液态ZL205A高强度铝合金的吸氢特性

基于Sieverts定律,研制了检测液态铝合金吸氢量的计算机辅助实验系统.应用该系统检测了液态高强度ZL205A铝合金的吸氢特性.实验结果表明,熔体温度、铝液与环境水蒸气接触时间是决定铝液吸氢量的关键因素,并且试块上气孔面积率随两因素的增强而急剧增大.系统具有良好的检测精度,可用于在线实时测量.     

铝液表面吸氢的模拟研究

本文采用 ＫＯＨ溶液－ＣＯ２－Ｎ２系统来模拟研究铝液在处理过程中表面的吸氢作用。分别对单管、多孔吹头和旋转吹头的铝液处理工艺进行了考察。实验结果表明：单管和多孔吹头工艺的液面吸气表观传质系数ＡＫ基本上相同，均大于旋转吹头工艺的ＡＫ值。ＡＫ值与总搅拌能量密度没有直接关系；而主要取决于液体的流态。上下对流增大从液面吸气的ＡＫ值。     

NdNi5—xCux吸氢性能的研究

本文研究了NdNi_(5-x)Cu_x吸氢性能。实验结果表明NdNi_3Cu_2和NdNi_5在饱和吸氢量、吸氢动力学曲线以及解吸等温线都很接近。当NdNi_(5-x)Cu_x中x增至4时仍具有吸氢性能而NdCu_5在相同条件下却并不吸氢。X-射线衍射分析表明它们相应物相(NdNi_(5-x)Cu_x)均属于CaCu_5结构。     

花生根瘤菌转吸氢基因的研究

以ｐＲＫ２０７３为辅助质粒、通过三亲本杂交，将携带豌豆根瘤菌吸氢基因的质粒ｐＡＬ６１８转移到花生根瘤菌ＮＢ２中，通过抗性筛选、质粒检测及吸氢活性测定，获得一系列能稳定遗传的结合株，其中ＮＢ２－７，ＮＢ２－１１在自生条件下其吸氢活性为受体株的１５倍，在共生条件下其吸氢活性为受体株的２～３倍．     

钛锰二元合金的吸放氢性能

系统地研究了钛锰二元合金的吸、放氢量,压力组成等温线以及吸氢过程热力学函数(ΔHΔS)的变化。实验证实,对于不加均匀化退火和活化处理的二元钛锰合金,其综合吸放氢性能最佳的组成为TiMn_(1.15)-TiMn_(1.25)。     

温度对Al-Ga-Mg-Sn铝合金产氢性能的影响

铝基材料水解产氢具有广泛的应用前景.通过电炉熔炼制备了5种新型Al-Ga-Mg-Sn铝合金;利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析手段表征合金在铸态下的组织结构;采用制氢装置测试铝合金在50、70、90℃自来水中的产氢速率和产氢量.结果表明:Al-Ga-Mg-Sn铝合金组织由铝基体和Mg_2Sn组成,水解产物为AlO(OH)等;同一成分试样,产氢速率和产氢量均随温度的升高而增加;不同成分试样在同一温度下,产氢速率和产氢量与低熔点元素Ga、合金相中Al(s)和Mg_2Sn的体积分数有关.进一步分析发现:产氢动力学服从直线规律,即同一试样产氢速率与温度成正比,并基于实验结果进行了拟合与验证.     

CeNi5—xCux吸氢性能研究

样品在氩气氛下采用高频感应炉制备,所有样品经过均匀化热处理。在20,40和60℃下测量CeNi_(5-x)Cu_x饱和吸氢量,吸氢动力学曲线和放氢曲线。 在20和40℃,CeNi_3Cu_2压力一组成等温图中有较宽和明显的平台压力区,吸、放氢速度较快。若用Cu取代CeNi_5中部分Ni则成本可有所降低。CeNi_3Cu_2是很有发展前途的贮氢材料。CeNi_5和CeNi_4Cu在相同条件下不具有吸氢性能。CeNi_(5-x)Cu_x具有CaCu_5结构。     

含铬的钛锰基合金的吸氢

测定了含铬的钛锰合金吸放氢量和压力组成等温线。少量铬的加入有效地提高了不加均匀化高温热处理的钛锰合金的吸氢活性,显著地增大了吸放氢量,其吸放氢性能最优的组成为TiNn_(1.20)Cr_(0.15)—TiMn_(0.12)Cr_(0.25)。     

汽车减振器连杆镀铬层的吸氢与耐腐蚀性能

针对汽车减振器连杆高效镀铬工艺在高电流密度条件下因镀层吸氢量大而引起的耐腐蚀性能差的问题，研究了电流密度与镀层组织及耐腐蚀性能的关系．动用扩散理论得到了电流密度与镀层氢含量的关系曲线．试验证明，在J＝58A／dm^2的工艺条件下镀层含氢量小，吸氢速度平缓，此时的镀层耐腐蚀性最好．研究结果对汽车减振器连杆电镀生产工艺的改进提供了理论依据，具有较高的工程实用价值．     

新型储氢复合材料Mg／MWNTs的氢化性能

采用催化反应球磨方法，研制成复合材料Mg-MWNTs(ω=5％，20％)。利用储放氢实验装置，测试了Mg／MWNTs吸放氢动力学性能。研究发现，复合材料Mg-MWNTs(ω=5％，20%)在298K和2．0MPa氢压时最大储氢量都很低；在373K、473K和553K温度时，Mg-5％(ω)MWNTs的最大储氢量分别为5．34％、5．89％和6．08％；而Mg-20％(ω)MWNTs只有2．11％、2．68％和2．75％。与其它储氢复合材料相比，复合材料Mg-5％(ω)MWNTs在保持较好的最大储氢量基础上，具有很好的吸放氢动力学性能。     

基于动态测氢法的铝含氢量快速检测系统研制

以氢分压动态检测方法为基本原理，以西华特定律为含氢量计算公式的基本模型，研制了由真空变容单元、变容驱动单元和数据采集与处理单元构成的铝合金熔体含氢量快速检测系统．通过实时监测真空室实际压强和动态计算的理论压强以及二者的差值，快速获得熔体氢分压，利用经验公式计算熔体含氢量，不仅测试速度快、测试准确，而且具有操作简单和测试成本低的显著特点．     

LaNi_（5－x）Al_x贮氢合金的研究

用Ａｌ置换ＬａＮｉ５贮氢合金中部分Ｎｉ，得到一系列ＬａＮｉ（５－ｘ）Ａｌｘ（ｘ＝０．１，０．３，０．５）贮氢合金．通过对合金的热力学性能的测试可知：随着Ａｌ的加入及其含量的增加，贮氢合金的平台氢压降低，吸氢量有所减少，而吸氢速度有所增加．通过对合金及吸氢后氢化物品体结构的Ｘ射线衍射分析，发现Ａｌ的加入并未使晶体结构类型发生变化，只是晶格常数略有增加；同时还证明了ＬａＮｉ（５－ｘ）Ａｌｘ合金吸氢后其晶体结构也未发生变化，但晶格常数增加较大．     

铝合金预拉伸厚板内残余应力分布的测量

因残余应力而引起的加工变形是飞机整体结构件制造的难题之一．文中针对铝合金预拉伸厚板的特点,提出用改进剥层应变法来测量内部残余应力,并运用弹性力学理论进行推导,得到了应力一应变关系矩阵．随后对典型航空用铝合金预拉伸厚板7075T7351的内部残余应力进行了测量,并对测量结果进行了分析和比较．结果表明,文中提出的方法能有效地解决厚板内部残余应力测量的难题．     

质子导体氢泵在铝液脱氢过程中的动力学

实验采用自制的BaCe09Y01O3-α质子导体组装氢泵,进行了铝液脱氢实验,通过拟合分析氢含量随时间的变化曲线,研究铝液脱氢的动力学过程.实验结果表明:铝液氢含量S随着脱氢时间的增大而降低,脱氢速度随氢含量的降低而产生变化,当氢含量S≥0246mL/100g时,脱氢速度v为000116mL/(100g·min);当S<0246mL/100g时,脱氢速度v=00120S-00022,即脱氢速度随氢含量的降低而减小,脱氢化学反应为此阶段的速率控制步骤.氢泵脱氢极限氢含量随着外加电压的增加而降低,当外加电压达到20V以上时,铝液氢含量低于0096mL/100g,满足高纯铝对氢含量的要求.     

基于实验铝合金激光小孔焊熔池表面速度计算

为了解决激光焊接铝合金熔池表面液态金属流动速度量值化问题,结合高速摄影装置与波动理论,提出了计算激光焊焊接过程中铝合金熔池表面液体流速的计算方法.根据有限深度液体流动模型,波速取决于液体波传播的波长以及液体深度这两个物理量,采用高速摄影对焊接过程中熔池的流动形态进行拍摄,得到进行波的波长;对焊缝截面的熔深进行测量得到液体的深度,可以计算熔池表面液体的流动速度.研究表明,在激光束功率为6 kW,焊接速度分别为0.066 7,0.075,0.083 5 m/s的高速焊情况下,熔池表面的流动速度可达0.065 8,0.064,0.072 m/s.     

泡沫铝发泡过程中气泡的稳定性

对采用粉末冶金法制备泡沫铝材料过程中气泡稳定性对发泡效果的影响进行了研究,对影响气泡稳定的因素进行了分析.确定熔体的黏度与氢化钛分解是决定气泡稳定的主要因素.采用在铝硅合金粉末中加钙来增加熔体黏度,控制熔体的表面张力;通过控制氢化钛加入量来控制氢化钛分解释放出氢气的量;控制发泡时间,使发泡在气泡的稳定时段内进行;保持气泡内气体压力与气泡表面张力的平衡,可获得孔结构均匀、密度适合的泡沫铝材料.     

混合溶剂／高分子系统汽液平衡测定

建立了一套石英弹簧称重法测定混合剂高分子溶液汽液平衡的实验装置，实验结果表明，采用多个样品池增加溶剂吸收量、利用汽相ｐＶＴ数据测量值并结合物料衡算求得平衡时的汽液相组成的方法，可减小实验误差，汽液相的误差小于５％。用该装置测定了丁酮／甲苯／聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）和丁酮／丙酮／ＰＭＭＡ两个三元系在３０８．１５Ｋ下的汽液平衡数据。结果显示，由于甲苯的加入，丁酮在ＰＭＭＡ中的溶解性有了提高，而丁酮     

合金元素对铝阳极电化学性能的影响

通过正交试验法研究Mg,Sn和Hg元素对铝合金阳极电化学性能的影响,采用恒电流扫描法、动电位极化法和排水析氢法检测Al-Mg-Sn-Hg阳极的电化学性能和腐蚀性能,采用环境扫描电镜结合能谱分析研究A1-Mg-Sn-Hg阳极的表面形貌和显微组织.结果表明:Sn和Hg的加入使得一部分Mg与2种元素形成第二相,成为80℃、大电流密度下铝阳极活化的主要因素,并能很好地抑制析氢;另一部分Mg固溶在Al中,成为铝阳极保持活化状态的重要原因;得到了综合性能优良的Al-Mg-Sn-Hg铝合金阳极材料,它在电流密度为650 mA/cm2、80℃、4.5％的NaOH溶液中稳定电位为-1.707 V,析氢速率为0.38 mL/(cm2.min).     

低熔点铝基钎料的性能

采用真空感应熔炼炉制备低熔点Al-Si-Cu-Zn-Sn多元合金钎料,以Cu为主要降低钎料熔点的元素,Zn和Sn作为既降低钎料的熔化温度,又提高钎料的润湿性和流动性的元素.通过对钎料的性能测试表明:该钎料液相线温度为528.8℃,可在560℃钎焊6063铝合金,钎焊接头剪切强度达到母材抗拉强度的80%,并且该钎料具有良好的润湿性和流动性,可以用于锻铝及部分硬铝合金的钎焊.     

电解铝液中氢形成机理

对铝电解过程中铝液中氢的形成机理进行研究。研究结果表明:电解铝所用的原材料(Al2O3和AlF3等)有良好的吸水性能,所携带的水分进入电解液后,或与氟化盐发生水解反应,或被电解成氢和氧,析出的氢通过扩散和Al2O3寄生机制进入铝液,这是电解铝液中氢的主要来源。水分与铝反应所产生的氢通过Al2O3夹杂物-气体寄生机制进入铝液,对电解铝液中氢的形成有重要影响;铝电解过程生成的氢通过扩散和寄生机制对铝液的污染,是短流程工艺影响铝熔体冶金质量的主要根源。