主轴转速对搅拌摩擦增材2219铝合金显微组织及性能的影响

采用搅拌摩擦增材法(AFSD)制备2219铝合金零件,研究200、300和400 r/min三个不同的主轴转速对沉积态2219铝合金(2219-AFSD合金)的显微组织和力学性能的影响。结果表明:与合金母材(2219-T87合金)相比,2219-AFSD合金组织相对均匀,无明显组织缺陷;在摩擦热和塑性变形的作用下发生动态再结晶,2219-AFSD合金晶粒得到明显细化。沉积过程中温度越高,2219-AFSD合金晶粒尺寸越大,第二相回溶的驱动力越大,导致沉淀强化相重新溶解至基体、θ相尺寸减小及数量减少。2219-AFSD合金极限抗拉强度为265.6~312.5 MPa,约为母材的58%~68%;而2219-AFSD合金的伸长率优于母材,提高至母材的278%~294%。此外,晶粒尺寸和极限抗拉强度与主轴转速呈正相关,断裂伸长率与主轴转速呈负相关。

提质培优背景下职业院校“专思创”融合的改革与实践研究

职业教育提质培优行动计划明确了职业教育所要实现的目标和任务,特别是要实现课堂、课程、教学的全面提升和改革。本文从“专思创”融合现状及问题分析、构建“专思创”融合的改革路径以及“专思创”融合改革的实践举措三个方面进行了探讨,以高职铁道工程技术专业为例通过“专思创”三者融合,剖析专业课、实训课以及竞赛的融合教育改革路径,在职业教育提质培优背景下为教育教学改革提供了参考与借鉴。

高职铁道工程技术专业《铁路轨道》课程“专思创”融合的改革与实践

高职院校的课程“专思创”融合是对课程实现改革与实践的重要抓手。其目的是让课程能够与思想政治教育、创新创业教育的内容以及内涵深度融合,进而提升学生的专业综合水平,实现立德树人之根本。本文以高职铁道工程技术专业《铁路轨道》为例,探索“专思创”融合的改革与实践方法,推进课程改革。文章分析《铁路轨道》目前教与学所面临的现状,提出课程“专思创”融合相应的改革策略,为铁道工程技术专业《铁路轨道》课程“专思创”融合改革提供参考与借鉴。

炭/炭复合材料导热系数影响因素的研究

研究了影响炭/炭复合材料导热系数的主要因素:炭纤维取向;热处理温度和CVD热解炭的结构。结果表明:在炭/炭复合材料中,影响炭/炭复合材料导热系数的主要因素是CVD热解炭结构;以RL结构为主的CVD热解炭,导热系数高;热处理温度对材料导热系数的影响不及CVD热解炭的微观结构对其的影响。

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数、抗弯强度和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明:随着最终热处理温度的提高,易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距缩小,石墨化度有较大提高;平行炭布方向的导热系数和垂直炭布方向的导热系数均有上升。同时,由于基体炭与炭纤维两者热膨胀系数的差别,热处理温度的提高,降低了基体与增强纤维的的结合强度,使炭/炭复合材料的抗弯强度降低。试验还表明:随着热处理温度的提高,炭/炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜,摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态,磨损量下降明显。经1800℃热处理的质量损失主要是由氧化造成的。

最终热处理对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度最终热处理后的微观结构、石墨化度、导热系数和摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明:随着最终热处理温度的提高,易石墨化的热解炭偏振光下光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距缩小,石墨化度有较大提高;平行纤维方向的导热系数和垂直纤维方向的导热系数均有上升。另外,试验表明:随着热处理温度的提高,炭/炭复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜,摩擦系数在经过一个峰值后趋于平稳状态,磨损量下降明显。在1800℃热处理的材料的失重主要是由于氧化造成的,说明1800℃的热处理温度过低,对炭/炭复合材料的各项性能无影响。

热解炭结构对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积工艺条件,得到粗糙层、光滑层、过渡结构、各向同性等几种具有不同微观结构的热解炭.通过金相观察、石墨化度、摩擦磨损性能的测试,得出:热解炭的微观结构对炭/炭复合材料的摩擦磨损性能有较大影响;制动过程中形成的薄膜使摩擦因数降低;粗糙层结构的炭/炭复合材料石墨化程度高,摩擦因数高,线型平稳,且随着压力的增加,其力矩上升明显,是一种优良的摩擦材料;光滑层结构的炭/炭复合材料石墨化度低,摩擦因数低,磨损小.

炭/炭刹车副表面硬度对摩擦磨损性能的影响

对等温CVD沉积所得两种不同结构的炭/炭复合材料,不同表面硬度下的摩擦磨损性能进行了研究。其中A材料是光滑层结构,B材料是粗糙层和光滑层的混合结构。摩擦试验在实验室规模的MM-1000摩擦试验机上进行。试验表明:随着热处理温度的提高,不同材料的表面硬度均在下降;但在经历相同热处理温度后,B材料的表面硬度比A材料的低;表面硬度较低的B材料塑性较强,摩擦面上的磨屑易于形成致密、连续的摩擦膜,有利于保持稳定而较高的摩擦系数。

不同C/C复合材料飞机刹车盘基本性能的对比分析

通过对比分析Dunlop、B.F.Goodrich、Missier、Bendix和中南大学粉末冶金研究所制备的几种炭/炭复合材料的显微组织、石墨化度、导热系数、洛氏硬度、抗压、抗弯、层间剪切强度、摩擦磨损性能后,得出如下结论:C/C复合材料作为一种性能优良的制动材料,必须具有合理的炭纤维骨架结构,一定比例的粗糙层气相沉积炭结构,较高的石墨化度和垂直摩擦面方向上的导热系数;我国具有自己知识产权的C/C复合材料飞机刹车盘的研制工作已取得了较大的进展和突破,其各项性能指标与国外同类产品性能相当。

C/C复合材料摩擦磨损性能的研究

本文对同一种C/C复合材料 ,经过不同温度最终热处理后的摩擦磨损性能进行了对比研究。试验表明 :随着最终热处理温度的提高 ,热解炭的晶粒逐渐长大 ,层面间距缩小 ,石墨化度有较大提高 ,从而使得C/C复合材料的摩擦表面逐渐形成薄而致密的自润滑膜 ,磨损量下降明显。平行纤维方向和垂直纤维方向上的导热系数均有明显上升 ,使得C/C复合材料刹车盘力矩稳定 ,峰谷比缩小 ,有利于制动平稳 ;在 180 0℃热处理的材料的磨损主要是由于氧化造成的 ,说明 180 0℃的热处理温度过低 ,对C/C复合材料的各项性能无影响。

热解炭的表征

通过对不同结构热解炭的显微结构、显微图像分析,消光角的测试,将热解炭的微观结构分为粗糙层结构RL、光滑层结构SL、再生层状结构ReL和各向同性结构ISO。其中RL消光角最大在16-21之间;SL的消光角居中;ReL经常与SL相伴,也存在生长锥,但较之RL的柱状生长锥,ReL的生长锥不仅宽短,而且在整个生长面上可以连续再生,而RL中的柱状生长锥是贯穿整个生长面、不可再生的;ISO不具有光学活性,其消光角为零。

不同刹车压力下炭/炭复合材料的摩擦磨损性能

利用光学显微镜、扫描电子显微镜和MM-1000摩擦试验机研究了刹车压力对等温CVD和热梯度CVD沉积所制炭/炭复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着刹车压力从0.35MPa增加到1.82MPa,材料的摩擦系数下降,质量磨损加大,其中含有RL结构材料的氧化失重低于含有SL结构的材料。含有RL结构的材料由于晶体结构比较完善,其磨屑容易发生塑性形变由颗粒状变为层片状,形成良好的润滑膜,有效地降低了氧化失重的比例。

炭／炭复合材料不同刹车速度下摩擦磨损性能的研究

对等温CVD和热梯度CVD沉积所得不同结构的炭／炭复合材料,不同刹车速度下的摩擦磨损性能进行了研究．其中等温CVD所得的a、b材料分别是粗糙层结构和光滑层结构,热梯度CVD沉积所得的c材料是前两者的混合结构．摩擦试验在实验室规模的MM-1000 摩擦试验机上进行．试验表明:随着刹车速度的增大,a材料的摩擦系数随着速度的提高而不断上升,在15m·s-1处达到峰值,然后下降趋于一稳定值;b、c材料的曲线变化比较一致, 在20m·s-1处均出现峰值,然后摩擦系数下降趋于一稳定值．无论何种材料,当摩擦系数峰值出现时,距摩擦面1mm、外径3mm深处的温度均显示在250℃左右．随着刹车速度的增加, 炭／炭复合材料的磨损加大,但速度达30m·s-1时的氧化失重均<28m·s-1的氧化失重．

炭/炭复合材料航空刹车副的湿态摩擦性能

对两种不同的炭/炭复合材料湿态下的摩擦磨损性能进行对比分析。结果表明:具有粗糙层热解炭的炭/炭刹车副由于其晶格结构较为完善,生长组织择优取向度和各向异性度均高于含有光滑层结构热解炭的炭/炭刹车副。前者的石墨化度及可石墨化能力均大于后者,由于前者的表面缺陷较少,所吸附的水分子较少,因而在湿态下刹车时,其刹车力矩将很快恢复到正常干态刹车时的力矩水平,对环境的适应能力大于光滑层结构的炭/炭刹车副。

热处理温度对炭/炭复合材料性能的影响

对同一种炭/炭复合材料,经过不同温度的最终热处理后的微观结构、石墨化度和抗弯强度进行了对比研究.研究结果表明:随着最终热处理温度的升高,在偏振光下,易石墨化的热解炭光学活性增强,而难石墨化的热解炭微观结构几乎没有变化;炭/炭复合材料的晶粒逐渐长大,层面间距逐渐缩小,石墨化度有较大幅度的提高;同时,由于基体炭与炭纤维的热膨胀系数存在差别,随着热处理温度的升高,基体与增强纤维的的结合强度降低,使炭/炭复合材料的抗弯强度降低,但材料的应变性增强,材料的断裂形式由脆断转为假塑性断裂.

炭/炭复合材料化学气相沉积工艺进展

对多种化学气相沉积工艺进行了分析对比,指出在炭/炭复合材料的研制与开发中,以等温等压(ICVD)的工艺为最优。该工艺能很好地控制工艺参数,特别是对于装了大量异形件的高炉膛,所沉积的样件不仅密度均匀而且性能稳定,虽然其工艺周期较长,但在实际生产中,可以通过多料柱的高炉膛来降低成本,是比较成熟、稳定的生产工艺。近年来兴起的其他工艺,主要关注沉积速度和沉积机理,大多局限于实验室研究,距工业化大生产还有很大的距离。

胶束催化氧化合成对硝基苯甲酸

考察了以重铬酸钠为氧化剂 ,胶束催化氧化合成对硝基苯甲酸的有关影响因素。在所选用的表面活性剂中 ,以十二烷基二甲基苄基溴化铵的催化效果最好 ,产品收率最高达 94 6% ,提高 5%～ 1 2 % ;反应温度降低约 50℃ ;且催化剂用量极少。胶束催化方法对互不相溶的两相反应有很好的应用前景。

以丙烯为碳源气的热解炭的制备及其沉积机理分析

以等温法进行化学气相沉积(CVD),研究了过程参数(反应温度、碳源气浓度以及炉内气体的滞留时间)对热解炭结构的影响。实验表明,以丙烯为碳源气,保持炉内气体的流动为层流运动方式,在中等温度(880℃)、中等滞留时间(2.19s)以及碳源气与载气体积比为1∶3时,能得到粗糙层(RL)结构的热解炭;碳源气裂解为小分子后,在气相中通过加成、聚合、脱氢环化等反应生成苯及含有六元环的芳香烃,才能沉积得到结构较好的热解炭。

Ni涂覆SiC颗粒增强Al-Fe-V-Si耐热铝基复合材料

应用新型化学涂层工艺 (置换法 ) ,成功地制备出结合紧密、光滑的Ni涂SiC粉末 ;分析对比了两种不同涂层工艺原理及涂层效果 ;分析了不同SiC增强Al Fe V Si(0 812 )复合材料物理和力学性能。结果表明 :涂覆后的SiC与基体结合牢固 ,涂覆层 (Ni)的加入降低了材料内部颗粒 (SiCp)与基体 (Al Fe V Si)之间的孔隙 ,10 %SiC(Ni) (质量分数 ) /Al Fe V Si(0 812 )复合材料在室温的断裂强度分别比基体和 10 %SiCp(质量分数 ) /Al Fe V Si(0 812 )复合材料增加了 6 2 .15 %和 2 .82 % ,在 40 0℃时分别增加了 5 5 .3%和 2 8.6 %。

相转移催化氧化合成对硝基苯甲酸

考察了以KMnO4为氧化剂 ,相转移催化氧化合成对硝基苯甲酸的有关影响因素 .结果表明 :十六烷基三丁基溴化磷的催化效果最好 ,收率达 76.6% ;以价廉易得的季铵盐A 1为氧化剂 ,能进行缓和反应 ,且收率提高 ,达74.3% .此外 ,KMnO4的自身分解严重影响它对底物的氧化作用 ,由此确定反应以在中性介质中发生为宜 .