真空气相反应烧结法制备金刚石-碳化硅复合材料

金刚石-碳化硅复合材料具有热导率高、热膨胀系数匹配、轻质、高硬度、物理化学稳定性好等特点,是理想的电子封装材料,因而近年来受到广泛关注。真空气相反应渗透工艺是在真空条件下将蒸气通入预制的多孔基体中发生化学反应,从而获得致密化的复合材料,该工艺具有周期短、效率高、成本低、对设备要求低、近净成形等特点。以酚醛树脂为粘结剂,Si作为渗料,采用真空气相反应渗透工艺制备了金刚石-碳化硅复合材料。讨论了金刚石含量,压制压力和基体孔隙率的关系。通过XRD、SEM等手段分析了材料的物相组成、显微结构以及渗透过程。实验结果表明,材料由金刚石,碳化硅,少量残留硅三相组成,碳化硅在金刚石表面附着,结合比较紧密,材料具有很高的致密度和导热性能。压制压力和孔隙率之间呈现负相关,金刚石含量和孔隙率之间呈现正相关。混合粒径金刚石制备的复合材料中金刚石的含量明显提高,材料的热导率最高达到了620W/(m·K)。     

有限元网格模型的计算机绘图

应用线框建立物体模型的几何造型原理，研究显示二维、三维有限元网格模型图形的方法，并用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写交互式有限元网格模型绘图程序．     

表面硬化齿轮齿面强度计算的探讨

本文提出以疲劳振幅最大值[A(τ_(YZ)/Hv)]_(max)作为剥落计算判据,结合东风4型机车牵引齿轮计算表明:剥离裂纹的产生不仅与表面下的剪应力有关,而且与硬度及其分布有关。根据齿表下疲劳振幅最大值[(Aτ_(YZ)/Hv)]_(max)的大小和位置,就可以预测剥离裂纹的发生。文中编制的剥离计算机程序为剥落分析提供了计算工具。     

先驱体转化法制备Diamond/SiC复合材料

以聚碳硅烷(PCS)为先驱体,采用先驱体浸渍裂解工艺(PIP)制备出Diamond/SiC复合材料,重点研究制备工艺参数对复合材料致密度等性能的影响规律。结果表明:PCS裂解产生的β-SiC与基体中α-SiC和Diamond的界面相容性良好,有利于Diamond/SiC的致密化;模压压力、浸渍液浓度以及预氧化处理等制备工艺参数是影响Diamond/SiC复合材料致密度的主要原因;Diamond/SiC多孔坯经7个周期的PIP处理后可成为致密度较高的Diamond/SiC复合材料。     

烧结气氛与温度对AlCuMgSi合金性能的影响

采用Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si铝合金粉末,分别在高纯氮气、高纯氩气、高纯氢气和分解氨等4种气氛下烧结,对比研究不同烧结气氛下制备的合金致密度、力学性能、尺寸变化和显微组织等性能。同时研究高纯氮气气氛下烧结温度对合金性能的影响。结果表明,在590℃烧结温度条件下,高纯氮气气氛中烧结的合金性能最佳,密度达2.66 g/cm3、致密度为97.1%,硬度为23 HRB,抗拉强度为205 MPa,尺寸收缩率为1.65%;高纯氢气中烧结的合金密度、硬度及强度都最低,抗拉强度为96 MPa,屈服强度只有74 MPa,合金组织中存在大量孔隙。随烧结温度升高,烧结坯中的液相逐渐增多,使合金烧结密度增大,强度提高,在590℃烧结的合金抗拉强度最高,为205 MPa;610℃烧结时产生过烧现象,元素偏析严重,合金性能下降。     

Nb元素含量对U-Nb合金显微组织和比热容的影响

U-Nb合金具有良好的耐腐蚀性、结构稳定性和加工性,是核领域重要的结构材料。制备了不同Nb元素含量的淬火态U-Nb合金,对其显微组织和比热容进行了研究。结果表明：淬火态U-2Nb合金中存在大量粗针状马氏体;随着Nb元素含量的增加,马氏体逐渐消失,U-Nb合金形成等轴晶组织;随着Nb元素含量增加和温度的升高,U-Nb合金的比热容逐渐增大;当温度超过650℃时,U-Nb合金发生了相变,比热容显著减小。     

二氧化铀基事故容错燃料芯块研究进展

福岛核事故之后,现有核电站面对重大事故的固有安全性不足还是引起了世界核能研究领域的高度重视,事故容错燃料(accident tolerant fuel,ATF)的概念也由此产生。事故容错燃料能够在较长时间内抵抗冷却剂丧失事故,还能保持或提高正常工况下的性能。考虑到二氧化铀(UO_2)是目前在核反应堆中得到大规模应用的核燃料,在不影响UO_2中子特性的前提下提高其热导率成为近期最有可能得到应用的技术。因此,在众多事故容错燃料体系中,UO2基事故容错燃料成为目前研究的重点。主要针对目前UO_2基事故容错燃料芯块的研究进展进行了综述。     

齿轮啮合参数的优化设计一提高齿面接触强度的探讨

本文结合东风4型机车牵引齿轮,探讨了提高齿面接触强度的途径,即从现行结构实际出发;①在保证心距,模数,压力角不变,②小齿轮齿顶不变尖,重叠系数不减小。③齿轮不根切、不产生过渡曲线干涉的条件下,仅对齿数和变位系数进行优化设计、计算表明:改进方案提高了节点附近接触强度、改善了齿面摩擦状态,减轻了啮合冲击和噪音。     

金刚石/碳化硅复合材料的近净成形研究

采用金刚石/碳/硅预制坯成形以及真空气相反应渗硅工艺实现了金刚石/碳化硅复合材料的近净成形制备。对复合材料的显微结构以及性能进行了研究,讨论了反应渗透过程中复合材料体积变化的影响因素及影响机理。结果表明:采用真空气相反应渗硅工艺制备的金刚石/碳化硅复合材料主要由金刚石,碳化硅以及少量残留硅组成,复合材料内部各相分布均匀,致密度达到99%以上,抗弯曲强度达到260MPa。由于硅碳原位反应生成碳化硅是一个体积膨胀过程,预制坯体在渗透过程中呈现5%～20%的体积膨胀。原料配方中金刚石含量越高,硅碳比越低,预制坯体开孔率越高,渗透过程中复合材料的体积膨胀率越低。为了避免样品变形,实现金刚石/碳化硅复合材料近净成形的最佳硅碳比为1:1。