热处理工艺对MgO-PSZ固体电解质抗热震性的影响

考察了MgO-PSZ烧结后经两步或一步热处理所制材料的组织与性能,采用XRD,SEM观察分析其相组成和显微结构,测定材料的热膨胀曲线并进行模拟抗热震性试验。结果表明,两步热处理工艺所制材料含有较多的单斜相,模拟试验证实其抗热震性较差;在一步热处理工艺中,经1 000℃×2 h热处理后,材料的单斜相占61%,且晶粒较细小,分布于立方相基的晶内和晶界处,材料的膨胀曲线变化平缓,模拟试验证实其抗热震性较好。     

β‘—Sialon陶瓷的抗热震性

测定了无压和热压烧结两种β、－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷的抗热震性能，计算了两者的抗热震参数，发现热压烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ的抗热震断裂能力优于无压烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ，而抗热震损伤能力却劣于后者，ＳＥＭ分析和理论推导认为，除了力学性能的影响之外，显微结构中微裂纹数量及尺寸直接影响了材料的抗热震性，无村烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ显微结构中微裂纹数量及尺寸均大于热压烧结β＇－Ｓｉａｌｏｎ显微结构中微裂纹数量及尺     

钢的热膨胀特性研究

采用NETZSCH DIL 402C高温热膨胀仪对三种不同化学成分的钢种在30~1150℃温度范围内的热膨胀特性进行了测量,得到线性热膨胀和瞬时线膨胀系数随温度的变化曲线.对实测的热膨胀值进行定量计算和对比分析后发现,钢在加热过程中的线性热膨胀及瞬时线膨胀系数随温度的变化过程可分为室温至相变区、固态相变区和高温奥氏体区三个阶段,每个阶段碳含量对热膨胀的影响程度不同.在整个升温过程中,物理热效应引起的热膨胀占主导作用,不同钢种的物理热膨胀总量基本相同,而相变引起的收缩量大约占整个膨胀绝对变化量的16%,且收缩总量随碳含量的增加而减少,导致最终不同钢种试样的膨胀量不同.     

热膨胀对固体能带结构的影响

以体心立方结构为例, 利用紧束缚理论, 讨论了热膨胀对固体能带结构的影响, 具体计算了体心立方晶格的1S能带和2S 能带. 结果表明: 随着温度的上升, 热膨胀将使固体的晶格常数发生变化, 使得1S 和2S 的能带中心和能带动边缘产生移动, 从而对各能带的宽度和两带之间的禁带宽度都产生影响. 所得结论能较好地说明锂金属的部分实验结果.     

掺杂ZrO2对Laβ—Al2O3固体电解质的性能影响

研究了掺杂不同量的ＺｒＯ２对Ｌａβ－Ａｌ２Ｏ３固体电解质的电导和抗热震性能的影响,结果表明ＺｒＯ２的加入导致电导率下降,抗热震性能提高,为此,以加入质量分散１０％ＺｒＯ２为宜。     

掺杂红柱石对堇青石质窑具抗热震性的影响

讨论了掺杂天然红柱石对堇青石质窑具抗热震性的影响，分析了红柱石与基质间的物理化学变化过程，并对其增强机理进行了探讨。     

Ti—Al—N系功能梯度薄膜抗热震机理的研究

研究了成分梯度对Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的抗热震性能的影响，研究结果表明：梯度薄膜的抗热震屐 于均质薄膜；随着梯度的增加、Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的抗热震性能大幅度提高；计算结果表明在Ｔｉ－Ａｌ－Ｎ系功能梯度薄膜的厚度方向，热膨胀、在体到表层是缓慢连续减小的。     

Al_2O_3掺杂对立方ZrO_2材料性能的影响

本文探讨了Al_2O_3掺杂对立方ZrO_2材料电性能和抗热震性的影响.试验中,用X射线衍射分析和扫描电镜观察发现:立方ZrO_2材料的电导率随Al_2O_3含量的增加而下降,但不改变其离子导电的机制;Al_2O_3明显地改善了材料的抗热震性.文中对于这些性能变化的微观机制作了初步分析.     

红柱石加入量对氧化铝陶瓷性能的影响

为提高氧化铝陶瓷的力学性能和抗热震性,进行陶瓷型芯前期研究,在其中掺入不同量的红柱石粉,研究其体积密度、烧成收缩率、抗折强度和抗热震性及微观结构的变化情况.结果显示:1)红柱石加入质量分数为0～30％时,可有效促进烧结并形成莫来石网络,提高氧化铝陶瓷的抗折强度.2)红柱石的加入可以调整热膨胀适配、提高导热率、提高强度和形成稳定的莫来石网络,从而提高氧化铝陶瓷的抗热震性.3)红柱石加入质量分数为25％时,试样具有较好的力学性能和抗热震性.     

粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响

为了探讨了粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响,采用颗粒表面密封法和压汞法研究了不同品种的固相颗粒、孔隙率和龄期对水泥石热膨胀系数的影响,并采用扫描电镜和能谱分析验证了表面密封法的可靠性.实验结果表明:不同品种的固相颗粒对水泥石热膨胀系数的影响大小依次为Ca(OH)2、粉煤灰、水泥熟料、CSH凝胶;水泥石的总孔隙率随龄期的增长而减小;混凝土热膨胀系数随水化龄期的增长而升高,随粉煤灰掺量的增加先升高后降低;粉煤灰对混凝土的热膨胀系数有明显影响.     

绝热层对钢包热行为的影响

建立了基于有限元法的钢包二维传热模型,运用Ansys软件对钢包在不同绝热层厚度情况下的热状态及保温性能分别进行了模拟计算.有绝热层的钢包可以明显地提高自身的保温性能,且随着绝热层厚度的增加,保温效果愈加突显,但幅度越来越小.与无绝热层的钢包相比,在绝热层厚度达到20 mm时,钢包预热时间缩短约1 h,节约煤气消耗1000 m3,降低钢水温降约6℃.在热饱和阶段,钢包外壁温度平均降低了100℃,包壁散热减小,1h可以节能1255680kJ,折合标准煤43kg.最后利用现场实测数据进行了验证,结果表明模拟结果正确可信.     

ZrW2-xMoxO8晶体结构及热膨胀性能

采用共沉淀法,以硝酸氧锆、钨酸铵和钼酸铵为原料制备了纯度较高的ZrW2-xMoxO8粉体,分别采用热重-差热和X射线衍射分析了W/Mo摩尔比对ZrW2-xMoxO8的结晶行为、晶体结构以及热膨胀性能的影响.结果表明:Mo的掺杂不会影响其热膨胀性能,所得ZrW2-xMoxO8均具有良好的负热膨胀特性,而ZrW2-xMoxO8的室温晶胞参数和合成温度均随着Mo取代量的增加而降低.x<0.5时,ZrW2-xMoxO8室温晶体结构为α-ZrW2O8相,ZrW2O8由氧化物原料在高温反应生成.高温XRD结果表明:ZrW2O8和ZrW1.5Mo05O8在高温会发生α-β相变,负热膨胀系数随之发生明显变化;当x≥0.5时,ZrW2-xMoxO8则由其对应的三方相或单斜相在高温转变而成,如果其室温相为β相,则在高温转变为不具负热膨胀特性的三方相.     

毛细管压力对凝析气体系相态行为的影响

在低渗透多孔介质中 ,由于孔隙半径小而不能忽略毛细管压力对油气体系相平衡的影响。针对这一问题 ,建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型。利用K值多组分模型 (KCOM PVT)软件中的相态模拟计算模块 ,对一个实际凝析气藏中油气体系的毛细管压力、露点压力和恒组成膨胀过程中反凝析液量进行了模拟计算 ,论证了毛细管压力对凝析气体系相平衡的影响程度。计算结果表明 ,润湿性决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的方式。当润湿角θ为 0～π/2时 ,油气体系的上露点压力上升 ,恒组成膨胀过程中反凝析液量增加 ;当润湿角θ为π/2～π时 ,其变化趋势相反。毛细管半径和界面张力决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的强弱。只有当毛细管半径低于 10 -5cm时 ,毛细管压力对油气体系相平衡的影响才变得明显     

Effect of deformation and cooling rate on the transformation behavior and microstructure of X70 steels

The effects of the deformation in the non-recrystallization region of austenite and the cooling rate on the transformation behavior and microstructure of low-carbon low-alloy steel for pipeline application were studied on the thermal-mechanical simulator Gleeble-1500. It was shown that an increase in deformation amount can greatly increase the nucleation site of ferrite when deformed in the non-recrystallization region of austenite, and an increase in nucleation ratio can greatly refine grains. When the cooling rate is accelerated, the driving force of nucleation is increased and the nucleation rate also improves. Ultra-refine grains can be obtained by controlled rolling. The high density of ferrite nucleus, which forms along the austenite grain boundary, twin interface, and deformation band are introduced in the matrix of austenite by the control of hot rolling, after which the microstructure can be refined. It was found that the acicular ferrite has a very fine sub-structure, high dislocation density, and a thin slab with ultra-fine grains. Small M/A islands and cementite are precipitated on the matrix of the slabs by the analysis technique of TEM and SEM.     

毛细管压力对凝析气体系相态行为的影响

在低渗透多孔介质中，由于孔隙半径小而不能忽略毛细管压力对油气体系相平衡的影响。针对这一问题。建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型。利用K值多组分模型（KCOM-PVT）软件中的相态模拟计算模块。对一个实际凝析气藏中油气体系的毛细管压力，露点压力和恒组成膨胀过程中反凝析液量进行了模拟计算，论证了毛细管压力对凝析气体系相平衡的影响程度，计算结果表明，润湿性决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的方式，当润湿角θ为0-π/2时，油气体系的上露点压力上升，恒组成膨胀过程中反凝析液量增加；当润湿角θ为π/2-π时，其变化趋势相反，毛细管半径和界面张力决定毛细管压力对凝析气体系相态行为影响的强弱，只有当毛细管半径低于10^-5cm时，毛细管压力对油气体系相平衡的影响才变得明显。     

非简谐效应下的晶格热膨胀的讨论

在非简谐效应下讨论了晶格的热膨胀.把势能U(r0 δ)相对于平衡位置r0泰勒级数展开,只保留到δ3项时晶格热膨胀是与温度T是线性的 δ=3gkBT/(4f2)关系,但只保留到δ4项时我们得到晶格热膨胀是与温度T是非线性的 δ=3gkBT/(4f2-3ghkBT)关系.讨论了非简谐效应下的热膨胀系数.原子对势具有Morse势[5]的形式下计算了镁的线热膨胀系数及 δ.从而看出 δ=3gkBT/(4f2)仅适用于低温情况,在高温熔点附近有明显的偏离.因此讨论在高温下的晶格热膨胀至少要保留U(r0 δ)的泰勒级数展开式中的δ4项.     

添加TiC对纳米Si3N4陶瓷热震行为的影响

采用热压烧结法制备含不同质量分数TiC的纳米Si3N4陶瓷材料,研究TiC的添加对其力学性能与热震行为的影响.研究发现适量TiC颗粒的添加提高了纳米Si3N4陶瓷的力学性能,最佳添加量为10%;强度和韧性的提高以及裂纹偏转的存在使纳米Si3N4陶瓷的热震临界温差和热震循环疲劳性能得到改善.     

Effect of thermal aging on the fatigue crack growth behavior of cast duplex stainless steels

The effect of thermal aging on the fatigue crack growth (FCG) behavior of Z3CN20-09M cast duplex stainless steel with low ferrite content was investigated in this study. The crack surfaces and crack growth paths were analyzed to clarify the FCG mechanisms. The microstructure and micromechanical properties before and after thermal aging were also studied. Spinodal decomposition in the aged ferrite phase led to an increase in the hardness and a decrease in the plastic deformation capacity, whereas the hardness and plastic deformation capacity of the austenite phase were almost unchanged after thermal aging. The aged material exhibited a better FCG resistance than the unaged material in the near-threshold regime because of the increased roughness-induced crack closure associated with the tortuous crack path and rougher fracture surface; however, the tendency was reversed in the Paris regime because of the cleavage fracture in the aged ferrite phases.