硅橡胶绝热材料热化学烧蚀特征试验分析

采用烧蚀试验发动机对硅橡胶绝热材料进行了燃气速度仅为0.48 m/s,粒子含量极低的热化学烧蚀试验研究。得到了炭化烧蚀率和质量烧蚀率。观测分析了烧蚀后炭化层和热解层表面和侧面的宏观、细观结构特征。将硅橡胶绝热材料的热化学烧蚀特征与相同试验条件下的三元乙丙橡胶绝热材料烧蚀特征进行了对比,给出了硅橡胶绝热材料烧蚀建模计算的一些建议。     

芳砜纶浆粕在硅橡胶耐烧蚀绝热材料中的应用

以预处理后的国产芳砜纶浆粕纤维（PSA）浆粕作为主要耐烧蚀和增强填料,制备了硅橡胶绝热材料。研究了PSA浆粕纤维含量对硅橡胶绝热材料的分散效果、抗拉强度、断裂伸长率、线烧蚀率、密度和硬度等性能的影响。实验结果表明,芳砜纶浆粕的预处理可以提高其在绝热层基体中的分散和与基体的界面结合;当处理后PSA浆粕纤维用量不大于15份（苯基硅橡胶100份）时,随浆粕用量的增加,硅橡胶绝热材料断裂强度增大,断裂伸长率减小,复合材料的线烧蚀率随着PSA浆粕用量的增加而降低;添加PSA浆粕的硅橡胶绝热材料具有较好的耐烧蚀性,可应用在固体火箭发动机或者冲压发动机中。     

纤维织物和耐烧蚀填料对硅橡胶涂覆织物性能的影响

为研制防隔热效率更高的耐烧蚀硅橡胶涂覆织物,采用不同种类的纤维织物和耐烧蚀填料制备出多种新型硅橡胶涂覆织物,并分别研究了纤维织物种类、耐烧蚀填料种类和用量对硅橡胶涂覆织物力学性能和烧蚀性能的影响。实验结果表明:当选用碳纤维布(T300)作为增强骨架材料时,硅橡胶涂覆织物的烧蚀性能最优;随着耐烧蚀填料添加量的增大,硅橡胶涂覆织物的邵氏A硬度逐渐增大,其拉伸强度和断裂延伸率均呈现出先升高后降低的趋势;综合考虑力学性能,耐烧蚀填料的最佳用量为2 g/100 g;耐烧蚀填料能有效提高硅橡胶涂覆织物的烧蚀性能,其中酚醛纤维和黏胶基碳纤维的增强效果更好。     

考虑炭化绝热材料膨胀现象的体烧蚀模型

针对炭化层厚度大于绝热材料损耗厚度的实验现象,建立了考虑膨胀现象的双区体烧蚀模型。认为膨胀是在热解过程中产生的,且炭化层的生成速率是基体推移速率的2倍。在每一个时间步长根据当地温度与绝热材料热解温度的关系判断炭化层与基体的交界面位置,进行网格重新划分及数据交换耦合计算。结果表明,利用双区体烧蚀模型计算得到的烧蚀率和炭化层孔隙结构与烧蚀实验发动机实验结果相吻合,证明了文中模型能够基本反映EPDM类绝热材料的烧蚀特性。     

煤在加压流化床富氧燃烧条件下的碳转化规律

在15 kW加压流化床富氧燃烧实验台上,进行了内蒙古烟煤在850～900℃下的加压富氧燃烧实验,研究了压力为0. 1～0. 4 MPa、空气和21%～30%氧浓度的O_2/CO_2气氛下燃烧的碳转化规律.研究结果表明:稳态富氧燃烧条件下,加压流化床富氧燃烧实验台干烟气中CO_2浓度均超过90%.提高燃烧压力有利于提高碳转化率和CO_2生成率,有利于降低CO生成率.在压力0. 1～0. 3 M Pa范围内,CO_2生成率随着压力的增加基本呈线性递增关系,从85%左右增加到93%左右.进一步增加压力,CO_2生成率逐渐趋于平稳,并保持在较高水平.在压力为0. 4 MPa条件下,CO_2生成率增加到95%左右.提高O_2/CO_2气氛的氧浓度能够提高碳转化率和CO_2生成率,但是随着压力的提高,氧浓度对碳转化率和CO_2生成率的影响减小.     

3D C/C复合材料的电弧驻点烧蚀及机理分析

采用电弧驻点烧蚀试验方法,测试细编穿刺毡增强体C／C复合材料的烧蚀率,并采用电子扫描显微镜观察烧蚀表面形貌。研究结果表明:在电弧驻点烧蚀试验条件下,3D C／C复合材料具有较好的烧蚀性能;C／C复合材料的烧蚀过程主要受热化学烧蚀和机械剥蚀2种烧蚀机制的共同作用,二者相互促进,以机械剥蚀为主;微观烧蚀形貌主要由热化学化蚀导致,宏观烧蚀形貌则主要是机械剥蚀所致。     

梯度功能材料的传热与烧蚀计算

以热化学烧蚀二方程模型为基础,用烧蚀与传热耦合计算的方法,研究了梯度功能材料的烧蚀及热防护机理。以新研制的C／C／Al2O3碳陶梯度功能材料为研究对象,对此类材料的烧蚀率计算公式进行了推导。并将计算结果与试验结果进行比较,两者符合良好,进而分析了材料组分的梯度分布对于烧蚀边界条件下试件内部温度场分布的影响。     

石墨基体等离子喷涂TiC涂层耐烧蚀性能研究

采用等离子喷涂方法在石墨基体上制备出较为致密的Mo黏结层和TiC耐烧蚀涂层,利用SEM,XRD表征氧乙炔烧蚀试验前后涂层的表面形貌与相结构.结果表明:随着烧蚀距离减小,涂层质量烧蚀率呈现先增加后减小的趋势,最终趋于稳定;随着烧蚀时间增大,致密化区域快速增大,涂层质量烧蚀率略有增加.烧蚀过程中涂层经历了点状熔融、线形连接、网状连接和完全致密4个过程.TiC涂层在高温燃流作用下氧化生成TiO2并熔融,在燃流冲刷和表面张力作用下发生黏性流动,形成TiO2致密层,从而减小了机械剥落,降低了涂层质量烧蚀率.     

C/C-SiC复合材料的制备及其烧蚀性能

采用料浆喷涂法将SiC粉添加到针刺碳毡中,利用化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)与前驱体浸渍裂解(precursor infiltration pyrolysis,PIP)复合工艺制备C/CSiC复合材料.借助X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)与扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察材料的微观结构,利用H_2-O_2焰烧蚀实验测试材料的抗烧蚀性能,分析其烧蚀行为.结果表明:烧蚀500 s后,SiC含量为9%的C/C-SiC复合材料的抗烧蚀性能显著优于C/C复合材料,其线烧蚀率降低了63%,质量烧蚀率降低了76%.烧蚀中心区,烧蚀最严重,且材料的烧蚀主要是升华和机械剥蚀,并伴有氧化.烧蚀过渡区,熔融SiO_2能够弥合材料的裂纹、孔隙等缺陷,阻挡氧化性气氛进入材料内部,使材料表现出优异的抗烧蚀性能.材料的烧蚀主要是热氧化和H_2-O_2流的剪切剥蚀.在烧蚀边缘区,烧蚀轻微,热氧化起主要作用.     

硅橡胶压缩力学性能及率相关本构模型

研究了典型超弹性材料硅橡胶压缩力学性能及率相关本构模型.采用Instron万能材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验装置对硅橡胶进行了准静态和动态压缩测试,基于测试结果分析了硅橡胶材料在0.001、0.01、0.1、1 750、2 300和3 000 s^-1应变率下的力学行为.测试结果表明,硅橡胶在静态载荷下有显著的超弹性特性,动态载荷下表现出明显的应变率效应,弹性模量与应变率比值对数之间存在非线性关系;据此,建立了率相关本构方程来描述硅橡胶在静、动态压缩载荷下的力学行为,与现有模型相比,所建立的本构方程参数仅有5个,在试验应变范围内应力最大误差保持在15%以内,与试验结果有良好一致性.     

射频能量在治疗关节软骨退变中对软骨细胞影响的实验研究

实验研究射频消融能量大小与关节软骨细胞损伤效应之间的关系。建立牛膝关节软骨退变模型,模拟膝关节镜环境,射频消融气化仪在15W、40W、70W的不同能量设置条件下,处理牛膝关节退变软骨1min,同时设置对照组,共分4组,每组6份标本,随后行软骨组织块培养,HE染色,FDA／PI双荧光染色。随着射频消融能量的增加,空泡率明显增加,软骨细胞死亡率明显增加。随着射频消融输出能量的增加,软骨细胞死亡率明显增加,射频消融能量大小与关节软骨细胞的损伤呈正相关。     

热防护材料烧蚀温度场的近场动力学模拟

热防护材料烧蚀过程是一个典型的非线性、不连续问题。近场动力学理论采用空间积分方程代替偏微分方程,能自然地描述烧蚀面的移动而不需要引入其他临界条件和数值方法。提出了只考虑接触近邻的热键模型,推导了改进的近场动力学瞬态热传导理论,引入烧蚀损伤模型,能够简单准确地捕捉热流,实现了对烧蚀过程的描述。最后对方法的准确性和有效性进行了验证,数值结果与文献中的理论结果和实验结果吻合很好。     

切除两侧眼柄对日本沼虾的影响

报道了切除日本沼虾两侧眼柄对其蜕壳、性腺成熟及体色等的影响⒚结果显示切除两侧眼柄可促使日本沼虾蜕壳和抱卵,并且在同样的温度下,未剪眼柄与剪眼柄的虾体色有较明显的不同⒚提高温度也可促使日本沼虾蜕壳,但不如剪眼柄处理那样显著     

射频消融处理时间对软骨基质影响的初步观察

建立膝关节软骨退变模型,模拟膝关节镜环境,观察射频消融能量在不同处理时间对关节软骨的即时损伤。射频消融气化仪在同一能量设置条件下处理牛膝关节退变软骨,按处理时间分为对照组、10s组、30s组、60s组,共4组,每组6份标本,随后行软骨组织块培养,阿利新蓝法测定组织块每日GAG释放率以确定基质的损伤程度,SEM观察软骨网状胶原纤维的超微结构改变。随着射频消融处理时间的增加,GAG释放率明显减少,培养后第3天,各组释放率较第1天都明显减少,30s组、60s组GAG释放率几乎为0。SEM超微结构提示,网状胶原纤维出现排列紊乱,正常网状结构消失,结构致密,胶原纤维断裂。随着射频消融处理时间的延长,软骨基质损伤明显加重,射频消融处理时间与关节软骨基质的损伤呈正相关。     

氩环境气压对激光烧蚀沉积纳米硅薄膜形貌的影响

采用脉冲激光烧蚀技术在氩气环境下制备了纳米硅薄膜,研究了环境气体压强对纳米硅薄膜表面形貌的影响. 结果表明,当环境气压小于50 Pa时,薄膜表现为常规的量子点镶嵌结构;当环境气压大于50 Pa时,薄膜中出现类网状的絮结构,继续增大氩气压,絮结构逐渐增大,且其隙度增大. 指出该现象与在激光烧蚀过程中纳米硅团簇的形成过程有关.     

梯度功能材料在烧蚀条件下温度场的数值模拟

建立了功能梯度材料在烧蚀条件下传热的物理模型和数学模型,利用弹性网格的方法对移动边界的温度场进行了分析。最后对碳／陶瓷梯度功能材料进行了计算。     

超短脉冲激光对岩石烧蚀量的研究

超短脉冲激光与岩石之间的相互作用是激光钻井破岩过程中的本质过程,该过程除了与岩石成分和岩石所处的外部环境有关外,还与激光入射条件有关。文中以红砂岩和大理岩作为研究对象,对激光入射频率和发次对烧蚀量的影响进行了初步研究。结果发现,烧蚀量与激光入射频率和发次有很大关系。此外,浸水后的烧蚀量明显大于干燥状态下的烧蚀量。     

小肝癌介入治疗探讨

目的:探讨小肝癌经导管肝动脉注入碘油与明胶海绵颗粒抗癌药物栓塞化疗(S-TOCE)结合射频消融治疗的疗效及影响预后的因素.方法:小肝癌30例均接受TOCE治疗,随访2～6年.结果:1,3年生存率分别为近93%,46%,生存>2年的患者主要死于肝外转移,生存<2年的患者主要死于上消化道出血与肝功能衰竭.结论:TOCE治疗小肝癌必须采用节段性动脉栓塞化疗(S-TOCE)与射频消融术联合应用,其治疗效果好于单纯行S—TOCE或射频消融术治疗.影响小肝癌近期疗效主要因素是肝硬化所致上消化道出血与肝功能衰竭,影响其远期疗效主要因素是肝内肿瘤复发与肝外转移.