熔石英亚表面修复形貌对光场的调制

基于标量衍射理论, 计算了熔石英亚表面高斯型修复形貌对于光场的调制，用Matlab对结果进行了仿真并与实验结果进行了比较。所得结果表明，二者有较好的一致性, 一定尺度的高斯面型修复形貌会对光场产生调制，且调制度随光场传输位置变化，通过适当选择后续光学元件位置，可降低光场调制造成光学元件损伤的风险。     

隧道掘进机滚刀涂层的激光熔覆修复实验与仿真研究

隧道施工中，隧道掘进机(TBM)的滚刀磨损严重，对更换下来的滚刀直接做报废处理造成了资源浪费、施工成本增高。针对滚刀磨损的再制造修复策略这一问题，本文开展了激光熔覆仿真及新型涂层激光熔覆实验研究，对提高滚刀的磨损质量进行了相关的探索与实践．首先通过有限元仿真建立了双椭球体热源激光熔覆仿真模型，探究激光熔覆对滚刀基层及熔覆层材料残余应力的影响，并为熔覆实验提供了工艺参数优化的依据；在此基础上，利用相关实验条件，将激光熔覆技术与新型材料石墨烯相结合，开展了滚刀新型涂层的激光熔覆实验．利用正交试验的方法将石墨烯含量、激光功率、扫描速度和送粉盘转速作为试验因素，将表面硬度和耐磨性作为评价依据，分别设置4组不同水平进行比较，从而优选具有更高耐磨性的材料配比与工艺参数．结果表明，石墨烯的加入对涂层的耐磨性具有大幅的提高，与基体材料相比，加入石墨烯的涂层，其磨损程度较传统涂层最大可减少91.32%，较基体材料最大可减少99.86%．本文通过对激光熔覆技术和新型材料石墨烯的研究，采取仿真与实验相结合的手段，为提高TBM滚刀的磨损质量、选择其再制造策略提供了方法指导与数据支持．     

不同熔透状态下高功率CO2激光堆焊光致等离子体特征分析

提出了一种适用于高功率CO2激光焊缝熔透状态的在线监测方法，设计了不同熔透状态的高功率CO2激光堆焊焊接试验，采用高速摄影技术获取焊接过程中连续变化的光致等离子体图像，编程实现基于最大类间方差的图像分割，计算了光致等离子的高度、底部宽度和面积，得到了特征参数的概率密度分布图和变异系数，并分析了光致等离子体面积的频谱特征.结果表明：在焊缝未熔透时，光致等离子体的高度和面积均显著大于熔透状态时；焊缝未熔透状态的光致等离子体的面积波动频率约为400 Hz.     

化学分析在小型黄金堆浸站的应用

介绍了化学分析在小型黄金矿山的应用,对交通、通讯、电力不便的小型黄金堆浸站,采用化学滴定法(氢醌法)完成小型矿山的基本理化分析,同时利用化学分析动态监督采矿、协助助浸、及指导尾液综合治理,因此,化学分析在小型矿山管理中有着重要的实践作用.     

合金元素对X80管线钢熔敷金属组织和性能的影响

为了研究Ni、Cr、Mo、Ti、V元素对X80管线钢熔敷金属显微组织和力学性能的影响，设计了5种化学成分的实心焊丝，并用其对X80管线钢进行MIG焊焊接．经过光学显微镜、电子扫描显微镜分析及力学性能试验，对熔敷金属的显微组织、力学性能进行了研究．结果表明：随着碳当量的增加，熔敷金属的拉伸性能不断提升；Ni含量低于1.0%时，随着Ni含量的增加，针状铁素体比例略增加，而先共析铁素体尺寸发生粗化；Ti、V微合金元素含量的增加，可增加熔敷金属针状铁素体的长宽比，使M-A组元尺寸显著减小，从而屈服强度保持在612 MPa,-20℃下冲击吸收功可达141 J；当Cr、Mo元素含量提高至0.57%时，等轴铁素体被成排的贝氏体取代，且包含大量原奥氏体晶界，使得冲击韧性急剧恶化．     

利用激光熔覆技术制备ZrO2+MgS辅助电极涂层

利用激光熔覆技术在氧化镁稳定氧化锆(MSZ)固体电解质表面制备出了ZrO2+MgS辅助电极涂层.利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了熔覆层的微观组织，并分析了影响涂层稳定性的因素.研究结果表明，熔覆层与基体结合良好，MgS粉体未完全分解和氧化，因此，利用激光熔覆法在氧化锆固体电解质表面制备ZrO2+MgS辅助电极方法可行.在1600℃时，硫分压大于10-495Pa，MgS不发生分解；氧分压为10-5578Pa时，硫分压大于10-4636Pa，MgS不发生氧化.     

不同活性剂铝合金A-TIG焊焊缝偏移实验及分析

在铝合金表面分别涂敷NaF、CaF2、TiO2、SiO2、V2O5以及AF305活性剂,利用直流A-TIG焊缝偏移实验,分析了在间隙不同时,不同活性剂对焊接电压和焊接熔深的影响.通过实验发现,除了在活性剂NaF作用下焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而增加外,在其他的活性剂作用下,焊接电压和焊缝熔深比是随着间隙的增加而减小.认为焊接热输入的变化以及导电通道电阻变化是影响熔深变化的重要因素,尤其在SiO2作用下,导电通道电阻的变化对熔深的变化有很重要的作用.     

表面活性剂对多孔颗粒Pt/P25光催化性能的影响

在利用化学还原法在P25上负载PtNi合金颗粒的过程中, 通过加入表面活性剂聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)获得了高度分散均匀的合金颗粒. 采用去合金化的方法选择性除去合金中部分Ni原子后, 得到了具有表面纳米级中空孔洞的Pt助催化剂. 所得催化剂样品Pt/P25与未加表面活性剂的样品相比显示出优异的光催化降解亚甲基蓝(MB)染料的性能和分解水产氢的活性. 活性提高的原因为: 多孔结构的Pt助催化剂能够提供更大的比表面和更多的反应活性位点, 有利于表面氧化还原反应的进行; 纳米孔形成的空间限域效应能够使光生电子与反应物进行有效的反应从而提高活性. 实验结果还表明, OH·和·{\mathrm{O}}_2^{-}是光催化中起主要作用的活性物种.     

构建低成本的Ni3C/孪晶Zn0.5Cd0.5S异质结/同质结纳米杂化体系来实现高效的光催化分解水产氢

开发低成本的半导体光催化剂以实现可见光下高效、持久的光催化分解水产氢化是一个非常具有挑战性的课题.近年来,具有孪晶结构的ZnxCd1-xS(ZCS)固溶体引起了人们的研究兴趣,这主要是由于孪晶相之间形成了同质结,同质结可以通过提高体相光生电子-空穴对的分离效率,从而提高原始硫化物光催化剂的光催化分解水产氢活性.但由于孪晶ZCS固溶体表面超快载流子复合以及活性位点不足,进一步提高其光催化析氢活性还需解决这些不足.负载助催化剂被认为是加速产氢动力学和促进表面光生电子空穴分离最有效策略之一.因此,我们将低成本的类金属Ni3C助催化剂与孪晶ZCS固溶体通过简单的研磨方法结合来实现高效的可见光催化分解水产氢.合成的Zn0.5Cd0.5S-1%Ni3C(ZCS-1)异质结/同质结最高的可见光光催化分解水产氢速率可达783μmol h–1,是纯ZCS的2.88倍.在420 nm时,ZCS和ZCS-1的表观量子效率分别为6.13%和19.25%.这是由于孪晶ZCS固溶体中闪锌矿段和纤锌矿段的同质结连接可以显著提高光生电子空穴对的体相转移和分离.同时,ZCS与金属Ni3C助催化剂间的异质结可以有效地增加孪晶ZCS固溶体的光捕获及表面载流子分离,增强产氢活性位,从而提高催化活性.本文以乙酸镉、乙酸锌和氢氧化钠为原料合成了CdZn(OH),后者与硫代乙酰胺水热合成了孪晶CZS,并用超声研磨方法合成CZS-Ni3C.在可见光下进行了产氢测试,实验结果证实了优化的ZCS-1在Na2S·9H2O和Na2SO3的水溶液中光催化析氢活性最高.经过4次连续的循环反应,ZCS-1二元复合体系展现出良好的稳定性.为深入探讨高效产氢机制,对纳米级ZCS复合材料的光催化物化性能及载流子分离机制进行了表征.通过X射线衍射确定了ZCS和ZCS-1的晶体结构.用高分辨电子显微镜和X射线光电子能谱证实合成了ZCS和Ni3C助催化剂的成功复合.用紫外-可见漫反射光谱法对制备的ZCS和ZCS-1复合样品的光吸收特性进行了表征.结果表明,在ZCS上负载Ni3C以后,样品的可见光吸收能力显著提升.利用稳态及瞬态荧光光谱研究了ZCS-1光催化剂的电荷载流子复合和转移行为.进一步对纯ZCS和ZCS-1复合光催化剂的瞬态光电流响应(I-t曲线)进行了研究,确定了光生载体的分离效率.阻抗是深入研究电荷载流子迁移和界面转移的最有力技术,利用阻抗技术证实ZCS-1界面高效的载流子分离性能.极化曲线结果表明,加入Ni3C可以降低ZCS的产氢过电势,因此加速表面产氢动力学.由此可见,本文所构建的ZCS同质结与Ni3C助催化剂的协同作用可以明显促进体相及表面光生电子空穴对的分离,从而显著增强光催化分解水产氢活性.该文所采用基于ZCS纳米孪晶与异质助催化剂耦合策略可以作为一种通用策略扩展到各种传统半导体的改性,从而极大地推进高效光催化产氢材料的持续进步.     

不等厚切片分层熔积制造复杂金属零件

在大倾角曲面或悬空特征等复杂形状熔积零件的制造中,应用等厚度切片技术来进行制造往往达不到成形性要求和实际使用性能.为解决这种问题,提出不等厚切片技术来改善制造效果.基本思想是沿着零件几何渐变生长方向的法平面进行等距切片,切片法向始终保持与零件几何特征的渐变方向一致.这种切片方法考虑了零件的几何形状的变化,始终保持最优的生长方向,因而制造出的零件无论在外部形貌还是内部力学性能上都可以得到最优效果.将该方法应用在复杂渐变结构零件的精确数字化熔积制造中,取得了满意的实验结果.