以石油焦和高温煤沥青制备各向同性石墨材料的研究

以煅后石油焦为骨科,高温煤沥青为黏结剂,采用冷混捏球磨,经过冷等静压工艺在不同压力下制得各向同性石墨材料,并对不同成型压力下制备所得材料的微观结构和物理性能进行分析.结果表明,当骨料颗粒平均尺寸d50约为21 μm,黏结剂含量为33％时,其适宜的成型压力为80～100 MPa;在不同的成型压力下制备各向同性石墨材料,应采用不同的焙烧和石墨化升温曲线;提高成型压力、减少骨料石油焦中大尺寸片状结构颗粒的数量及增强骨料和黏结剂混捏的均匀性,均有利于提高所制备各向同性石墨材料的物理性能;采用高温煤沥青作为黏结剂,有利于提高各向同性石墨材料的导热率和电学性能.     

柔性石墨材料在三向压应力状态下的流变特性

三向压应力状态是柔性石墨材料在加工成型及使用过程中的主要受力形式之一。本文以流变学理论为基础,讨论了柔性石墨材料在此种应力状态下的流变特性,并给出了定量的计算方法。     

圆面积均布荷载下横观各向同性地基位移和应力计算

从横观各向同性弹性体轴对称问题的基本方程出发,通过对各向同性下的Love位移函数重新修正,采用位移解法,同时利用Hankel积分变换和Bessel函数理论.得到了材料特征值s1=s2时,圆面积上作用均布垂直荷载的横观各向同性地基位移与应力分量的解析解.     

横观各向同性圆管中的应力波传播

采用沿次特征线积分方法研究了扭转冲击荷载作用下横向同性圆管中剪切应力波的传播问题并进行了数值解析。数值结果表明：荷载分布不连续时，圆管中复杂的应力分布仅在冲击端附近。     

各向同性煤沥青制备炭/石墨纤维的研究

以各向同性煤沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制备了直径为55μm的沥青纤维,经预氧化、炭化和石墨化处理后得到炭纤维和石墨纤维,并采用偏光显微镜、XRD和SEM等对其形貌、结构和性能进行表征。结果表明,炭/石墨纤维具有与沥青原料相似的各向同性光学结构;随热处理温度升高,炭/石墨纤维截面逐渐变粗糙,且内部石墨微晶逐步发育并长大,3 000℃下石墨化纤维微晶增大较明显,其堆积高度和平面尺寸分别约为5nm和11nm;1 600℃炭化纤维的力学性能较好,其拉伸强度和杨氏模量分别达到0.57GPa和32.19GPa,进一步提高热处理温度,纤维拉伸强度逐步降低,但是其杨氏模量逐渐增加,3 000℃石墨化纤维的拉伸强度和杨氏模量分别为0.26GPa和40.57GPa;炭/石墨纤维室温轴向电阻率随热处理温度的升高而降低,1 000℃炭化纤维室温轴向电阻率为47.78μΩ.m,3 000℃石墨化纤维室温轴向电阻率降至21.98μΩ.m。     

用各向同性材料测试胶层剪切模量

根据文献［１］对带４５°切槽圆盘对接的应力分析，提出了用各向同性材料作被胶接试件测定胶层剪切模量的方法．测得结果表明：这种测法易于实现，而且可以准确测定。     

环境预警系统的层次分析模型

在理论分析和实践工作的基础上 ,采用层次分析法 ,对环境预警的各影响因素进行了统计分析 ,得出了各影响因素的相对重要性排序 ,确定了各影响因素的具体权重 ;对环境预警系统在实践工作中的具体应用和真正发挥预警系统的有效作用提出了有参考价值的建议     

页岩横观各向同性储层水平井井周应力预测模型

致密页岩储层进行水平井钻井和压裂改造时,为了精确确定页岩气储层水平井的井周应力,在页岩岩石力学特性的基础上,建立了考虑页岩横观各向同性的本构模型和页岩气储层的地应力模型,并进而建立了页岩气储层水平井的井周应力模型。通过分析页岩气水平井井周应力的分布规律,结果表明:水平和垂直弹性模量比、地应力比和孔隙压力对井周应力的分布有较大影响,而泊松比的影响相对比较小。该致密页岩储层水平井井周应力的计算方法,可为页岩气水平井的钻井和压裂改造提供理论参考和指导。     

固体材料的辐照改性

在辐射作用下,固体材料(如半导体、金属、陶瓷、电介质等)的理化性能会发生变化。利用这种辐照改性技术,可以得到各种性能优异的新型固体材料。根据不同的材料和改性要求,可分别选用电子、中子或者离子作为辐射源进行辐照处理。现介绍半导体和金属材料的辐照改性。一、半导体电力器件的电子束辐照在半导体电力器件生产中,传统采用扩金工艺。这种工艺有许多缺点,例如,产品性能差,成品率低(约为30％),工艺复杂,占用劳动力多,耗电量大,还需化费宝贵的     

圆柱型各向同性双材料界面裂纹问题研究

研究圆柱型各向同性双材料在径向应力条件下的界面裂纹尖端场的力学问题。利用弧形界面裂纹尖端的控制方程和材料边界条件,将力学问题化为偏微分方程组边值问题,建立了数学模型。运用分离变量法,设定特殊含待定系数的位移函数,借助边界条件和待定系数法,得到满足边界的偏微分方程组的解。利用应力函数与位移、应力的关系式,计算得到级数形式的圆柱型复合材料界面裂纹尖端附近的应力和位移的解析表达式。     

抗热震石墨材料研究

本研究采用生焦两步煅烧、高压焙烧和高压浸渍工艺,制取低热胀、高密度、高强度抗热震石墨,品质因素达285Cal/cm·s,远优于普通固体材料。通过物理性质测试及結果分析,提出了两步煅烧降低焦炭热胀系数,及加压焙烧改善制品结构,提高其强度和热导的机理。     

各向同性Gent-Thomas材料中空穴生成的突变性

研究了由均匀各向同性不可压缩Gent-Thomas材料组成的球体在给定表面拉伸死载荷作用下的球对称变形问题.得到了描述球体内部空穴生成和增长的空穴分岔方程.证明了方程的平凡解支上存在唯一的分岔点,以及非平凡解在分岔点附近可以局部向左或向右分岔.特别地,当材料参数取某些值时,局部向右分岔的非平凡解对应于拉伸死载荷超过某临界值时,球体内部有空穴生成并连续增长;而局部向左分岔的非平凡解支上还存在一个二次转向分岔点,在这种情形下,当拉伸死载荷还未超过临界值时,球体内部便有一个半径相对较大的空穴生成,这与其他各向同性不可压缩超弹性材料有明显的不同.同时给出了相应的数值算例.     

动态核概率主元分析模型及其应用

核概率主元分析(kernel probabilistic principal component analysis,KPPCA)能够有效去除过程的非线性.但是KPPCA仅构造了生产过程的静态线性关系,处理具有较强动态特性的实际工业生产过程效果较差.为克服上述缺点,提出一种基于动态KPPCA的过程监测方法,利用核函数将经过压缩的动态增广数据映射到高维空间,然后利用PPCA对满足线性关系的过程变量映射值进行监测.仿真结果表明:该方法监测指标对故障的灵敏度高,误报率和漏检率较小,故障状况与正常状况很明显的分离开来.     

用三维等参单元计算横观各向同性体应力

本文先简单介绍计算的力学模型,约束情况,采用的单元及计算程序要点。接着列出主要的计算公式,着重推导横观各向同性层迭结构的弹性矩阵、刚度子矩阵。然后标明程序框图,并对有关形成刚度子矩阵的程序段及用容量有限的机器内存求解大方程组的程序段作一简述。最后讨论程序调试,分析计算结果。     

硫酸盐侵蚀下水泥基材料等效应力计算

针对硫酸盐侵蚀过程中水泥基材料的体积膨胀问题,运用盐结晶与微孔力学理论,建立了水泥基材料与其毛细孔隙内钙矾石晶体相互作用的代表性体积单元(RVE)及其力学分析模型,分析了一定钙矾石浓度下RVE内膨胀应力在微观尺度上的空间分布规律。通过均匀化方法,从宏观尺度上分析了RVE所在位置点的等效应力随钙矾石浓度的变化规律。分析结果表明,微观尺度上RVE内钙矾石组成的内球体各向受压,水泥基材料组成的外球壳径向受压、环向受拉;宏观尺度上RVE所在位置点的径向等效应力为压应力,且随钙矾石浓度的增加而增大,而环向等效应力为拉应力,也随钙矾石浓度的增加而增大。     

纯拉力下混凝土材料的应力应变行为

一、前言拉力下混凝土的应力应变(σt—ε)行为对弄清混凝土材料的内部结构与力学行为的关系有着重要意义。尽管直接拉伸试验比较困难,国外一些学者仍就此做了不少工作。但到目前为止,对拉力下混凝土σt—ε行为的描述尚不一致,认识也不统一。国内在这方面     

高分子材料的正电子辐照效应

正电子辐照效应是国内外刚刚开始研究的新课题．它的研究直接关系到应用正电子探测高聚物自由体积特性参数的准确度．本文介绍了目前我国在这一研究课题上的现状。     

石墨相氮化碳基核壳异质结光催化材料的构筑及性能

光催化技术是解决能源危机和环境污染的有效途径,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)被认为是一种有前途的光催化材料,但高载流子复合率严重限制了其光催化活性,通过构建核壳结构形成紧密且大面积接触的异质结,可有效促进光生载流子的分离效率。基于此,研究核壳结构的g-C₃N₄基异质结成为热点,通过介绍核壳结构的主要功能及核壳结构材料的应用,阐述g-C₃N₄基核壳异质结光催化剂的性能和优势,重点讨论g-C₃N₄基核壳异质结的构筑策略,包括水/溶剂热法、超声辅助自组装法、热处理法,并归纳总结合成过程中g-C₃N₄的生长机制,分析g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料面临的挑战及未来发展方向,旨在为新型高效g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料的设计与开发提供有益参考。     

约束条件下石蜡-膨胀石墨复合相变材料热膨胀实验

采用水浴加热石蜡—膨胀石墨复合相变材料热膨胀压力试验装置,测试了约束条件下纯石蜡以及膨胀石墨质量分数分别为5％和10％的石蜡—膨胀石墨复合相变材料的膨胀压力.实验表明膨胀石墨的加入明显改善了石蜡—膨胀石墨复合相变材料的导热性能,使复合相变材料中石蜡的相变提前发生.膨胀石墨质量分数为5％和10％时,相变时间范围较纯石蜡相变时间分别缩短了30％和40％.膨胀石墨质量分数为5％时,石蜡—膨胀石墨复合相变材料产生的最大膨胀压力比纯石蜡相变产生的最大膨胀压力提高了25％,最大膨胀压力可达87.3 MPa.将石蜡—膨胀石墨复合相变材料用作驱动材料是切实可行的.