铁路内燃机车柴油机复合陶瓷气门的技术研究

为延长铁路内燃机车柴油机气门的使用寿命,减少故障发生,利用复合陶瓷薄膜强化金属表面技术,对柴油机气门表面进行强化处理并进行研究。介绍了复合陶瓷气门的技术研究、性能特点、工艺加工过程、试验及应用取得的效果。     

AlN-BN复合陶瓷及在微波输能窗上的应用

介绍了微波输能窗材料及AlN-BN复合陶瓷研究现状.AlN-BN复合陶瓷具有导热率高、微波透射率高、可加工性好等优点.着重探讨了AlN-BN复合陶瓷的介电性能及影响因素,以及利用AlN-BN复合陶瓷开发新型大功率输能窗的方法和措施.     

陶瓷/金属复合装甲抗弹约束效应述评

通过对陶瓷/金属复合装甲及其陶瓷约束的介绍,综述了陶瓷复合装甲的抗弹性能表征和3种陶瓷约束(轴向、侧向和三维约束)对抗弹性能及机理的影响.作者认为,采用金属铸造工艺制备金属封装陶瓷复合装甲具有潜在的应用前景,同时应加强对新型陶瓷复合装甲的综合抗弹性能表征、动力学特性、结构优化设计等方面的研究.     

TiC/TiN/Al2O3复合陶瓷的研究进展

文章综述了TiC/TiN/Al2O3复合陶瓷的研究进展,介绍了复合陶瓷的制备工艺、组织与性能,探讨了材料成分对组织和力学性能的影响,总结了复合陶瓷的增韧机制及在刀具上的应用情况,指出纳米复合陶瓷是进一步改善强韧性的主要发展方向,为氧化铝陶瓷的广泛应用丰富了科学内涵.     

水泵铜叶轮陶瓷型芯的快速制造工艺

以水泵铜叶轮为研究对象,探索复合陶瓷型芯制备工艺.利用快速成型技术制备出树脂原型,通过陶瓷浆料配制、硅胶软模翻制,实现铜叶轮陶瓷型芯的快速制备.实验结果表明：制备的复合陶瓷型芯尺寸精度高,能满足使用要求,尤其适用于小批量、形状复杂的铸件.     

陶瓷气门杆拉伸疲劳试验

采用自制试验装置对Ｓｉ＿３Ｎ＿４陶瓷气门杆的拉伸疲劳强度和头部的接触疲劳强度进行了试验研究。三批两种工艺制备的陶瓷气门杆试件的拉伸疲劳强度试验结果表明：陶瓷材料内的初始缺陷对疲劳强度影响很大，疲劳强度的稳定性主要取决于对缺陷的控制，疲劳破坏均在低循环次数下产生。     

陶瓷气门杆拉伸疲劳试验

采用自制试验装置对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷气门杆的拉伸疲劳强度和头部的接触疲劳强度进行了试验研究。三批两种工艺制备的陶瓷气门杆试验的拉伸疲劳强度试验结果表明：陶瓷材料内的初始缺陷对疲劳强度影响很大，疲劳强度的稳定性主要取决于对缺陷的控制，疲劳破坏均在低循环次数下产生。     

热喷涂高性能陶瓷复合涂层的研究进展

论述了陶瓷复合涂层的种类、制备方法及应用．采用表面涂层热喷涂技术,能在金属基体上制备金属基陶瓷复合涂层、陶瓷与陶瓷复合涂层、梯度功能陶瓷复合涂层和纳米陶瓷复合涂层,这样就把陶瓷材料的特点与金属材料的特点有机结合在一起,赋予材料新的功能．这些复合材料已广泛应用于航天、航空、医学、生物和电子等领域。     

钢/Al2O3陶瓷/钢轻型复合装甲板抗弹性能

为优化设计钢/Al2O3陶瓷/钢轻型复合装甲板,结合薄板冲塞的极限速度方程与Florence模型建立了钢/Al2O3陶瓷/钢轻型复合装甲板的抗弹极限速度预测模型. 根据模型,分析了不同面板、背板及陶瓷厚度组合对钢/Al2O3陶瓷/钢轻型复合装甲板抗弹极限速度的影响,并通过7.62mm普通钢芯弹侵彻钢/Al2O3陶瓷/钢复合装甲板试样实验验证了该模型的正确性. 结果表明,钢面板厚度小于1.0mm时,复合板抗弹极限速度计算值和实验值之间的相对误差在15%以下,陶瓷芯与钢背板的厚度比保持在1.5～4.5之间比较合理.     

双层钛酸锶钡陶瓷的制备与研究

采用固相法分别制备施主掺杂陶瓷、受主掺杂陶瓷及双层钛酸锶钡陶瓷.施主掺杂选择呈现明显半导化的0.15%(摩尔比,下同)的La2O3;受主掺杂选择铁电性的0.15%的Fe2O3.XRD测试表明多种复合粉体均为钙钛矿结构;SEM结果显示:制备的双层钛酸锶钡陶瓷整体致密度较高,层间存在厚度接近30μm的过渡区域.介电温谱测试表明:掺La3+与掺Fe3+的介电峰分别在温度10℃和80℃处,双层钛酸锶钡陶瓷的介电常数在10~80℃温度区间明显平滑,介电常数和介电损耗均与电容串联模型的计算结果十分吻合.此双层复合方法提供制备高温度稳定性和功能复合陶瓷的有效实验手段.     

B4C-TiB2-SiC复合陶瓷的SPS制备及组织性能研究

针对B₄C陶瓷烧结性能较差、成本较高的技术问题,提出了一种新型的B₄C基复合陶瓷的制备方法. 该方法以B₄C、Ti₃SiC₂及Si的混合粉作为初始粉体,通过放电等离子烧结技术（SPS）制备第二相（TiB₂+SiC）质量分数为30%的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷,利用SPS特殊的烧结机制以及烧结过程中的原位放热反应,有效提升了B₄C陶瓷的烧结性能,降低了B₄C陶瓷的制造成本. 研究结果表明,在烧结温度为1650 °C,保温时间为5 min,烧结压力为50 MPa的条件下,制备得到了具有较高致密度（98.5%）的B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷. 随着烧结压力的增加,B₄C-TiB₂-SiC复合陶瓷的硬度逐渐增大,断裂韧性不断减小,而复合陶瓷的弯曲强度则呈现出先缓慢增加后迅速增大的变化趋势.      

ZrO2层状复合陶瓷压痕开裂力学分析

在ZrO2层状复合陶瓷中,压痕裂纹的形成除了因塑性区体积变化产生的残余应力外,还与相变应力有关.此外,界面压应力对表面裂纹具有较大的抑制作用.传统的压痕法公式忽略了压痕底下相变应力和界面压应力对压痕开裂和试样断裂的贡献,得到的数据偏小,不能真实反映ZrO2层状复合陶瓷断裂韧性大小.用Indentation-fracture 法测ZrO2层状复合陶瓷的断裂韧性更接近真实值.     

原位生长法制备HKUST-1陶瓷纳滤膜及其染料截留性能

采用原位生长法在商品化陶瓷微孔膜基底依次涂覆γ-Al₂O₃和介孔二氧化硅层，通过使HKUST-1在介孔硅表面可控结晶，制备了一种HKUST-1复合陶瓷纳滤膜，并对其形貌和结构进行了表征.通过对反应温度、前驱体溶液物质配比、反应时间、前驱体溶液浓度进行优化，研究了复合陶瓷纳滤膜对小分子有机染料去除性能的影响.以牛血清蛋白(BSA)为模型污染物，对复合陶瓷纳滤膜的抗污染性能进行了评价.结果表明，0.34 mol·L^-1Cu(NO₃)₂与0.14 mol·L^-1 H₃BTC在100℃下反应12 h,制备的复合陶瓷纳滤膜对亚甲基蓝、甲基橙、铬黑T、罗丹明B、酸性品红、刚果红的去除率为20%～99%,通量为17.2～39.8 L·m^-2·h^-1.复合陶瓷纳滤膜的通量恢复率为61.8%,通量下降率为60%,表现出较好的抗污染性能.     

复相陶瓷刀具材料增韧方式及机理

综述并分析了目前复相陶瓷刀具材料的主要增韧方式及其机理,认为两相复合陶瓷刀具材料的各种增韧方式各有其优势和自身难以克服的缺陷,纳米材料尽管承载着从根本上改善陶瓷刀具材料断裂韧度的希望,但是目前的纳米增韧机理尚未摆脱微米增韧机理的范畴,因此,多相复合协同增韧是目前陶瓷刀具材料增韧研究的主要方向,而建立协同增韧模型以研究其协同增韧机理是目前多相复合陶瓷刀具材料增韧研究的关键问题.     

电控液压全可变气门驱动系统的设计与分析

为了满足发动机设计及性能指标要求,比较分析国内外先进气门执行机构的优缺点,设计一种新型电控液压全可变气门驱动系统.在此基础上,建立气门驱动系统的数学、物理模型,借助MATLAB/Simulink计算平台搭建本系统计算仿真模型并用试验结果进行验证,保证了计算模型的可靠性.根据系统结构,详细分析了可控性参数旋转阀相位差角及蓄压器压力和发动机转速对气门最大升程、气门开启持续期、气门启闭时刻、气门速度及加速度的影响.研究结果表明,旋转阀相位差角通过改变气门开启持续期改变气门关闭时刻,但不影响气门开启段升程规律;蓄压器压力对气门最大升程有重要影响,但不改变气门开启持续期及启闭时刻;在不同发动机转速下,气门最大升程、关闭时刻均有改变;随着发动机转速的提高,气门升程断面积减小,气门关闭时刻推迟.     

锰镍复合氧化物半导体纳米陶瓷的微观结构和电性能研究

对用溶胶一凝胶(SOL—GEL)工艺制备出的纳米粉末进行加压、烧结处理,制成NiO/Mn_3O_4.复合氧化物半导体纳米陶瓷试样,通过XRD、SEM、复阻抗和电导特性对复合氧化物样品的结构和电性能进行分析研究,结果表明纳米陶瓷电学特性与其显微结构有着十分密切关系.     

新型复合稀土掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷

采用固相法制备新型复合稀土Sc2O3和Y2O3掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷,并对其显微组织和电性能进行了分析.结果表明,复合稀土掺杂可提高压敏陶瓷的综合性能,并明显优于单一稀土掺杂,复合稀土掺杂对压敏陶瓷电性能的影响规律仍遵循单一稀土掺杂对压敏陶瓷电性能的影响规律.新型复合稀土Sc2O3和Y2O3掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷,在相同的Sc2O3掺杂比例下,随Y2O3掺杂量的增加,电位梯度呈增加的趋势;在相同的Y2O3掺杂比例下,随Sc2O3掺杂量的增加,非线性系数呈增加的趋势.当掺杂Sc2O3的摩尔分数为0.12%、Y2O3的摩尔分数为0.20%时,复合稀土掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷的综合电性能最为理想,电位梯度为410V·mm-1非线性系数为38.0,漏电流为0.58 μA.     

纳米MoS_2复合陶瓷层结构与性能

为提高铝合金的表面硬度并降低其在摩擦磨损过程中的摩擦系数,在电解液中添加二硫化钼纳米粒子,利用微弧氧化技术在ZL109铝合金表面制备出含有二硫化钼的复合陶瓷层,且其表现出良好的摩擦学性能.添加二硫化钼纳米粒子后,陶瓷层的表面粗糙度降低,但是硬度未发生明显改变.在摩擦磨损试验中,复合陶瓷层的摩擦系数相对普通陶瓷层有所降低.在二硫化钼纳米粒子质量浓度为5g/L时,陶瓷层的摩擦系数最低,相对普通陶瓷层下降47%.     

35kV绝缘子雷电冲击下闪络特性实验分析

用盐水浓度模拟污秽物导电特性,用400 kV冲击电压发生器对35 kV陶瓷支柱绝缘子和复合支柱绝缘子进行了1000余次雷电冲击电压下的干闪、湿闪和人工污秽试验,对起始闪络电压和伏秒特性曲线的变化规律进行了探索.实验结果表明,陶瓷绝缘子的起始闪络电压比复合绝缘子更容易受到污秽物的影响,但其闪络形成时间受盐水浓度和表面湿度的变化影响不大,而复合绝缘子则会受到较大影响,这在电力系统绝缘配合设计方面需要重视.本文对35 kV陶瓷绝缘子和复合绝缘子在雷电冲击电压下的闪络特性开展了实验研究.     

(Y-TZP)-Al_2O_3-TiC复合陶瓷的显微结构与力学性能

研究了(Y-TZP)-Al_2O_3-TiC复合陶瓷在无压绕结条件下的显微结构及力学性能。结果表明,其相结构由t-ZrO_2、α-Al_2O_3、TiC组成。随TiC含量增加,可相变的t-ZrO_2含量减少.当TiC<10wt％时,不仅提高了复合陶瓷的硬度、韧性,而且强度无明显下降。在特定磨损条件下,TiC含量为20wt％的复合陶瓷具有最佳的耐磨性能。