轻质多孔陶瓷的制备及吸声性能研究

通过模压法成功制备轻质多孔陶瓷吸声材料,采用JTZB吸声系数测试系统研究造孔剂粒径、含量以及样品厚度对多孔陶瓷材料吸声性能的影响。结果表明:造孔剂含量为50vol%时,大孔径多孔陶瓷吸声性能优于小孔径多孔陶瓷;随着造孔剂含量的增加,第一吸收峰从低频向高频移动,峰值从0.41增加到0.82,孔隙率过高和过低都不利于提高材料吸声性能;样品厚度从10 mm增加到30 mm,第一吸收峰逐渐向着低频方向移动;造孔剂含量为60vol%,样品厚度为20 mm时,样品整体具有优异吸声性能,并逐层在其背后加入空腔发现,随着空腔层数的增加,样品的第一吸收峰从高频向低频移动,平均吸声系数逐渐增大。

多孔吸声陶瓷的研究进展

多孔吸声陶瓷以三维网状通孔结构陶瓷为基体,在通孔中充满气体形成复合材料,具有良好的吸声降噪性能,作为吸声材料广泛应用于建筑、汽车、航天、机械等领域。针对多孔吸声陶瓷的制备方法、吸声机理、吸声评价以及三类多孔材料的研究进展等进行了系统的概述。

基于正交试验的多孔陶瓷吸声性能优化

通过模压法结合添加造孔剂法成功制备出多孔陶瓷材料,采用JTZB吸声系数测试系统测试多孔陶瓷的吸声系数并计算出平均吸声系数。以样品厚度、孔隙率、孔径大小和空腔深度为四个因素,每个因素取三个水平,选用正交表优化多孔陶瓷吸声性能。结果表明:四个因素优水平组合是样品厚度为25 mm、孔隙率为73.5%、孔径大小为4-5 mm、背后空腔厚度为20 mm,此时多孔陶瓷在中低频区吸声性能最优;通过极差分析找到了影响多孔陶瓷吸声性能的主要因素和次要因素。

一种轻质泡沫陶瓷的制备

泡沫陶瓷是一种具有硬度高、耐高温和耐腐蚀等优良特性的多孔材料,在生物医用、保温隔热、吸声等方面具有广泛的应用前景。利用天然沸石为主要原料,采用模压法结合添加造孔剂法成功制备出一种轻质的胞孔泡沫陶瓷材料(体密度在0.5 g·cm^-3左右),孔径为毫米级。研究了工艺参数对样品结构的影响,结果表明:随着烧结温度和保温时间的增加,泡沫陶瓷的线变化率逐渐增加,但当烧结温度超过一定值时,线变化率趋于稳定;泡沫陶瓷的一级孔(宏孔)随着温度的增加而变得光滑,二级孔(微孔)形状逐渐成球状。

泡沫陶瓷穿孔板复合结构的吸声性能研究

研究了前置穿孔板以及背后空腔对泡沫陶瓷材料吸声性能的影响,结果表明:通过在材料前面加入穿孔板,泡沫陶瓷的吸声性能产生了明显的改变。在材料背后引入空腔,随着空腔厚度的增加,泡沫陶瓷的第一吸收峰移向低频,峰值逐渐增加,平均吸声系数增加。

真空烧结泡沫304不锈钢吸声性能

利用挂浆工艺,在1050℃下真空烧结3 h,成功制备三维网状的泡沫304不锈钢,制品烧结良好。样品平均孔径约1.8 mm,孔隙率约93.7%。测试该泡沫金属在200~6300 Hz及其加入背腔后在2500~4000 Hz时的吸声系数,探讨背腔对样品吸声性能的影响。结果表明:本制品在测试范围的中高频段表现出较好的吸声效果,其第一共振频率为4000 Hz,此时最大吸声系数约0.7;在1250~3150 Hz之间,增加样品厚度可明显提高吸声效果;加入背腔可大幅度提高样品的整体吸声效果。

TiO_2负载轻质多孔陶瓷块体的制备及其对甲基橙的光催化降解效能

以天然沸石粉末作为基本原料,利用泡沫塑料浸渍法制得了宏观孔隙在毫米级尺度的网状多孔陶瓷基体。通过控制浆料涂覆过程和烧结条件,可以获得体密度<1g/cm3而漂浮于水面的轻质陶瓷制品。采用溶胶-凝胶法在该多孔陶瓷表面负载TiO_2薄膜,将TiO_2薄膜的光催化性能与轻质多孔陶瓷的低密度、高比表面积等优势结合起来以提高体系的整体催化效果。对甲基橙溶液的光催化降解研究表明,负载过程中TiO_2溶胶膜层从室温以1.5℃/min的速度升温至400℃保温30min而得到的复合体具有优良的光催化性能。将本制品用于浓度为20mg/L的甲基橙溶液的紫外照射处理,降解率可以达到99%以上。

泡沫镍复层空腔结构的低频吸声性能初探

探讨电沉积工艺规模化生产得到的三维网状泡沫镍及其复层空腔结构在声波低频区的吸声性能，采用驻波管法测定其在声频200～2000Hz范围内的吸声系数。结果发现，孔隙率为89％，厚度为2．3cm，平均孔径为0．57cm的泡沫镍，一层到五层的吸声效果都很差。加入背后空腔后可提高吸声系数，但数值仍然不高：5层叠加再加入5cm厚的背腔，最大吸声系数在1000～1600Hz内达到0．4左右。

泡沫镍复合结构在低频区的吸声性能改进

三维网状泡沫金属本身的吸声性能不佳,引入空腔后有所提高,但效果仍不理想。在孔隙率为89%、厚度为2.3 cm、平均孔径为0.57 cm的网状泡沫镍复层结构的基础上,同时引进穿孔板和空腔,使所得复合结构的吸声性能有了较满意的结果。通过驻波管法测定复合结构在声频200~2 000 Hz范围内的吸声系数,发现单纯在前面贴合穿孔薄板,泡沫镍结构的吸声性能可在一定程度上提高,但效果仍不明显。在前面贴合穿孔薄板的同时,又在后面加入空腔,则泡沫镍结构的吸声性能可明显提高：双层泡沫镍加5 cm空腔的结构,吸声系数在1 000 Hz左右达到了0.68。

多孔二氧化钛纳米结构的制备及其在太阳能电池中的应用

探讨多孔钛镍合金孔隙表面生长TiO_2纳米结构的制备及其在太阳能电池中的应用。利用高温真空烧结法,制备了多孔钛镍合金。对该多孔合金进行了表面改性,利用水热法在多孔钛镍合金的孔隙表面生成了一层致密的二氧化钛纳米线层。将负载有二氧化钛纳米线层的多孔钛镍合金组装成了染料敏化太阳能电池。通过研究其光反射性能可知,用水热法制备的二氧化钛纳米线负载多孔钛镍合金具有较高的光吸收能力;通过对其组装的电池I-V曲线和转化效率的测定,可知由生长有二氧化钛纳米线的多孔钛镍合金作为电极组装的电池具有一定的光转化能力。综上所述可以得出结论:这种多孔二氧化钛纳米结构在太阳能电池的制备方面具有巨大的应用前景,但光电转换效率仍需提升。

泡沫不锈钢与泡沫聚合物的中低频吸声效果比较

利用高温真空烧结方法制备了泡沫不锈钢,运用JTZB吸声系数测试系统对所得制品进行了中低频(200~4000 Hz)声学测试,并将其吸声效果与常用泡沫聚合物吸声材料进行了比较。结果表明,本泡沫不锈钢样品的吸声系数随频率的增大而连续变大,增加样品厚度的影响在低频(200~2000 Hz)时更为明显。此外,本泡沫不锈钢样品的吸声效果在低频(200~2000Hz)时不如其它常用的泡沫聚合物吸声材料,但随声频提高而逐步逼近,4000 Hz时可超过部分常用吸声材料。

空心球颗粒制品的结构参量测算和强度表征

要对空心球颗粒制品的结构参量进行优化,首先要有可供不同结构参量制品相互比较的合适指标。建立了一个类似于材料比强度的指标,称之“类比强度”。通过具有不同结构参量的系列样品的抗压试验,得到对应粒度级别样品的类比强度指标,从而优选出其中指标最高的产品。每个粒级的制品都具有其对应的不同结构参量,根据样品的粒度级别与其试验得出的“类比强度”指标,通过对比分析即可优选出其中强度指标最高的空心球颗粒制品。该“类比强度”指标既可有效地适用于不同质地材料的空心球颗粒产品之间的强度比较,也可有效地适用于同种材质而不同尺度结构规格的空心球产品之间的强度比较。

一种吸附重金属离子的普鲁士蓝负载多孔陶瓷复合材料

以天然沸石粉末作为基本原料制得了多孔轻质网状陶瓷基体,制品的体密度在0.3~0.6 g/cm3之间。在所得多孔陶瓷表面生长出具有较强离子交换功能的普鲁士蓝类似物,将该表面负载普鲁士蓝类似物的多孔样品进行水体中的重金属离子吸附试验,初步研究了负载体系对镉（Cd）、铯（Cs）、砷（As）等有毒离子的吸附效能。将普鲁士蓝类似物的高吸附性能和多孔陶瓷有效的高比表面积的优势相结合,大大提高了对重金属离子的吸附性能。

一种新多孔材料开孔率检测方法的初步研究

为了更方便地测量多孔材料的开孔率,在对压汞法、排液称重法、漂浮排液法等现有开孔率测定方法进行介绍分析的基础上,提出了一种新的简便测量方法。利用多孔材料具有良好浸润性的特点,使液体进入试样内部,测出可进入试样内部的液体体积,即通过测量多孔材料的各种体积参量来计算开孔率。该方法无需天平称重测量,也无需特定的装置或仪器,测量操作简单而方便。对某企业生产的一种粗孔棱泡沫镍产品进行了孔隙率参量的检测,结果表明,3次重复检测得到的开孔率结果具有较高的一致性,表明该方法测量精密度较高,稳定性和可靠性良好,但受研究条件所限,目前尚无法对其精确度作严格的验证。

应用成组夹具技术的经济性评价

阐述了成组夹具在应用成组技术对零件进行成组加工中的经济性 .通过应用实例和计算数据 ,并采用了与专用夹具进行对比的方法 ,具体分析了成组夹具所具有的良好经济性 .

CAD/CAPP/MRPⅡ/GT信息集成的初步研究

实现CIMS的关键技术之一是动态信息集成。奉文论述了一个CIMS雏形系统中CAD/CAPP/MRPⅡ/GT之间的信息集成技术及其实现方法。提出了在CAD系统中通过建立与工艺设计工步内容相匹配的、基于设计基本特征和工艺基本特征的特征建模技术及处理程序来实现CAD/CAPP之间信息共享的方法;论述了CAPP系坑通过与MRPⅡ系统中工艺路线管理模块之间实时信息传递来实现并行式CAPP设计的步骤;提出了在GT与MRPⅡ之间寻找一个最佳结合体——工装族制造管理系统等新思想。论文对各子系统也做了简要描述。

CIMS环境下GT-CAD的应用实践

本文着重阐明和介绍了在CIMS环境下,GT与CAD结合的应用实践,从中探索一条分步实施CIMS之路,以便在企业实际应用中能发挥实用性的作用。

泡沫钛生长二氧化钛纳米管的制备

研究了泡沫钛孔隙表面生长二氧化钛纳米管的制备方法及二氧化钛纳米管的生长机理。利用与制备多孔陶瓷类似的方式,采用高温真空烧结法制备了多孔泡沫钛镍合金。对该泡沫合金进行了表面改性,通过阳极氧化法在多孔泡沫钛镍合金的孔隙表面生成了二氧化钛纳米管结构。借助于扫描电镜的观测和分析,对该二氧化钛纳米管的生长机理进行了表征和研究,同时考察了阳极氧化电压和时间对二氧化钛纳米管结构形貌的影响。结果发现,电压不变而延长氧化时间,纳米管层的厚度增大;氧化时间不变而提高电压,纳米管之间的分界越明显。