高孔率金属材料表观电阻率的计算公式

根据高孔率金属材料的结构特征建立几何模型 ,运用几何方法和有关电学概念 ,简便地推导了具有均匀结构的高孔率材料电阻率与孔率的数学关系 ,由此得出通过孔率这个易知量来计算高孔率材料电阻率的公式 .以泡沫镍为例的应用证明 ,该理论式与实测结果基本一致     

高孔率材料抗拉强度与孔率的关系

根据高孔率材料的结构特点提出模型,推导出该材料抗拉强度与孔率的数学关系式,通过高孔率泡沫镍例为的实验,证明了该理论式较好地反映了高孔率金属抗拉强度随孔率的变化规律。     

高孔率金属材料表现电阻率的计算公式

根据高孔率金属材料的结构特征建立几何模型,运用几何方法和有关电学概念,简便地推导了具有均匀结构的高孔率材料电阻率与孔率的数学关系,由此得出通过孔率这个易知量来计算简孔率材料电阻率的公式,以泡沫镍为例的应用证明,该理论式与实测结果基本一致。     

静动态力学条件下多孔金属的材料/结构多级优化设计研究

将微结构胞元内部构型设计、胞元排布设计和宏、细观跨尺度计算相结合,建立了基于同一微结构的材料/结构多目标拓扑优化的静动力学设计模型.分别给出了材料设计、结构设计和材料/结构一体化设计的灵敏度有限元列式,在此基础上以简支梁和悬臂梁为例进行了数值计算.结合多孔金属材料具有功能性特点,基于数值算例的结果,在结构承载方面讨论了多孔金属材料/结构静动力学优化设计中的材料设计、结构设计和一体化设计的异同和各自的适用范围.指出材料设计侧重于功能性,结构设计侧重于结构效率,而材料/结构一体化设计由于兼顾了功能性和结构效率特点,较好地实现了集成化设计;为多孔金属设计选取合适的设计方式提供依据.     

超临界CO2中以PEG20000为模板制备多孔材料Fe2O3

在超临界CO2中以聚合物PEG20000为模板,乙酰丙酮铁为前驱体制备Fe2O3多孔材料.研究了压力和温度对插嵌率的影响,并对材料进行了TG、XRD、N2吸脱附及SEM等表征.X射线衍射结果表明,产物主要由α-Fe2O3组成.根据产物的N2吸附-脱附等温线计算,产物的比表面积可迭361.01 m2/g,平均孔径为8 nm左右.SEM测试结果表明,产物由形状不规则的带有疏松结构的碎片组成.     

方向微孔表面动压效应实验研究

表面微孔的方向性可以改变表面流体的流向,在孔区末端的汇聚挤压形成明显的流体动压效应.文中以椭圆微孔表面为研究对象,通过环环润滑实验考察了方向微孔表面的动压效应.对不同倾斜角、方向因子和开孔面积的微孔表面,在不同载荷和转速工况下的膜厚和摩擦扭矩的变化规律进行了研究.实验结果表明：方向微孔通过改变流体的流向形成表面流体膜动压效应,方向微孔表面具有显著的动压承载能力,使摩擦副端面迅速打开,容易形成全膜润滑,避免表面间的摩擦磨损;微孔方向因子、倾斜角等参数对表面动压效应影响明显,方向性越强、转速越高,动压效应越大,表面流体膜承载能力越高.实验结果与理论分析相一致,方向性微孔可有效改善密封端面的动压开启性能.     

确定复杂多孔材料有效导热系数的新方法

从Lattice-Boltzmann(LB)方程出发, 推导了二维LB 导热模型(D2Q5),计算了具有复杂结构的多孔材料的有效导热系数, 计算结果与其他文献中的实验结果符合较好. 分析了多孔材料有效导热系数与材料孔隙率、单位面积孔隙数、骨架形状等参数之间的关系并给出了估算公式. 给出的二维LB 导热模型能方便地计算各种小尺度上具有复杂边界或复合材料中的导热问题, 且二维模型能方便地扩充到三维.     

新型有序炭纳米棒阵列的合成及在电化学电容器中的应用

采用有序中孔硅为模板成功合成了排列有序的炭纳米棒阵列OCNR. XRD测试和TEM观测表明, OCNR为有序排列(p6mm)的炭纳米棒阵列构成. N₂吸脱附测试表明, OCNR具有典型的中孔结构和集中的中孔分布. 与超大比表面积的活性炭Maxsorb相比, OCNR具有更好的电容特性, 更高的功率输出和优异的高频电容性能, 这都得益于OCNR规整的孔道有利于电解质水合离子的快速扩散. 循环伏安研究表明, 在50 mV/s的高电压扫描速度下, OCNR的比电容值仍可保持在166 F/g, 而此时Maxsorb的比电容值却降低到73 F/g. 值得一提的是, OCNR在提供高功率输出的同时, 仍能保持高的能量密度, 可以应用于对功率输出和能量密度都有较高要求的场合.     

横观各向同性饱和弹性多孔介质三维非轴对称Lamb问题

基于孔隙介质的Biot理论, 首先引入位移函数, 将圆柱坐标系下横观各向同性饱和弹性多孔介质的Biot波动方程转化为两个解耦的6阶和2阶控制方程.然后根据方位角的Fourier展开和径向Hankel变换, 求解了Biot波动方程, 得到了以土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的积分形式的一般解, 并用一般解给出了饱和多孔介质总应力分量的表达式. 在此基础上研究了横观各向同性饱和半空间体的Lamb问题. 考虑表面排水和不排水两种情况, 得到了横观各向同性饱和弹性半空间体在表面竖向和水平谐振力作用下, 表面径向位移、竖向位移和周向位移的积分形式解, 给出了算例.     

氢促进位错发射的分子动力学模拟

利用第一原理和陈氏三维晶格反演公式获得了Al和H的互作用对势 .分子动力学计算表明 ,当Al晶体中含H时 ,裂尖发射位错的临界应力强度因子从0 .1 1MPam降低为 0 .0 75MPam(CH=0 .72 % )和 0 .0 6MPam(CH=1 .44% ) ,即氢促进了位错的发射 .计算表明 ,氢在裂尖富集后能形成许多小气团 ,同时使平衡空位浓度升高     

利用分形方法确定聚氨脂泡沫塑料的有效导热系数

聚氨脂泡沫塑料是一种多孔介质, 它的不规则泡孔结构对导热过程有重大的影响. 本文利用局部面积分形维数来描述聚氨脂泡沫塑料的泡孔结构, 计算了沿发泡方向和垂直发泡方向的局部分形维数, 构建了当量元泡. 根据截面分形空隙分数, 提出了一个计算聚氨脂泡沫塑料导热的简化分形导热模型, 导出了多孔泡沫材料分形导热系数的计算公式. 模型的预测值与聚氨脂泡沫塑料样品的实测值吻合.     

直接甲醇燃料电池质子交换膜内两相逆流的研究

从液态进料直接甲醇燃料电池水管理的角度, 对PEM中水的相变过程的发生和发展作了定性的分析, 阐明了PEM干涸的机理. 建立了PEM中两相区内的一维、稳态、含内热源多孔介质相变传热传质模型. 该模型考虑了毛细力、电渗力和相变的影响. 推导出了PEM中两相区的无量纲理论长度δ _t的计算公式和PEM临界干涸准则数[-ω/γ] _cr的表达式. 利用该模型对两相区内液相水饱和度、各相的压力以及温度分布进行了数值模拟. 模拟结果能够从机理上解释Ohm极化区电池性能变化规律, 并能为阴极催化层催化剂含量和PEM最佳厚度的选取提供理论依据.     

Co原子浓度对Co-Mn-Si薄膜各向异性磁电阻及半金属性的影响

向原子比为2:1:1的Co-Mn-Si合金薄膜中掺杂Co原子,试图发现Co-Mn-Si合金薄膜半金属性的变化规律.通过制备系列不同成分Co-Mn-Si合金薄膜,并测试薄膜的各向异性磁电阻比.结果发现制备的Co50Mn Si薄膜具有良好的B2结构,杂质及缺陷数量少(剩余电阻比大),各向异性磁电阻比为负值,从而具有良好的半金属属性.随着Co原子浓度的增加,Co-Mn-Si薄膜B2结构取向度降低,剩余电阻比减小,各向异性磁电阻比增大,其半金属属性随Co原子浓度的增加被逐渐破坏.     

磁流体-泡沫金属减振器磁路优化设计

利用ANSYS软件对磁流体-泡沫金属减振器的磁路进行数值模拟研究,对影响其性能的磁路级数及相邻两级线圈中电流流向的异同进行了分析.研究结果表明,相同条件下采用多级磁路较单级磁路具有较多的优点,并且多级磁路中相邻激励线圈绕向相反能够更好的改善磁路性能.本研究为磁流体-泡沫金属减振器的设计提供依据.     

三维有序多孔SiC陶瓷的制备及表征

采用三维有序氧化硅凝胶小球为模板, 以聚甲基硅烷(PMS)为先驱体, 经过先驱体的渗入、陶瓷转化和模板的去除, 制备了长程三维有序球形孔多孔SiC陶瓷. 研究结果表明: 所制备的多孔陶瓷中球形孔的孔径(84~658 nm)、BET比表面积(299.44~584.64 m²/g)和微孔体积(0.25~0.64 cm³/g)受氧化硅凝胶小球的粒径(112~700 nm)控制, 且该多孔陶瓷体系中存在3种孔, 即球形孔、“窗口”和小孔(2~5 nm). 其中球形孔以hcp结构有序排列、“窗口”使球形孔三维贯通、小孔的存在使该多孔陶瓷体系具有极高的BET比表面积和微孔体积.     

反复重熔母合金铸锭对Zr-Al-Ni-Cu-Ag金属玻璃中析出二十面体相稳定性影响

示差扫描量热法(DSC)分析结果表明, 反复重熔母合金铸锭提高了Zr⁶⁵Al^7.5Ni¹⁰Cu^12.5Ag⁵金属玻璃晶化时析出的二十面体相(I-相)的稳定性. 晶化过程的Kissinger分析结果表明I-相析出和其分解的激活能都增大. I-相的稳定性的提高是由于金属玻璃中的短程序尺寸减小和短程序分布的均匀化, 使得合金元素的重组变得更为困难. 短程序尺寸的减小源于反复重熔后母合金铸锭后凝固组织的明显细化.     

金属多晶体晶粒长大时晶界的迁移行为

为克服传统三维多晶体晶粒正常长大基本理论的缺陷,以棱边或角隅迁移带动晶界迁移的方式推导出了新的晶粒长大关系式.以凯尔文十四面体为晶粒的基本形状,分析了多晶体晶粒长大时棱边及角隅密度的变化规律及其对晶粒长大速度和迁移激活焓的影响.以实验Fe-3%Si合金为例,用新关系式对其晶粒长大过程进行了模拟计算.结果显示,棱边或角隅迁移带动晶界迁移所反映出的规律,尤其是角隅迁移,更接近真实晶粒的长大过程,传统关系式中的缺陷得到明显改进,所推算激活焓的变化趋势也与实际观察相符.新关系式尚未能考虑金属三维多晶体中第二相粒子及溶质原子的作用,因此与实际观察结果尚存差异,有待进一步完善.     

平板热管多孔毛细芯等效导热系数预测

本文以平板热管多孔结构毛细芯为研究对象,深入分析了毛细芯等效导热系数的影响因素及变化规律.针对多孔毛细芯微观结构随机分布且固相骨架相连的特点,采用扩散受限聚集模型对多孔毛细芯进行三维重构,对受限空间气体热导率进行计算,并采用有限容积法对模型在稳态导热条件下的传热性能进行了数值计算,研究了在孔隙率和颗粒直径对多孔毛细芯等...     

益气化瘀化痰法对肺纤维化大鼠肺组织结构及血清MMP-9、TIMP-1的影响

目的 观察益气化瘀化痰法(YHH)对肺纤维化大鼠肺组织结构、血清基质金属蛋白酶-9(MMPO)和金属蛋白酶组织抑制物-1(TIMP-1)水平的影响,探讨其防治肺纤维化的可能机制.方法 健康SD大鼠采用博来霉素建立肺纤维化模型,随机分成7组:正常对照组(Z组)、模型组(M组)、氢化可的松组(QK组)、益气组(YQ组)、化瘀组(HY组)、化痰组(HT组)、益气化瘀化痰组(YHH组).HE、Masson染色光镜观察肺组织病理形态变化;电镜观察肺组织超微结构变化;酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清MMP-9、TIMP-1含量.结果 1)与M组比较,各治疗组均能减少肺间质胶原沉积,减轻肺纤维化程度,尤以YHH组较为明显2)与Z组比较,M组血清MMP-9水平有所升高,TIMP-1水平显著升高,MMP-9/TIMP-1比值降低(P＜0.05);与M组比较,各治疗组均能升高血清MMP-9水平,降低TIMP-1水平,升高MMP-9/TIMP-1比值,以YHH组作用更显著(P＜0.05).结论 益气化瘀化痰法可能在一定程度上通过调整MMP-9/TIMP-1的比值,使其趋于平衡,从而延缓肺纤维化的进程.     

油酸功能化金属有机框架纳米片的摩擦学性能研究

利用对苯二甲酸与乙酸铜为原料,采用超声辅助自组装合成了铜基金属有机框架(Cu-MOF)纳米片,之后通过超声处理将油酸分子修饰于Cu-MOF表面,得到Cu-MOF@OA纳米片.相比于Cu-MOF纳米片, Cu-MOF@OA纳米片在保持片状结构的同时,其尺寸进一步减小,同时也使团聚问题得到了极大改善,在基础油500 N中表现出良好的分散稳定性.摩擦学试验表明,在1.0 wt.%的添加浓度下, Cu-MOF@OA展现出最佳的摩擦学性能,其摩擦系数降低至基础油的3/5,磨损体积降低至基础油的1/6.最后,利用扫描电子显微镜(SEM)与X射线光电子能谱(XPS)对Cu-MOF@OA纳米片润滑后的磨痕进行形貌和特征元素的表征,探究其润滑机制.结果表明,摩擦过程中在负载和剪切应力的共同作用下, Cu-MOF@OA纳米片、基础油以及铁基底三者之间发生了复杂的摩擦化学反应,形成了由含氮物质、含碳物质与铁氧化物组成的摩擦膜,降低了摩擦磨损.