涂层老化数值模拟与数据处理的研究进展

[目的]涂层老化的数值模拟研究取得了丰硕的成果。[方法]综述了研究涂层老化失效机理、寿命预测、在线监测的模拟分析与数据处理方法。[结果]对于涂层老化失效机理,可以就光氧老化、热氧老化、机械应力老化等微观或宏观特征进行模拟。对于涂层寿命预测,可以建立基于老化特征的模型或基于不确定性数学的模型。对于涂层老化的在线监测,电化学监测和老化特征监测是两个主要途径,所得数据可用于腐蚀数据库的建立及基于大数据的模型开发。[结论]引入人工智能是涂层老化数值模拟与数据处理的发展趋势。

铝合金焊接接头腐蚀行为与防护方法的研究进展

焊接工艺、服役环境、材料质量等诸多因素都会影响铝合金焊接接头的耐蚀性能。综述了铝合金焊接接头的腐蚀行为和影响因素,以及改善焊接接头耐腐蚀性的技术方法和措施,介绍了铝合金焊接接头防护技术的发展趋势和今后研究的重点。

多孔高分子复合材料的制备技术

三维多孔结构是生物医用高分子复合材料能否发挥效应的一个关键因素。本文综述了目前多孔生 物医用高分子复合材料的制备技术,并比较了其优缺点。

通过仿生法在硅橡胶表面制备磷灰石薄膜的研究

用CaCl2的乙醇溶液和K2HPO4溶液对硅橡胶进行预处理,将处理过的硅橡胶分别浸渍于模拟体液和钙磷饱和溶液中来制备磷灰石薄膜。利用薄膜X射线衍射、红外吸收光谱和扫描电子显微镜对形成的薄膜进行了表征。结果表明,分别在模拟体液中7d和在钙磷饱和溶液中5d后,硅橡胶表面形成了一层磷灰石薄膜;在模拟体液中的薄膜表面呈网状并分布有许多球状晶粒,在钙磷饱和溶液中的薄膜为结晶良好的片状晶体。

氟碳涂层体系在我国水环境中防腐性能研究

通过现场曝露试验,获得氟碳涂层体系在我国淡水、海水和盐湖水环境中4年腐蚀结果,总结了它们的腐蚀行为。无论是在自然环境下的曝露试验,还是实验室条件下的盐雾试验和紫外光老化试验结果,都表明氟碳涂层具有优异的耐候性和耐水性;水气渗透性试验也表明氟碳涂层具有较低的渗水率;氟碳涂层虽具有低的表面能,但在淡水和海水环境中,其抗水生物附着性能仍不理想。

典型大气环境对低密度聚乙烯老化严酷度评价方法

为评价典型大气环境对低密度聚乙烯(PE–LD)材料的老化严酷度,选取我国武汉、漠河、拉萨、万宁地区进行PE–LD大气环境自然老化试验,对曝晒3个月、6个月、12个月、18个月后的PE–LD试样进行力学性能、黄色指数、光泽度与红外光谱测试与分析。结果表明,PE–LD试样表面的红外羰基峰强度随老化时间延长出现饱和极大值,各地区出现极大值的老化时间因环境因素不同而不同,可用红外羰基峰强度变化来评价环境对PE–LD的老化严酷度;各地区对PE–LD的老化严酷度从大到小依次是万宁、武汉、拉萨、漠河。

纯锌在水环境中腐蚀行为

在淡水和海水环境中对纯锌进行实际曝露试验。结果表明,在淡水环境中,锌腐蚀率较小,腐蚀速率随时间延长而减小,生成的腐蚀产物具有一定的保护性能;在海洋环境,锌腐蚀严重,在全浸区1年试样就已腐蚀穿孔,其腐蚀速率随时间延长而减小,但在飞溅区却相反,腐蚀速率随时间延长而增加。

生物复合陶瓷材料CaSiO_3+B_2O_3+SrCO_3+CaF_2+ZnO/HA的制备及性能

在无压烧结条件下,制备CaSiO3+B2O3+SrCO3+CaF2+ZnO/HA生物复合材料。用XRD分析复合材料的相组成,用SEM观察其微观结构和形貌。结果表明:随着烧结温度的升高,复合材料的弯曲强度提高;硅灰石以玻璃相填充于材料的间隙,改善了复合材料的强度。

自动历史拟合计算油水相渗关系新方法

利用岩心压汞资料求出了孔隙结构分形维数；在此基础上，通过耦合孔隙结构分形维数建立了新的水驱油数学模型，采用历史拟合方法整理水驱油试验数据，以求得油水相对渗透率曲线，并与原有数学模型和计算方法进行了对比分析。

经皮植入体对大鼠皮肤成纤维细胞的作用研究

对自行研制的新型经皮通路植入材料致密增强羟基磷灰石基陶瓷、医用硅橡胶/羟基磷灰石复合材料进行体外细胞毒性评价。原代培养大鼠皮肤成纤维细胞,并与材料的浸提液相互作用,用MTT法测定新型经皮通路材料的细胞毒性。结果表明,致密增强羟基磷灰石基陶瓷、医用硅橡胶/羟基磷灰石复合材料均无细胞毒性。

氟碳涂层体系在严酷自然环境中的腐蚀行为

氟碳涂层与其他耐蚀性优异的底涂层和中间涂层配套使用,提高涂层体系耐候性的同时,还提高了涂层体系的耐蚀性。工业大气环境和水环境腐蚀试验显示,腐蚀环境因素可以影响氟碳涂层的老化破坏,采用富锌和喷铝底涂层+环氧云铁中间漆+氟碳面漆的配套体系具有优异的耐蚀和耐候性能。

轨道客车用聚氨酯胶粘剂自然老化行为的研究

为评价高速列车用PU(聚氨酯)胶粘剂在我国不同气候环境中的适应性,选择武汉、漠河、尉犁和万宁地区作为样品自然老化的试验区,对曝晒90、183、365 d后的PU胶粘剂本体试样及铝合金胶接件进行力学性能、粘接性能和结构的测定。研究结果表明:试样表面裂纹扩展受湿热老化、光老化过程的协同作用影响较大;老化初期,光降解作用萌生细裂纹龟裂,而湿热水解作用产生凹坑,并且对裂纹扩展影响较大;水渗透至基底金属处产生腐蚀,使PU胶粘剂/铝合金胶接件的界面粘接力明显降低。

电阻探针技术和挂片失重法腐蚀监测结果的对比分析

目前,传统的腐蚀挂片法已不能满足腐蚀行业对于数据量的需求,为此研究了电阻探针监测技术和传统的挂片失重法在武汉大气环境下腐蚀速率的相关性。结果表明:在5℃≤θ≤35℃且相对湿度RH≥60%的大气环境中,腐蚀挂片法得到的腐蚀速率是电阻探针法的1.3倍。在上述温度和湿度范围内,温度和湿度越高,腐蚀速率也就越高,两者的交互作用对腐蚀速率有正向影响。相比较腐蚀挂片法,电阻探针技术有较好的实时监测效果。

材料腐蚀数据的挖掘方法

对历史文献中运用到的材料腐蚀数据挖掘方法进行了总结,包括曲线拟合、多元线性回归分析、灰色理论、神经网络、决策回归树及聚类分析等方法的独立或集成应用,指出了目前腐蚀数据分析存在的问题,对材料腐蚀数据挖掘技术的发展趋势进行了展望。

有气囊式经皮元件的材料制备与结构设计

目的设计开发一种新型的经皮元件,该经皮元件可长期植入皮内进行体内外物质或信息传输,临床上可望用于体液或尿液排出、药物或营养物注入、体内信息采集等。方法以液体硅橡胶(LSR)-羟基磷灰石(HA)复合材料制备经皮元件,采用乳胶气囊作为装置开关控制元件,并对元件进行模拟体液(simulated body fluid,SBF)的浸泡试验、MTT(methylthiazoletetrazolium)细胞毒性实验和溶血实验。结果复合材料在SBF溶液浸泡4、8周时质量变化<0.1%,对细胞毒性等级为1级,溶血率小于5%。结论以硅橡胶-羟基磷灰石复合材料制备的经皮元件生物相容性良好,经皮元件的结构设计具有独创性。

轨道客车车窗密封胶耐老化性及修补技术研究

为减轻车体质量、提高车辆密封性和乘坐舒适性,高铁在制造过程中使用了大量弹性胶粘剂用于车辆部件的连接及密封。采用扫描电镜、红外光谱和电子万能试验机对达到4级修程车辆的车窗密封胶进行耐老化性试验。研究结果表明:该密封胶仅在外表层1 mm深度范围内形成裂纹、发生化学降解,而内部无明显的老化迹象;制定的返修方案(先去除外表面约3 mm厚的原始胶层,再重新密封),具有良好的可行性。

非物质文化遗产视野下凤阳花鼓的保护、传承与创新研究

本文从建立优化统筹管理机制、完善保障凤阳花鼓传承人机制以及创新凤阳花鼓传播方式三个维度,探讨凤阳花鼓保护、传承与创新的新思路,尝试解决凤阳花鼓在传承过程中面临的式微与生存困境,以期促进凤阳花鼓的保护与传承,进而保护当地居民文化环境,繁荣安徽地域文化。

高铁不锈钢焊接接头在海洋大气环境中的腐蚀行为

为了提高高铁的行车安全,通过现场暴露试验,采用数码显微镜、能量色散谱、拉曼光谱及电化学测量方法研究了高铁不锈钢焊接接头在万宁海洋大气环境中暴露2a后的腐蚀行为规律。结果表明:暴晒2a后不锈钢焊接接头的腐蚀类型以点蚀为主,蚀坑密度较高;腐蚀产物主要有Fe3O4、α-Fe2O3、γ-Fe2O3、α-FeOOH,β-FeOOH和γ-FeOOH,不锈钢焊接试样在3.5%NaCl溶液中阳极行为存在一定钝化特性;各区域点蚀电位高低排序为筋板母材区〉底板母材区〉焊缝区。

高速列车端门铝合金安装框腐蚀案例分析

为分析高铁车体5级维修时二位端安装框下端铝合金腐蚀失效的原因,采用成分分析、形貌分析、能谱分析与电化学测试对通过腐蚀产物去除前后的形貌特征、腐蚀产物的元素分布特征以及铝合金电化学性能进行分析,研究了安装框铝合金的腐蚀机制。结果表明:安装框铝合金为7000系的Al-Zn-Mg合金,腐蚀失效是由于框体表面涂层失效后铝合金发生腐蚀。铝合金含有Zn和Mg元素,在其组织中形成金属间化合物,即铝合金中的强化相(MgZn2)η相,极易发生腐蚀,同时该铝合金在淡水和3.5%氯化钠介质中表面无明显钝化,在潮湿和含水环境中易发生腐蚀,从而引起铝合金安装框的失效。