砂岩型铀矿形成的新模式:来自深部有机流体的成矿作用

已有的铀成矿模式大多认为,砂岩型铀矿是浅表层含氧水从盆地周邻蚀源区析出携带的外源铀汇入盆地而成矿。本研究发现,鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东部砂岩型铀矿矿集区的地质演化、地貌特征和铀成矿与此成矿模式相悖。其中令人困惑的关键问题是铀成矿物质的来源。对研究区的代表性矿物铀石(形成于强还原环境)及其共生的矿物进行多种地球化学测试分析发现:铀矿区存在淡水低温和中高盐度热液两类截然不同的铀矿化环境;铀成矿年龄主体小于80 Ma。结合盆地煤系气源岩富铀、天然气耗散量巨大和在伊盟隆起发现大面积分布的多种与成熟煤型气耗散有关的蚀变产物和凝析油苗,综合相关模拟实验和测试分析,提出了铀源来自深部的铀成矿新模式:来自盆地中部深层富铀煤系地层中的溶气热流体,在向伊盟隆起东部高部位运移耗散过程中,萃取并携带母岩和沿途围岩富铀地层中的铀元素运移到浅层,随温压降低亮晶方解石与铀石相伴沉淀完成了热液成矿过程,被析出的大规模有机天然气则在浅表层低温成矿同时为铀矿的保存创造了还原环境。此铀成矿新模式拓展了盆地勘探铀矿的思路和领域,提升了多种能源矿产相互作用的成矿效应和综合评价预测的科学性。

MOF-199固载过氧化磷钨酸盐催化剂的制备及其在柴油脱硫中的应用

采用简易的原位合成法合成了过氧化磷钨酸盐(TBA)_(3)PW_(4)封装于MOF-199孔道内的固载型催化剂(TBA)_(3)PW_(4)@MOF-199,借助电感耦合等离子体(ICP)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、场发射扫描电子显微镜(SEM)及N2吸附-脱附等温曲线(BET)等分析手段对催化剂样品(TBA)_(3)PW_(4)@MOF-199的组成、稳定性及形貌进行了表征。采用含苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)4种硫源的多组分模拟柴油与萃取剂组成的液-液双相系统,以双氧水为氧化剂,对催化剂的脱硫活性进行了探究,并探讨了催化剂用量、氧化剂用量及反应温度对脱硫效率的影响。结果表明:在最佳反应条件(反应温度70℃、催化剂(TBA)_(3)PW_(4)@MOF-199用量40 mg、H_(2)O_(2)用量0.26 mmol、模拟柴油体积0.75 mL及萃取剂[Bmim]PF_(6)体积0.75 mL)下,催化剂(TBA)_(3)PW_(4)@MOF-199的脱硫效率可以在80 min内达到99.9%,同时重复使用8次,脱硫效率仍保持在91%以上。该催化剂优异的催化脱硫活性及稳定性使其在工业应用上具有一定的前景。

航空用不锈钢磨粒流光整加工表面完整性研究

为研究磨粒流光整加工不锈钢闭式整体叶环的表面完整性,通过对电火花制备的不锈钢试样进行加工时间、加工压强及磨料目数的单因素试验,研究3个因素对加工后表面完整性的影响。结果表明:表面粗糙度Ra随着加工时间的增加而降低,从初始时的1.459μm降至60 min时的0.193μm,降低速率越来越慢,最后趋于稳定。磨粒流加工有效去除了加工表面再铸层。显微硬度在加工后明显降低,由450~950 HV降至270~350 HV且分布均匀性得到改善。显微硬度随着加工时间的增加整体上呈降低趋势,并出现了一定的加工硬化现象。在使用不同目数的磨料进行磨粒流加工后,残余应力由拉应力变为压应力。随着加工时间和加工压强的增加,试样表面越平整,抛光效果越好。

振动进给对表面小微结构电解加工流场的影响

为研究振动进给对表面小微结构电解加工流场的影响,以薄片表面小微结构为研究对象,建立了电解加工多场耦合仿真模型,对持续进给和振动进给条件下微结构电解加工过程进行仿真,并开展工艺试验,研究了振动进给对流场的影响规律。结果表明,耦合间断放电的振动进给可保证电源开通前电解液更新为电导率分布均匀的初始状态;随着加工深度的增加,振动运动对流场的扰动减弱,而沿程气泡分布趋于均匀;对于加工深度在0~0.5 mm的表面微结构,振幅为0.3 mm、频率为40 Hz的振动进给运动对流场条件改善效果较好,有利于提高薄片表面小微结构电解加工过程稳定性、表面质量以及尺寸一致性。

阵列变截面球槽结构电解加工流场设计及试验研究

变截面球槽结构表面硬度高、三维形状复杂,采用电解加工具有较好的技术经济优势,但其加工精度和加工稳定性受流场影响比较明显。为提高电解液流场均匀性,基于流场仿真分析探讨了通液方式、流道结构对流场分布的影响规律,并开展了电解加工试验研究。仿真和试验结果表明:采用定向流道供液的分域通液方式有利于提高流场稳定性和流速分布一致性,可以有效提高工艺稳定性;优化出入口流道结构可以进一步提高球槽表面质量,能够满足加工稳定性和加工精度要求。

闭式整体构件组合电加工关键技术研究

针对包含众多复杂气流通道且由难切削材料制成的封闭式整体构件这一世界性制造难题,对数控电解/数控电火花组合电加工技术进行研究。以几种典型闭式整体构件试制加工为例,论述其总体工艺方案和主要关键技术,包括基于数字化技术的工装夹具、电极及其运动轨迹的设计、加工过程的计算机仿真、叶间流道加工区域划分、工序间加工余量及工艺参数的合理安排等。结合关键闭式整体构件制造技术攻关,通过工艺试验对加工方案进行验证、改进,并试制加工合格的闭式整体构件,解决能加工的问题,相对于单独采用数控电火花加工可提高加工效率40%以上,且能有效降低电极损耗,随着生产批量增大和数控电解加工工艺试验的深入开展,综合加工效率还有较大提升空间。目前已经在新型航空航天发动机、先进透平机械产品的研制中获得成功应用,促进封闭式整体构件制造技术的发展。

异形型腔组合电加工数字化制造技术研究

针对难切削材料整体构件上深窄、甚至弯扭异形型腔的加工难题,提出了数控电解/数控电火花组合电加工的工艺方案,同时应用数字化制造技术,力求优质、高效、低成本、快速响应地实现航空航天发动机等薄壁、复杂整体构件上异形型腔的加工,具有重要的实用价值与应用前景。

异形型腔数控电解加工阴极及运动轨迹设计

针对难切削材料整体构件上深而窄甚至弯扭的异形型腔和型面的加工难题,提出了数控电解/数控电火花组合电加工的工艺方案,论述了基于Matlab、UG平台的电解加工异形型腔阴极及其运动轨迹设计,并以航空航天发动机中的典型整体构件为研究对象进行了加工试验。试验证明,组合电加工的工艺方案能够满足实际生产要求。

干凝胶自蔓延燃烧法制备纳米级的MnZn铁氧体

以硝酸铁、硝酸锌、硝酸锰和柠檬酸为原料 ,利用溶胶 凝胶法和干凝胶自蔓延燃烧工艺制备了纳米级的MnZn铁氧体。利用热分析 (TG -DTG)研究了干凝胶自燃烧过程 ,并且利用X衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)研究了pH值、温度、成胶时间以及燃烧温度对MnZn铁氧体的晶体结构、晶体组成和粒径大小的关系。实验结果表明 :在较低的pH值和适当的成胶时间下 ,通过微波外界加热维持干凝胶的自蔓延燃烧可以制得粒径为 10～ 2 0nm之间 ,晶型良好的立方尖晶石结构MnZn铁氧体。

整体构件数控电解加工数字化仿真技术

将基于UG平台动态装配技术的加工过程几何仿真与基于MATLAB平台有限元分析的成形规律仿真有机结合,实现了整体构件上复杂曲面、型腔数控电解加工过程的计算机仿真,用于加工试验前的加工过程干涉检查、阴极及其运动轨迹优化设计、优选加工参数及成形精度分析等,能有效缩短准备周期、减少试验次数。该技术已经应用于航空发动机关键零件加工准备过程,具有重要工程实用价值。

异形型腔电解加工阴极的数字化设计

建立了异形型腔电解加工阴极设计和加工过程仿真的数学物理模型，并在MATLAB平台上利用PDET001工具箱编制了有限元求解和动态加工仿真程序，针对某型发动机扩压器叶间流道异形型腔设计制造了阴极和工装夹具，选择并优化了加工参数，试验加工出的型腔试件能均匀留出0．15～0．30mm的加工余量，满足了实际加工的工序要求。

基于灰色理论的钛合金电火花加工工艺参数优化试验

为对材料去除速度、电极损耗和表面质量等工艺目标进行综合评价,以钛合金材料为试验对象,基于成熟的电火花加工设备,对峰值电流、脉冲宽度、占空比和抬刀周期等可调工艺参数进行正交试验研究,运用灰色理论进行试验数据分析,将多工艺目标转化为单一考量指标(灰关联度),简化了试验过程,得到了工艺参数组合优化方案。验证试验结果表明,该参数组合能够在保证表面质量要求的同时,有效提高加工效率和降低电极损耗。

振动进给对微尺度群缝电解加工过程的影响

为精确控制振动进给运动,研制了多参数可调的电解加工振动进给装置系统。通过对工具阴极振动进给方式对电解加工间隙内电解产物排出、电解液流场稳定性影响的分析,以剃须刀网罩上的微尺度阵列群缝的电解加工为研究对象开展了系列工艺试验,研究了振动进给的运动参数对微尺度群缝的平均缝宽、侧壁锥度的影响,据此优选了工艺参数,并成功批量加工出了缝宽为0.26mm、侧壁锥度小于5%的微尺度阵列群缝。试验结果证明,振动进给能够有效提高微尺度群缝的电解加工精度和加工过程稳定性。

微尺度弧形群缝电解加工试验研究

精密电解加工是剃须刀网罩上微尺度阵列弧形群缝的首选加工工艺,为提高电解加工精度和加工过程稳定性,基于电场分析,优化了工具阴极凸起宽度、凸起高度关键尺寸的设计;基于对流场的数值分析,优化设计了电解液流道结构,优选了电解液进出口压力参数,消除了流道内可能存在的缺液区和流线交叉区域,并据此研制了专用工装夹具。通过工艺试验,研究了端面初始间隙、平均电压,进给速度等关键工艺参数对群缝缝宽的影响。在研制的数控电解加工设备上加工出了缝宽0.24 mm的弧形群缝,且群缝的曲线形状精度高,加工过程稳定,已能够满足批量生产的需要。

甲基环戊二烯基水杨酸钛(Ⅳ)配合物的合成与表征

采用水相法和两相法用二氯二甲茂钛与相应的水杨酸反应合成了 6个配合物 :二甲基环戊二烯基水杨酸钛 ( ) ,二甲基环戊二烯基二水杨酸钛 ( ) ,二甲基环戊二烯基 5 -硝基水杨酸钛 ( ) ,二甲基环戊二烯基二 5 -硝基水杨酸钛 ( ) ,二甲基环戊二烯基 3 ,5 -二硝基水杨酸钛 ( ) ,二甲基环戊二烯基硫代水杨酸钛( ) .对这些化合物进行了元素分析 ,测定了熔点 ,讨论了它们的红外光谱和核磁共振谱 .

平面摩擦副表面脉冲电流电解磨削试验研究

为了提高剃须刀摩擦副的刀网内平面电解磨削加工质量，采用流场数值分析对3种不同结构的磨头进行了流速分布均匀性研究，并对流场数值分析进行了试验验证．基于数值分析和试验验证，开展了峰值电压、占空比、机械进给速度、电解液温度等参数对粗糙度、平面度影响规律的试验研究．结果表明：采用峰值电压10.5 V、占空比50％、进给速度0.8～0.9 mm/min、电解液温度30～32℃的优选参数组合，粗糙度为0.3～0.6μm，平面度小于10μm，同时刀网内平面加工质量稳定且加工效率高，已经能够满足批量生产的需要．

一维链状超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](OPA)_2的合成和晶体结构

用 4 ,5 二氮芴 9 酮 (dafo)、邻苯二甲酸和硝酸铜合成了二价铜的一维链状超分子化合物 [Cu(dafo) 2 (H2 O) 2 ] (OPA) 2 (OPA =邻苯二甲酸一价阴离子 ) ,其结构通过单晶X射线衍射法确定 .该化合物是单斜晶系 ,空间群为P2 (1) /c.晶胞参数 :a =0 710 93(16 )nm ,b =1 5 72 4 (4)nm ,c =1 5 35 7(3)nm ,α =90 0 0 0 (5 )° ,β =10 2 2 2 0 (4)° ,γ =90 0 0 0 (5 )° ,V =1 6 778(6 )nm3 ,Z =2 ,F(0 0 0 ) =814 ,Mr=794 17,Dc=1 5 2 7g/cm3 ,μ =0 72 7mm-1,R1=0 0 4 0 6 ,wR2 =0 0 930 .单晶结构分析表明该化合物具有一维链状结构 ,该结构是通过氢键这种弱相互作用形成的 .

二维网状结构超分子化合物[Cu(dafo)_2(H_2O)_2](ClO_4)_2的合成和晶体结构

试图用4,5-二氮芴-9-酮(dafo)、邻苯二甲酸、高氯酸铜合成二价铜的混配体超分子化合物时得到一亮蓝色棱状晶体[Cu(dafo)2(H2O)2](ClO4)2,其结构通过单晶X-射线衍射法确定。该化合物是单斜晶系,空间群为P21/n。晶胞参数:a = 7.947(3),b = 12.021(5),c = 13.190(5) 牛? = 90.000(6)埃?V = 1260.0(9) ?,Z = 2,F(000) = 670,Mr = 662.83,Dc = 1.747 g/cm3,(MoK? = 1.154 mm-1,R = 0.0455,wR = 0.1041。单晶结构分析表明该超分子化合物具有二维网状结构,该结构是通过氢键这种弱相互作用形成的。

难加工材料闭式整体构件精密电火花加工技术研究

闭式整体构件因其结构复杂、叶间流道空间弯扭程度大,使得加工可达性极差,且材料一般为难加工的高强度合金,整体制造难度很大。针对这一制造难题,研究了闭式整体构件电火花加工的若干关键技术,如叶间流道加工区域划分、成形电极及其加工运动轨迹设计、工艺基准统一和电参数选择与优化、数控电火花加工过程仿真分析等。在此基础上针对典型闭式整体构件进行了试制加工。试验结果表明,基于所研究的关键技术能够采用数控电火花加工技术精密、可靠地实现闭式整体构件的整体制造。

扭转叶片整体叶盘旋转套料电解余量均匀化加工技术研究

扭转叶片整体叶盘广泛应用在航空发动机上,而旋转套料电解加工在整体叶盘叶间通道大余量高效去除方面具有显著优势。针对扭转叶片整体叶盘旋转套料电解加工后存在的余量分布不均匀问题,提出了一种基于侧面间隙预测的变电压均匀化余量旋转套料电解加工方法,通过电场仿真确定侧面间隙和电压之间的关系,并开展了恒定电压与变电压旋转套料电解加工对比试验。结果表明,采用变电压加工后扭转叶片的最大余量差值由1.63 mm降至1.12 mm,余量分布情况得到显著改善,为后续叶片型面电解精加工奠定技术基础。