氧化镁陶瓷层的组织结构及耐蚀性能

采用扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）等方法,研究了镁合金表面原位生长型氧化镁陶瓷层的形貌特征、相结构及蚀特性。结果表明,用微弧氧化方法可在镁合金表面生成一层与基体结合良好且表面致密的氧化镁陶瓷层,而溶液中的添加剂可在一定程度上改变陶瓷的组分;耐蚀实验证明微弧氧化陶瓷层的耐蚀性远优于化学氧化膜。     

电弧离子镀制备NiCrAlY涂层及其阻尼性能

采用电弧离子镀的方式在不锈钢基片上制备了NiCrAlY涂层.对涂层样品进行了物相分析,表面形貌观察,测定微区化学成分,储能模量和损耗模量.结果表明,利用电弧离子镀的方法可以在不锈钢基底上获得均匀的NiCrAlY涂层.制备过程中的弧电流变化对涂层的表面形貌和化学成分有一定的影响,对涂层的物相结构影响不大.为研究NiCrAlY涂层的阻尼特性,通过储能模量和损耗模量的测试结果得到涂层样品的阻尼性能,结果表明NiCrAlY涂层能明显地提高基底的阻尼性能.     

Fe—AL—C三元系互扩散系数

本文简述了测定Fe—Al—C三元系互扩散系数的方法。测定了在碳浓度为0.12%、0.33%、0.45%和0.85%时Fe—Al—C三元系互扩散系数及扩散激活能。利用所测得的扩散系数,应用扩散方程对钢件渗铝层铝浓度分布进行了理论计算,计算值与实测值非常吻合。     

固体互扩散生长的唯象理论

原子互扩散过程中可以产生复杂的应力应变现象,但目前缺乏系统的理论分析。传统固体化学扩散理论的研究对象是扩散的原子或原子流,并不关心互扩散区域内微观体积单元的变化,因此无法描述原子扩散流与应力之间的关系。为了解决这一问题,作者借鉴流体力学的基本概念和方法,通过建立固体互扩散区域中“流点”的概念,推导了描述固体互扩散生长的普适方程,严格区别了相的体积生长与界面生长方式,并给出多元扩散偶中相生长的一般动力学描述。在此基础上,详细讨论了分别与两种不同生长方式相联系的扩散应力和扩散应变问题,并以此分析具有代表性的固态反应周期层片型结构的形成机理。     

Diffusion mechanism in molten salt baths during the production of carbide coatings via thermal reactive diffusion

The diffusion mechanism of carbide-forming elements from a molten salt bath to a substrate surface was studied in this research, with particular focus on the processes occurring in the molten bath at the time of coating. Metal, oxide, and metal-oxide baths were investigated, and the coating process was performed on H13 steel substrates. Scanning electron microscopy and electron-probe microanalysis were used to study the coated samples and the quenched salt bath. The thickness of the carbide coating layer was 6.5 ±0.5, 5.2 ±0.5, or 5.7 ±0.5 μm depending on whether it was deposited in a metal, oxide, or metal-oxide bath, respectively. The phase distribution of vanadium-rich regions was 63%, 57%, and 74% of the total coating deposited in metal, oxide, and metal-oxide baths, respectively. The results obtained using the metal bath indicated that undissolved suspended metal particles deposited onto the substrate surface. Then, carbon subsequently diffused to the substrate surface and reacted with the metal particles to form the carbides. In the oxide bath, oxide powders dissolved in the bath with or without binding to the oxidative structure (Na₂O) of borax; they were then reduced by aluminum and converted into metal particles. We concluded that, in the metal and oxide baths, the deposition of metal particles onto the sample surface is an important step in the formation of the coating.     

钢铁渗铝过程中渗层生长动力学

本文根据Fick第二定律,考虑相互扩散系数随铝浓度的变化规律,提出了适用于计算钢铁固体渗铝后渗层浓度分布的数学模型,并应用有限差分法建立了计算机模型。利用所提出的模型,计算了10、30、45、T8钢渗铝层的铝浓度分布曲线并进行了实际测量。实验结果表明。用计算机算出的数值与实测数值非常吻合。     

铝合金基体上Al2O3基陶瓷涂层形成机理

为消除铝合金基体上制备陶瓷涂层过程中高温对基体性能的不利影响 ,寻求一种在较低温度下制备陶瓷涂层的方法。将含有一水硬铝石和添加物的浆液施于铝合金基体表面 ,借助于在铝合金表面和涂层内部发生的一系列化学反应而原位生成 Al2 O3基陶瓷涂层。通过研究一水硬铝石在不同温度条件下的热分解反应 ,分析了涂层形成机理 ,借助于X射线衍射、扫描电子显微镜等分析技术对涂层的物相、微观结构和结合机理进行了研究。结果表明 ,利用一水硬铝石热分解在铝合金基体上制备陶瓷涂层是可行的     

Oxidation and interdiffusion behavior of a germanium-modified silicide coating on an Nb-Si-based alloy

To investigate the interdiffusion behavior of Ge-modified silicide coatings on an Nb-Si-based alloy substrate, the coating was oxidized at 1250℃ for 5, 10, 20, 50, or 100 h. The interfacial diffusion between the (Nb,X)(Si,Ge)₂ (X=Ti, Cr, Hf) coating and the Nb-Si based alloy was also examined. The transitional layer is composed of (Ti,Nb)₅(Si,Ge)₄ and a small amount of (Nb,X)₅(Si,Ge)₃. With increasing oxidation time, the thickness of the transitional layer increases because of the diffusion of Si from the outer layer to the substrate, which obeys a parabolic rate law. The parabolic growth rate constant of the transitional layer under oxidation conditions is 2.018 μm·h-1/2. Moreover, the interdiffusion coefficients of Si in the transitional layer were determined from the interdiffusion fluxes calculated directly from experimental concentration profiles.     

一种干建材有机挥发物散发的新解析模型

建立了一种干建材有机挥发物(VOCs)散发的新解析模型.本模型考虑了室内VOCs初始浓度及小室进口VOCs浓度不为0的情形,且解的形式为完全解析解,无需迭代,更具普适意义.模型结果与已知实验结果及离散解吻合很好.本模型可用于3种情况:一是计算某通风条件下小室中的VOCs浓度的变化;二是了解建材本身散发特性,计算其VOCs散发量;三是在已知建材情况及所允许VOCs浓度的基础下,计算通风时间或通风量.     

应用色散力原理研究高分子薄膜的去湿润现象

应用Dzyaloshinskii,Lifshitz,和Pitaevskii(DLP)理论研究了“空气/高分子薄膜/SiO2/Si”体系中色散力对薄膜表面去湿润的影响,计算了自由能的二阶导数、波长和生长率.研究结果表明：覆盖层可以改变基底的湿润性,延迟效应在某些情况下起着很重要的作用,在研究去湿润引起的高分子薄膜不稳定时必须考虑延迟效应.     

金属陶瓷基体特性对TiAlN涂层微观结构和性能的影响

Ti(C,N)基金属陶瓷是以 TiC、TiN、Ti(C,N)等为基,Ni/Co为粘结剂,并添加 WC、Mo₂C、TaC、VC 等碳化物改善其组织性能,采用粉末冶金方法制备的多相固体材料,具有高红硬性、高耐磨性、低摩擦系数和低热导率,高的化学稳定性等优点。Ti(C,N)基金属陶瓷刀具对高速加工中软钢有很大的优越性:被加工工件表面尺寸精度和光洁度高,可实现以车代磨。在切削加工中,刀具的性能对加工表面质量和加工效率有着重大的影响。涂层具有高的耐磨性、耐热性、高的化学稳定性等优点,可使切削刀具的使用寿命大幅度提高。当前80%–90%以上的切削刀具都会涂层,而这些涂层工艺主要是针对硬质合金而设计的。金属陶瓷被视为硬质合金未来最有潜力的替代品。要实现Ti(C,N)基金属陶瓷对硬质合金的替代,Ti(C,N)基金属陶瓷的可涂层性、涂层过程中的生长机理以及金属陶瓷基体与涂层的匹配性需要系统的研究。涂层与基体材料两者总是相互影响,基体的化学成分与结构会直接影响涂层的形核生长,而涂层的结合强度与硬度等性能直接决定了涂层能否被运用。鉴于此,本文制备了不同WC含量的TiAlN涂层金属陶瓷,并采用微观组织观察、结合强度与纳米压痕检测和切削加工试验研究了不同WC含量的金属陶瓷基体对TiAlN涂层的微观结构与性能的影响。结果表明沉积在不同基体上的TiAlN涂层具有柱状晶粒结构。且随着WC的增加,TiAlN的强度比I₍₁₁₁₎/I₍₂₀₀₎和附着力逐渐增大。当基体中没有WC时,TiAlN涂层的择优取向为（200）晶面。 随着WC的加入,TiAlN涂层的择优取向变为(111)和(200)晶面。涂层与基体的结合强度最大的区别在于基体的微观结构和成分。含15wt% WC的金属陶瓷基体涂层的H/E和H3/E2最高,耐磨性最好。     

电镀的Ag,Cu,Zn层在边界润滑状态下摩擦学性能

在GCr15钢球上电镀软金属 Ag,Cu,Zn 层,在32~# 机械油的边界润滑状态下,其上、下球镀层分别是无镀层抗胶合能力的 9.84,5.4,4.0倍。经过 40 min低载荷运转证明,镀层可有效地减少基体的磨损,而且磨痕面光滑。测定了在一定载荷范围内的摩擦系数。镀 Ag 层的摩擦系数较低,其值稳定在0.05左右;镀Cu层摩擦系数值稳定在0.055左右。对镀液的性质、镀层的厚度进行了相应的探讨。对试验结果及现象做了一定的分析。     

20G钢表面氩弧重熔强化热浸镀铝层的性能

为改善热浸镀铝层性能,对20G钢表面热浸镀铝层进行氩弧重熔处理,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和x射线衍射仪对氩弧重熔前后的组织进行了观察,并测定了氩弧重熔前后截面显微硬度和袁面的耐磨性。结果表明：热浸镀铝层氩弧重熔强化是可行的。20G热浸镀铝层经氩弧重熔处理后,热浸镀铝层和基体互扩散至均匀混合,沿横截面方向组织由富铝层和扩散层转变为重熔层和过渡层,组织得到改善。20G热浸镀铝层经氩弧重熔处理可获得较高的表面硬度,表面硬度可达110MPa。氩弧重熔处理能明显改善热浸镀铝层的耐磨性,氩弧重熔处理后氩弧重熔层的相对耐磨性是重熔前的8．41倍。     

弹性嵌固圆弧拱的稳定分析

以现代桥梁，房屋及国防工程为背景，按弹性支承拱分析拱结构的弹性稳定问题，推导出弹性嵌固圆弧拱的稳定特征方程，分析讨论了弹性支承对临界荷载的影响。     

一种新型实用热轧工艺参数模型的开发

介绍了一套自主开发的热轧工艺参数模型. 该模型内耦合了不同钢种的变形抗力曲线,这些变形抗力方程中耦合了钢的化学成分、温度、应变、应变速率及奥氏体晶粒尺寸等因素. 根据输入的工艺参数用西姆斯方程计算每道次的应变速率及应变量,并得到相应道次的变形抗力、热轧轧制力、力矩及功率等参数. 模型可根据实测的结果自学习,并修正相应的结果. 与攀钢热轧厂的实测结果相比,模型的输出结果吻合较好,预测误差在10%以内.     

NiCrBSi超音速火焰喷涂层的电化学腐蚀机制

采用超音速火焰喷涂方法在普通碳钢表面制备了NicrBsi合金涂层，然后将涂层在利用冰醋酸调整pH值到3的3．5％NaCl(质量分数)溶液中进行全浸泡试验．应用化学成分分析、电子探针分析方法分析了涂层腐蚀后的成分变化和分布，用高频等离子体发射光谱仪分析了腐蚀液中的离子存在情况，用X射线能谱分析了腐蚀产物，用扫描电镜观察了涂层腐蚀后的形貌．结果发现：NiCrBSi合金涂层没有发生成分选择性腐蚀；涂层的腐蚀包括表面宏观均匀腐蚀和腐蚀介质侵入涂层内部引发的腐蚀，后者起关键作用；腐蚀首先在涂层表面存在未熔颗粒及孔隙、夹杂和微裂纹的局部阳极区发生，随后沿孔隙、夹杂、微裂纹、层状组织等形成的阳极通道扩展；涂层的主要失效形式是片状或层状剥离；调整喷涂工艺参数以降低涂层的电化学不均匀性或进行封孔处理有助于提高涂层的耐蚀性能．     

考虑设备相关性的智能变电站二次系统可靠性分析方法

已有的智能电网的二次系统可靠性分析方法多数未考虑到二次系统的不同设备之间的相关性,在一定程度上会导致二次系统的可靠性分析不够准确,因此本文重点解决考虑不同设备之间相关性的二次系统可靠性分析方法。首先,利用指数分布建立二次系统中单个设备或元件的可靠性模型;其次,考虑由同一供电回路供电的设备之间的相关性,选取适用该场景的Copula函数,建立考虑设备之间相关性的设备可靠性模型;随后,将设备简化为电源模块、主机板和不同设备之间的通信模块,并逐步建立单条故障链以及整个二次系统的可靠性模型;最后,利用Matlab软件进行编程验证所提出的二次系统可靠性分析方法的正确性与准确性。     

Direct Lyapunov-based control law design for spacecraft attitude maneuvers

A direct Lyapunov-based control law is presented to perform on-orbit stability for spacecraft attitude maneuvers. Spacecraft attitude kinematic equations and dynamic equations are coupled, nonlinear, multi-input multi-output(MIMO), which baffles controller design. Orbit angular rates are taken into account in kinematic equations and influence of gravity gradient moments and disturbance moments on the spacecraft attitude in dynamic equations is considered to approach the practical environment, which enhance the problem complexity to some extent. Based on attitude tracking errors and angular rates, a Lyapunov function is constructed, through which the stabilizing feedback control law is deduced via Lie derivation of the Lyapunov function. The proposed method can deal with the case that the spacecraft is subjected to mass property variations or centroidal inertia matrix variations due to fuel assumption or flexibility, and disturbance moments, which shows the proposed controller is robust for spacecraft attitude maneuvers. The unlimited controller and the limited controller are taken into account respectively in simulations. Simulation results are demonstrated to validate effectiveness and feasibility of the proposed method.     

铁基零件无氰镀铜新工艺

对无氰碱性镀铜镀液成分及镀层性能研究,获得了一种可以在铁基元件上直接镀铜的电镀工艺;研究了各成分对镀层性能的影响,获得了最佳工艺配比.对该新型镀铜工艺在铁基上的镀铜效果、均镀能力、深镀能力和镀层结合力分别进行研究,结果表明该工艺所得镀层与基体结合力良好,镀液工艺简单,容易控制,电流效率高,可以用来作为铁基元件镀铜层的打底和加厚.     

SiO2-B2O3-ZrO2陶瓷涂层的制备及性能

采用料浆法以水玻璃为粘结剂在不锈钢基体表面制备了主要组成为SiO₂-B₂O₃-ZrO₂的陶瓷涂层。利用XRD、TG-DTA、SEM分析了陶瓷涂层的相组成及显微组织，并测试了涂层的抗热震性能和显微硬度。结果表明，当陶瓷骨料(g)与水玻璃(mL)的比例为1∶20时,在850℃下保温30min可得到结构致密的陶瓷涂层；在800℃下涂层经热震31次无裂纹，无脱落，表面显微硬度达到456.8MPa；所制备的陶瓷涂层与不锈钢基体之间不仅有机械物理的嵌合，还存在元素扩散，涂层与基体密着性好，结合紧密。