和温度值的动态预报,以推动智能炼钢进程。本研究采用分波段最小二乘拟合算法对炉口火焰光谱信息的稳定特征进行提取,采用小波分析方法对炉口火焰光谱信息的不稳定特征进行提取,构建了时间、光谱数据主特征、累计耗氧量、碳含量、温度值等一一对应的样本集,借助极限学习机拟合算法构建了不同条件下的自动炼钢过程的碳含量和温度动态预报模型,通过预测误差矩阵、炼钢初始条件实现了基于支持向量机的动态预报模型分类,为不同条件下的样本提供最优的动态预报模型。研究结果表明:应用分波段最小二乘拟合算法和小波分析算法提取的炉口火焰光谱信息的稳定特征和不稳定特征,可以很好地反映全光谱信息;基于绝对误差设计交叉实验,得到的样本类别、预测模型类别和样本初始条件之间呈现出了一致性;光谱信息数据挖掘可以为自动炼钢过程中碳含量和温度值的动态预报进行修正标定,为炼钢终点的控制提供支持。     

Ti/TiO_2/BGC生物活性复合材料的制备及其性能研究

以纯钛金属为基体,采用阳极氧化法在钛基体表面原位生长TiO_2纳米氧化层,采用溶胶凝胶法在TiO_2纳米氧化层表面涂覆生物活性微晶玻璃涂层(BGC)。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、涂层附着划痕试验、人体体液模拟试验,分析BGC涂层的形貌和物相,评价涂层的生物活性,研究不同摩尔分数的CaF_2对涂层结合力的影响规律。结果表明:引入TiO_2微纳米氧化层后,材料表面的接触角变小,亲水能力提高,钛基体与涂层之间的结合力提高了27%左右;当CaF_2摩尔分数为4%时,钛基体与涂层之间的结合力最大为64 N;Ti/TiO_2/BGC复合材料在模拟体液中浸泡7 d后,材料表面生成大量的羟基磷灰石。     

TiO_2纳米管的制备及其性能研究

为使钛基金属适宜人体的植入环境,提高润湿性及耐腐蚀性。以NH4F和乙二醇溶液为电解液,在25 V直流电压下,采用阳极氧化法在钛片表面制备Ti O2纳米管,系统研究阳极氧化时间对Ti O2纳米管形貌、物相组成、润湿性及耐腐蚀性的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征Ti O2纳米管的形貌和物相组成。利用接触角测量仪测试试样的水接触角。利用动电位极化曲线研究试样的耐腐蚀性。结果表明:当氧化时间为2h时,钛表面出现高度有序的Ti O2纳米管,孔径范围大约在30~40 nm,孔壁厚约为20 nm;钛片与水的接触角较小约为28.8°,润湿性较好;自腐蚀电压为0.145 V,比纯钛提高约34%,自腐蚀电流约为0.468μA/cm2,腐蚀电阻Rp约为1.023×105Ω/cm2,显著提高了耐腐蚀性。