工作电压对N36锆合金表面微弧氧化涂层磨蚀性能的影响

通过微弧氧化(MAO)设备在锆(Zr)合金表面制备氧化陶瓷涂层. 研究工作电压对Zr合金表面MAO涂层形貌、硬度、粗糙度、元素分布和相结构的影响. 分析工作电压对Zr合金表面MAO涂层腐蚀和磨蚀性能的影响. 结果表明:MAO涂层表面具有典型的多孔和火山熔融特征,主要由m-ZrO₂和t-ZrO₂相组成. MAO涂层的粗糙度比基体高,且在电压为340 V时的粗糙度最高,达到1.36 μm. MAO涂层可分为内层致密层和外层多孔层,涂层厚度随着工作电压的增加而增加,厚度为5~9 μm. 电压为260 V的MAO涂层的结合强度最高,达到44.3 N. MAO涂层相比较于基体具有更好的耐腐蚀性能,电压为260 V的MAO涂层具有最高的自腐蚀电位(?0.205 V)和最低的腐蚀电流密度(6.24×10?9 A/cm2). 这是因为电压为260 V的MAO涂层具有最致密的结构,而内层致密层可以阻碍腐蚀液进入基体. MAO涂层的主要磨损机理为磨粒磨损和氧化磨损. 工作电压为260 V的MAO涂层的磨损率仅为Zr合金基体的1/4.      

硬质沙粒对TC4钛合金冲击磨损的损伤行为的研究

在新型冲击磨损试验机上,以TC4钛合金作为研究对象开展了在硬质沙粒条件下的冲击试验.考察了沙粒粒径(120~380μm)、冲击次数对TC4钛合金冲击磨损行为的影响.研究结果表明:粒径能显著影响TC4钛合金的冲击磨损行为.在冲击过程中硬质沙粒会不断切削、挤压试样表面,造成较大的材料损失.随着沙粒粒径的增加,磨损面积增加,冲击力峰值、磨损深度和界面的能量吸收率都呈现先增加后减小的趋势.随着冲击次数的增加,冲击力峰值和界面能量吸收率增加,磨损加剧.硬质沙粒冲击作用下TC4钛合金的磨损机制主要表现为沙粒棱角对试样表面的微观切削和挤压剥落.     

碳纳米管的酞菁钴修饰及其对香兰素的电催化性能

通过酰胺化反应制备了四-2,9,16,23-氨基酞菁钴(TAPcCo)与多壁碳纳米管(MWCNTs)的复合材料,红外光谱、扫描电镜和紫外可见吸收光谱分析表明复合材料中酞菁分子与碳管之间是通过酰胺键结合的,紫外吸收光谱还表明两者之间存在着强烈的电子相互作用。同时还研究了复合材料修饰的玻碳电极对香兰素(VNL)的电催化作用。循环伏安法表明,修饰电极对VNL有着良好的电催化活性,相对于裸玻碳电极VNL在修饰电极上峰电位负移了20mV,峰电流增大了12倍,且VNL在电极表面的反应受吸附控制。方波伏安法证实了这一反应过程中有质子参与。同时,方波伏安法研究还发现:峰电流与香兰素浓度在4.2μmol·L-1～5mmol·L-1范围内呈良好的线性关系,检出限(3.3S/N)为0.44μmol·L-1。     

聚合物驱试井分析叠加原理适用性的探索

建立考虑聚合物剪切变稀特性的聚驱试井数学模型,基于矩形网格和井筒周围径向加密的复合网格.采用有限体积方法求得数值解,将数值解与叠加原理得到的注聚井停注压降进行对比.结果表明:叠加原理计算得到的注聚井关井井底压力值远低于数值解,说明叠加原理不能用于聚合物驱试井解释.在实测注聚井压降资料解释中,叠加原理得到的渗透率明显偏低...     

CuMg0.4合金弯曲微动疲劳损伤特性研究

在不同参数条件下,针对吊弦用CuMg0.4合金在自主设计的弯曲微动疲劳装置上进行了微动疲劳试验,建立了其疲劳寿命S-N曲线,并结合扫描电镜(SEM)、三维轮廓仪、电子探针(EPMA)等微观分析设备对损伤区域进行了微观分析,探究了吊弦材料的弯曲微动疲劳损伤特性及演变规律.结果显示在接触区处于弹性条件下时,其弯曲微动疲劳S-N曲线呈现倾斜的"Z"型特征,微动疲劳寿命随弯曲应力的增大呈现先减小后增大的趋势,微动依次运行于PSR(部分滑移区)、MFR(混合区)、SR(完全滑移区).接触区主要存在磨粒磨损、氧化磨损、疲劳磨损和黏着磨损四种形式的弯曲微动疲劳损伤;微动疲劳裂纹的萌生和扩展从以接触应力控制为主逐渐转为主要受弯曲疲劳应力控制,整个过程分为三个阶段.     

静电纺丝技术在锂-空气电池上的应用

近年来,锂-空气电池由于具有极高的理论容量和对环境友好等优势,作为“终极电池”引起了广大科研工作者和电动汽车公司的极大兴趣和广泛关注. 但目前锂-空气电池还存在着充放电过电位大、循环性能差等局限性,寻找高效的锂-空气电池催化剂成为该领域发展的研究热点之一. 锂-空气电池阴极催化剂主要有贵金属、非贵金属、碳材料以及金属氧化物等,可通过多种方法合成制备,如水热(溶剂热)法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、静电纺丝法等等. 其中,静电纺丝技术由于具有制备方法简易、高效且产量高等优点,近年来得到了长足的发展,可以用来大量制备锂-空气电池阴极催化剂,甚至制备自支撑结构的锂-空气电池阴极催化剂材料. 本文综述了静电纺丝技术在锂-空气电池上的应用,主要包括利用静电纺丝技术制备非贵金属催化剂、碳材料催化剂、金属氧化物催化剂和复合催化剂等,以及将制备的催化剂组装成锂-空气电池后表现出的优异的电池性能.     

具有三维超分子结构的亚磷酸-草酸镓的溶剂热合成及结构表征（英文）

采用溶剂热法,合成了一个具有新颖三维超分子结构的亚磷酸-草酸镓化合物Ga(HPO3)(C2O4)(C3N2H4)·(C3N2H5)(化合物1),并通过粉末X-射线衍射,红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析对化合物进行了表征。结果表明:该化合物属于正交晶系,Pnma空间群,晶胞参数为a=1.3288(3)nm,b=0.63614(13)nm,c=1.5364(3)nm,β=90°,Z=4。在化合物1中存在一个由[HPO3]单元和GaO5N八面体通过共顶点的氧原子组成的四元环梯形链。值得注意的是草酸根离子和咪唑离子镶嵌在一维链的两侧,相邻的两个链上的咪唑分子和草酸单元之间存在着强烈的氢键作用。正是由于这种氢键作用使化合物1的结构由一维链状变为三维超分子结构。此外,有机的咪唑分子在该化合物的合成中同时发挥了配体和模板剂的作用。     

谷氨酸赖氨酸无规共聚物和谷氨酸精氨酸无规共聚物的合成及性能

采用氨基酸-N-内羧酸酐(氨基酸-NCA)开环聚合的方法, 并通过改变开环聚合时谷氨酸-N-内羧酸酐(BLG-NCA)与赖氨酸-N-内羧酸酐[Lys(Z)-NCA]的投料比以及BLG-NCA与鸟氨酸-N-内羧酸酐[Orn(Z)-NCA]的投料比, 经过脱保护和胍基化反应得到一系列谷氨酸赖氨酸无规共聚物Poly(E,K)和谷氨酸精氨酸无规共聚物Poly(E,R). 核磁共振氢谱(¹H NMR)和核磁共振定量碳谱(¹³C NMR)分析结果表明, 合成了无规共聚物Poly(E,K)和Poly(E,R), 且二者中不同氨基酸的摩尔比接近开环聚合时相应NCA的投料比. 动态光散射(DLS)测定结果表明, 无规共聚物在pH=7.4的正常生理环境中形成的胶束粒径均一、 尺寸小于200 nm. Zeta电位表征结果表明, 无规共聚物Poly(E,K)和Poly(E,R)的Zeta电位值随着溶液pH值的变化而变化, 具有pH敏感性.     

同谱段异频点高稳定四路集成激光器模块

面向高速空间相干光通信的应用需求,研制了一种同谱段异频点高稳定的四路集成激光器模块,并采用了梯度反馈控制方法,该反馈方法根据温度反馈值将控制事件分为五种层级,按照优先级顺序梯次调控每路温度和电流,降低了温度漂移和电流抖动,从而有效降低了伺服系统对激光器线宽的影响.将该方法应用到模块控制中,为了给它提供更加精确的温度反馈值,在硬件方面采用温度被动反馈放大电路,消除了电流分量引起的误差,实验测得温度漂移低于0.001℃,电流抖动低于0.6μA.采用外腔半导体激光器,集成为模块后四路激光器洛伦兹线宽在4.5~7.5kHz之间,阿伦方差均小于4×10~(-9).将该激光器模块应用到空间光通信中,测试了四种调制格式下的误码率,并演示验证了4×50Gb/s16QAM超高速空间相干光通信,结果表明该模块在空间光通信中具有良好的应用前景.     

纯钛与Ti6Al7Nb合金氮离子注入层在小牛血清溶液中的扭动微动磨损试验研究

文中主要研究了纯钛、Ti6A17Nb基体以及经过氮离子注入后的改性层的扭动微动磨损行为.氮离子注入采用高能离子注入机及增强沉积系统,加速电压为50 kV,注入剂量分别为1×l017、5×1017和9×1017cm-2.采用球/平面接触模式,对纯钛和Ti6Al7Nb合金/(Zr2O球(直径为25.2 mm),接触副在小牛血清介质条件下进行了纯钛和Ti6Al7Nb合金及其改性层的了扭动微动磨损试验.借助X衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、三维形貌仪(3D)和扫描电镜(SEM)分析了两种材料及其改性层的化学成分、微动磨损磨痕形貌和微观组织结构,探讨了纯钛和Ti6Al7Nb合金基材和改性层的扭动微动运行行为和损伤机制.研究结果表明:用氮离子注入方法处理钛及其合金,生成的氮化物层能够改善材料表面的综合性能,提高其扭动微动磨损的耐磨性.纯钛和Ti6Al7Nb基体的磨损现象为氧化和剥落,其离子注入层的磨损现象为犁沟.