金属材料腐蚀基础数据库

在广泛收集国内，外现有金属材料腐蚀数据的基础上，建立了一个全中文的金属材料腐蚀基础数据库，库内含有２６种金属材料在千余种腐蚀介质中的１０万多个腐蚀数据点，使用Ｃ语言建立了数据库管理系统，库内具有１０余种查询功能，同时还建成了一个中，英文对照介质字典库和一个材料字典库，可分别独立运行。     

材料基因组工程专用数据库

材料数据具有多源、异构、高维等特点, 收集纷繁复杂的材料数据, 建立材料基因工程专用数据库, 是实现数据驱动的新材料研发的基础. 以材料数据的规范化表示、机器学习建模及模型跨域部署、材料数据隐私保护下的机器学习、利用知识图谱从材料数据库到知识库等材料基因专用数据库的若干核心技术为基础, 介绍了材料基因数据库平台的系统架构及实现、平台超算部署及运行. 最后以反钙钛矿负膨胀材料为例, 介绍了材料基因工程数据库平台从数据归档到机器学习建模, 再到逆向设计, 以及最终实验验证的整个流程.     

开放数据库实验平台的研究与设计

结合数据库实验教学内容,对开放数据库实验平台的设计进行了讨论,包括开放数据库实验平台系统结构、系统功能设计、数据库规划和管理等方面内容。学生可以从校园网上的任意一台计算机远程登录开放数据库实验平台,完成数据库实验和课程设计。开放数据库实验平台从实验时间、地点和内容上对数据库实验进行了拓展,为学生提供了更为方便灵活的实验环境。     

基于COM的FMS仿真系统资源管理模型

针对柔性制造系统(FMS flexible manufacturing system)仿真环境下的数据集成与共享问题,在分析了资源数据库与各模块的功能、结构关系的基础上,提出了基于组件对象模型(COM component object model)的分布式资源管理模型的概念,并结合ORACLE数据库开发了基于该模型的资源数据管理系统.采用当前流行的COM技术建立了FMS仿真系统的资源管理平台,体现了分布式资源管理方式在FMS仿真系统中所具有的低成本、易协调、易维护的优点.     

新型金属材料及其应用研究

文章结合了金属基梯度复合材料、金属间化合物材料、金属环境材料、金属功能材料等新型金属材料的性能特点,论述了先进金属材料在机械工业、汽车工业、航空航天工业、电器工业中的应用。     

金属材料动态响应过程中的卸载特性

 针对金属材料卸载过程中计算结果与实验数据之间存在比较大差异的现象,在卸载段采用与加载段不同的剪切模量,描述金属材料动态响应过程中卸载初期的准弹性卸载过程,结合所选取的本构模型和损伤演化模型,对靶材料冲击加载过程中的卸载、损伤、层裂等过程进行理论和数值模拟研究,数值模拟结果表明,文中采取的模型,对于动态响应过程中准弹性卸载过程、后续的损伤以及完全层裂过程的描述比较合理,获得了与实验数据符合比较好的计算结果。     

核聚变堆面向等离子体钨基材料氢氦效应的第一性原理研究

钨基材料以其高熔点、高导热率、良好的抗中子辐照和抗溅射腐蚀等优异性能,被视为未来核聚变装置中最有前景的面向等离子材料.在聚变服役环境下,14Me V的高能中子以及低能氢/氦粒子流对钨基材料造成严重的辐照损伤.研究材料的辐照损伤与氢氦效应机理对揭示辐照引起材料微观结构与性能的变化以及探索开发新型抗辐照材料具有重要的意义.近年来,随着计算模拟技术的发展,多尺度模拟方法在聚变堆材料辐照损伤与氢氦效应机理研究方面有着广泛的应用.本文主要结合作者近几年的研究实践,介绍了第一性原理方法在钨中氢氦效应机理方面的一些进展,揭示了钨中基于空位和杂质的氢/氦泡级联成长机制,建立了过渡族合金元素与辐照点缺陷以及与氢/氦相互作用数据库,从而为高性能钨基材料合金化元素的筛选及其制备实践提供理论指导.     

国家材料环境腐蚀(老化)数据共享服务网构建与进展

材料环境腐蚀数据共享网的建设是材料环境数据共享研究中最重要环节,材料环境腐蚀共享系统和门户网站的建立,在全国材料环境腐蚀试验站网长期数据积累工作的基础上,利用internet信息平台,实现站网资源共享,以及材料自然环境腐蚀的咨询服务。有利于备行业更好地了解站网工作的必要性,有利于实现数据为建设服务的目标,对推动材料自然环境腐蚀站网的试验与数据积累工作是十分必要的。采用JAVA语言和Oracle数据库技术,在材料环境腐蚀站网长期积累的材料环境(大气,水环境和土壤)腐蚀数据以及企业积累的产品环境腐蚀数据的基础上,建立了"国家材料环境腐蚀(老化)数据共享网"和腐蚀数据管理和应用的网络数据库系统,实现了材料环境腐蚀数据的规范化、标准化管理和数据的完全共享。该系统不仅是目前我国最规范的数据量大的材料腐蚀数据共享服务网,同时也为用户产品环境腐蚀数据的标准化与规范化管理、有效的数据资源共享、新产品开发和产品的售后服务、项目招投标甚至材料的安全评估和寿命估算等工作提供了坚实的基础和数据服务平台。     

金属材料振动环境下的本构关系

金属材料在振动载荷下的应力-应变曲线较常规情况明显降低,材料的本构关系与静态拉伸情况下的本构关系有明显的不同,因而不能直接引用现有的弹塑性模型来描述.作者通过建立振动载荷下材料的力学行为实验系统,研究了金属材料在振动条件下的特殊力学行为,分析了材料在振动作用下的特殊现象,得出了振动参数对金属材料的应力-应变曲线的影响规律,可为合理控制金属材料的加工过程提供有利的技术数据.图2,表1,参8.     

温稠密氢氘混合物热力学、光学和电子输运特性理论研究

温稠密状态下的氘氚混合物是惯性约束聚变必然要经历的中间物质状态.其在温稠密状态下的热力学特性和输运参数在聚变实验设计研究中起着重要作用.但由于氚具有放射性，实验中可以用氢氘混合物来模拟替代研究氘氚混合物.本文采用了密度泛函理论分子动力学模拟和基于自洽流体变分理论的化学模型，构建了氢氘混合物在0～200 GPa和300～10 000 K宽范围状态方程和声速数据库.此外，结合Kubo-Greenwood公式计算得到了氢氘混合物电子电导率以及光学反射率和折射率，建立起混合物绝缘-金属化相变与实验上易探测的光学物理量反射率和折射率之间的联系，为从实验角度探索氢及其同位素的金属化提供了理论指导.     

镁基储氢材料的研究进展

从镁基储氢材料体系入手，综述了该体系的研究情况及近期进展．对镁基储氢材料进行了合理的分类，将其分为单质镁储氢材料、镁基储氢合金和镁基储氢复合材料．并结合各类镁基储氢材料的国内外研究状况，指出要改善镁基储氢材料的储氢性能，必须走多元合金化的路线并在学习有关理论的基础上，采用优化合金成分与新的合成方法来进一步提高材料的储氢性能．     

微晶碳在镁基复合储氢材料中的作用

为了提高金属镁的放氢动力学性能,将无烟煤经脱灰并碳化后制得的微晶碳添加到镁粉中,用氢气反应球磨法一步制得高性能镁碳复合储氢材料。用X射线衍射和红外光谱对微晶碳的结构进行了表征,用透射电镜、引射线能谱、粉末X射线衍射对储氢材料的结构进行了测试,用差示扫描量热分析和P—C-T分析对材料的储氢性能进行了研究。结果表明,微晶碳具有类石墨晶体结构,对镁有良好的助磨作用,并与镁有协同吸氢和放氢作用。镁粉中添加40％微晶碳,球磨2h的粒度即可达到30-50nm,储氢材料的初始放氢温度可低至227.4℃,储氢密度可达6.7％。     

热化学法闭路循环制氢与氧的新进展

热化学法闭路循环制氢与氧是近20年来国际上发展起来的一项能源开发新技术。这种方法主要是以水为原料,加入一种或几种物质作媒介构成一个封闭循环体系以制备氢与氧。本文结合典型循环,对此法的基本原理和发展概况作了简要的介绍与评述。     

高压氢气对金属材料断裂韧性的影响

基于应力诱导氢扩散理论、氢致键合力降低理论和线弹性断裂力学理论,提出了一个描述氢气对金属断裂韧性影响的数学模型,用于定量预测金属在氢气中的断裂韧性.结果表明,当已知金属在低压氢气中的断裂韧性时,利用所提出的模型可以外推出金属在高压氢气中的断裂韧性,从而避免了在高压氢气中测量金属断裂韧性所带来的危险性.同时,利用文献报道的几种金属材料在不同氢气压力下的断裂韧性试验值对模型进行验证发现,所建立的模型对预测金属在氢气中的断裂韧性具有较好的有效性.     

镁基固态储氢材料研究进展

 镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点,被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。利用镁基储氢材料供氢主要有热分解放氢和水解产氢2种途径。MgH₂的热分解放氢焓值高（75 kJ/mol H₂）,造成其放氢温度较高、动力学差; MgH₂的水解过程中,由于常温水解产物Mg（OH）₂逐渐包裹在MgH₂表面,阻隔了MgH₂与水的接触,从而导致水解产氢效率较低。近年来,大量研究工作聚焦于改善MgH₂的热解/水解供氢性能及实际应用,已经取得了大量成果。针对目前国内外镁基固态储氢材料的研发,总结了材料/结构改性、反应条件对镁基储氢材料的热解/水解性能的影响,重点阐述了固态镁基储氢材料组成成分-微观结构-储放氢性能之间的关系,并对镁基储氢系统及实际应用场景进行了归纳。未来通过镁基固态储运氢技术的发展,将实现氢气的高安全、高效及大规模储运,助力中国氢能产业的发展。     

液相有机氢载体的催化研究与应用

氢能清洁高效、能量密度高，是理想的能源载体，也是公认的未来能源发展方向之一。氢气的存储是氢能利用的关键环节，目前仍没有完美适配所有场景的储氢材料，储氢技术的选择势必要以使用场景为导向。液相有机氢载体（liquid organic hydrogen carriers，LOHCs）作为一种液相储氢材料，在运输方面具有独特的应用优势。本文介绍了常见的液相有机储氢材料，重点探讨了适用于运输工具（车、船、航空器等）的LOHCs，综述其加氢/脱氢的催化研究进展、应用技术难点，并展望了其应用前景。     

Release models for leaks from high-pressure hydrogen storage systems

Simulations and analyses of experimental data from leaks from high-pressure hydrogen storage systems will require knowledge of the stagnation state time histories and stream properties exiting the orifices. An analytical ideal-gas model based on the ideal gas state equation and a computer program making use of the NIST standard reference database （REFPROP） were developed to model the entire process of leaks from high-pressurized hydrogen gas containers. The results obtained by the two methods agree with each other well. As the gas behavior departs from the ideal gas properties at high pressures, the actual stagnation pressure and temperature decay more rapidly than with the ideal-gas assumption.     

二元系过渡金属贮氢合金材料的形成规律

利用模式识别的偏最小二乘法对过渡金属二元合金氢化物的形成和贮氢性能进行分析，结果表明：利用化学健参数－模式识别方法可以建立过渡金属二元合金贮氢材料形成的数学模型，是贮氢材料设计的一种用方法。     

硫化氢间接电解制氢电极材料性能研究

研究了硫化氢间接电解制氢过程中电极材料的性能，考察了不同阴极材料上镀铂厚度、镀铂方式对电极电化学性能的影响，并对阳极材料进行了筛选。实验结果表明，石墨可以作为电解反应器的阳极材料；阴极材料选择石墨载体上离子溅射镀铂，铂层厚度为0．01μm时具有较好的综合性能，但考虑电解反应器的能耗及镀铂成本，阴极可采用无镀层的石墨材料。