轻质梯度复合炮管的制造技术

世界专利W02005106377公布了一种制造轻质耐磨损耐烧蚀炮管的制造技术。这种炮管从内膛到外壁都采用非常规方法制造，该方法将难熔金属合金（如Cr-50％Ta，质量分数）或陶瓷基复合材料（如SiC纤维增强SiC）内衬层与金属基复合材料、Ti合金或其它合适的轻质高强度金属或合金外管结合在一起。从炮管内膛衬里到外层的成分呈梯度变化。该专利还公布了在预制炮管内侧通过沉积难熔金属内衬层从而提高其耐磨损和耐烧蚀性能的工艺。     

短脉冲激光与岩石相互作用机理初探

石油开采过程中，为增大原始岩体的渗流速度，一般采用水压致裂或射孔弹的方法来加以实现，但两种方法都存在一定缺陷。为探索一种新概念石油开采技术，即采用激光技术增大原始岩体的渗透率，对短脉冲激光辐照自然、饱水和饱油状态的花岗岩、大理岩和红砂岩的响应作了初步研究。得到了激光辐照下，岩石试样内烧蚀坑的三维形态以及烧蚀状态与脉冲数的初步关系。结果表明：脉冲激光可以在试样局部产生一定的裂纹；饱油试样的烧蚀情况较饱水和自然状态更严重。但对于产生的裂纹数量，尺寸以及方向等方面的控制尚需进一步的工作。     

氧化锌阀片2ms方波击穿机理分析

根据高压避雷器用ＺｎＯ压重复民阻阀片方波击穿形貌的显微结构分析，探讨其击穿过程的引发机制，提出了在２ｍｓ方波通流容量产品检验中ＺｎＯ阀片发生击穿的机理，并就引起阀片击穿的两个必要条件，作了初步说明。     

大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。     

强流脉冲离子束表面再制造技术原理与应用

采用TEMP-6型强流脉冲离子束(HIPIB)装置开展了HIPIB表面再制造技术的研发.HIPIB装置主体由高压脉冲电源系统和高功率离子二极管系统组成,通过高压短脉冲在二极管中放电产生阳极等离子体并引出ns级强流离子束.HIPIB辐照材料表面,发生显著的熔融、蒸发和剧烈烧蚀,物质喷射的反冲作用在辐照表面形成由表及里的应力波,导致材料表层强烈的热-力学效应.利用HIPIB与材料表面的相互作用,应用于涡轮叶片表面的清洗维修,可有效去除涡轮叶片基体因高温氧化形成的氧化物,伴随表层的重熔将叶片基体表面微观缺陷焊合,获得了光滑、平整的涡轮叶片修复表面.实现了HIPIB辐照在涡轮叶片表面再制造方面的应用.     

烧蚀复合材料的热分析检测

通过试验论述了热分析检测酚醛类高分子材料烧蚀性能的可能性。     

碳纤维增强氮化物基复合材料的制备及其性能表征

合成了全氢聚硅氮烷和硼氮烷的混杂先驱体并对其结构进行了表征；以混杂先驱体和3D碳纤维编制体为原料，采用先驱体浸渍-裂解（PIP）工艺制得了碳纤维增强氮化硼．氮化硅混杂基体的复合材料，并对复合材料的力学性能和抗烧蚀性能进行了研究。结果表明，混杂先驱体中含有B—N，B—H，Si—N，Si—H，N—H等结构，无其它杂质出现；随着PIP工艺循环次数的增加，复合材料的密度随之提高：当进行4个循环时基本致密，密度达到1．50g／cm^3，弯曲强度达到156．4MPa；轨道模拟实验显示复合材料具有优异的抗烧蚀性能。     

激光-载荷联合作用下天然乳胶烧蚀实验研究

为了摸清激光辐照橡胶类气象气球等空中目标的效应规律,为后续开展外场试验提供依据,本文进行了激光-载荷联合作用下天然乳胶材料烧蚀性能实验研究。采用1085 nm光纤固体激光器,对天然乳胶材料进行了激光辐照效应实验,研究了激光和载荷共同作用下材料的烧蚀性能,结果得到：材料主要发生热解、烧蚀穿孔和断裂破坏;在同等功率密度光斑辐照条件下,材料破坏时间随载荷增加先增加后减小;在同等加载条件下,材料破坏时间随辐照功率密度增加而减小。     

电弧作用下触头烧蚀特性的仿真研究

开断电弧对断路器触头的烧蚀会影响其使用寿命和可靠性。针对空气电弧作用下的断路器触头烧蚀行为进行了仿真研究。将电弧等效为正态分布的热源,基于传热学和流体学,分析了触头材料的温度变化过程和相变过程;此外,研究了熔池受力对熔池流动及温度的影响;最后,考虑触头材料的蒸发,模拟了触头表面的形貌及温度变化。仿真结果表明：触头温度由表面向内以半圆弧的形式扩散,熔池会先逐渐增大,在电弧作用消失一段时间后才逐渐减小;表面张力对熔池区域内的流动起主导作用,电磁力和浮力依次;考虑触头材料的蒸发时,触头表面会形成烧蚀凹坑,凹坑处的温度最高,凹坑随燃弧时间持续增大。     

FLTD气体开关绝缘结构优化设计北大核心CSCD

FLTD气体开关结构紧凑,绝缘子的内表面沿面闪络以及放电后的电极溅射都会导致其绝缘劣化,严重影响开关的使用寿命。为防止绝缘子闪络,通过刻槽来增大沿面距离,同时增设绝缘屏挡防止电极溅射,提高开关的绝缘防护能力。通过COMSOL建立开关电场仿真模型,分析沿面距离、刻槽深度和刻槽宽度等参数对绝缘表面场强的影响规律,研究结果表明增大沿面距离,增大刻槽深度及宽度都可以有效改善沿面电场分布;仿真分析对比绝缘屏挡与金属屏挡对开关电场的影响,可知绝缘屏挡对开关主间隙间的电场无影响,而且提高了沿面距离,具有更好的防闪络和防溅射效果。根据仿真结果对开关绝缘结构进行优化设计,从而延长开关绝缘子的使用寿命。