镁合金微弧氧化膜层形成过程探讨

对镁合金微弧氧化膜层的形成过程以及形成过程中的工艺影响因素做进一步的探讨,得出微弧氧化膜层的形成是一种亚单层生长模型,它是“成膜→击穿→熔化→烧结→再成膜……”的多次循环过程。并且微弧氧化先期形成的主要是致密层,疏松层则主要是在后期形成。还研究了成膜电压、电流、电解液体系等工艺参数与膜层生成的关系,发现电压越高,得到的膜层越厚,而电流在20A/dm2的电流密度下生成的薄膜具有较好的质量和性能,还发现在硅酸盐体系中形成的膜层在质量还是性能方面优于铝酸盐和磷酸盐体系中形成的膜层。

镁合金微弧氧化热力学和动力学分析

对镁合金微弧氧化过程中的热力学和动力学进行了计算和分析。结果表明,微弧氧化过程满足热力学条件,微弧氧化不是一个典型的形核长大过程。膜层是在不断击穿、生成、烧结、排泄堆积等过程中生长起来的,而且在反应过程中,膜层的生成是由反应电压、电流、电解液体系、pH值等各种工艺参数所控制的。

微量钪对Al-Mg-Mn合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了Al Mg Mn和Al Mg Mn Sc两种合金 ,利用TEM和金相显微镜等手段研究了微量Sc对Al Mg Mn合金组织与性能的影响。结果表明 :加入微量Sc可以提高Al Mg Mn合金的拉伸力学性能。在电镜下可以观察到 ,在Al Mg Mn合金中加入微量Sc可以形成大量弥散的Al3Sc粒子 ,这些粒子对位错具有钉扎作用。

镁合金微弧氧化膜层结构

在硅酸盐碱性溶液中,采用恒电流控制模式,在电流密度为20 A/dm2时,以镁合金AZ91为基体制备微弧氧化薄膜。利用X射线衍射分析手段对制得的微弧氧化膜层进行相结构分析,通过扫描电子显微镜对氧化膜层的表面、横截面及断口等进行研究,还探讨了表面疏松层和致密层的形成机制。研究结果表明:制得的镁合金微弧氧化膜由MgO,MgSiO3和MgAl2O4等相组成;微弧氧化膜层由表面疏松层和致密层构成;镁合金微弧氧化形成的表面疏松层为多孔结构,这种孔呈网络结构分布;而形成的致密层结构非常致密,没有发现孔洞,而且它和基体的结合非常紧密;表面疏松层和致密层是经过“成膜→击穿→溶化→凝固→烧结……”等一系列循环过程形成的。

镁合金微弧氧化表面层多孔结构的形成机制

为了探索镁合金微弧氧化表面层多孔结构的形成机制,首先在硅酸盐碱性电解液:5～30g/LNa2SiO3,1～5g/LNaOH,5～8g/LKF,0.5～2.0g/LNa3C6H5O7,0.5～2.0g/LEDTA中,以AZ91镁合金为基体制备出微弧氧化陶瓷膜,采用恒电流控制模式,电流密度为20～50A/dm2。然后通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察膜层的表面和横断面结构。结果发现,表面微孔有两种形态,一种呈蜂窝状结构,另一种呈豆瓣状突起结构;同时还观察到了这种孔的形成和衍化过程,其中包括微孔的形成、生长、联接、合并和嵌套等过程。从而得到如下结论:镁合金表面多孔层的形成是一种层进生长模式;镁合金微弧氧化中微孔的萌生是按"气体喷射"机制进行,而孔的发展是按"蜂巢衍进"模式进行。

复合微合金化对Al-Mg合金组织与性能的影响(英文)

研究了Sc和Ti复合微合金化对Al-Mg合金显微组织与拉伸性能的影响.结果表明:Sc和Ti复合微合金化可以显著提高Al-Mg合金的强度,并可细化铸态合金的晶粒组织.微量Sc和Ti的加入可使合金中形成大量细小弥散的球形Al3(Ti,Sc)粒子,这些Al3(Ti,Sc)粒子对位错和亚晶界具有强烈地钉扎作用,因而能强烈抑制合金的再结晶.Sc和Ti复合微合金化的Al-Mg合金的强化作用主要来源于Al3(Ti,Sc)粒子的析出强化和亚结构强化以及细晶强化.

镁合金微弧氧化膜层结构分析

对镁合金微弧氧化膜层结构进行分析测试,所采用的手段主要有X–ray、SEM、EDS和XPS。通过测试发现,膜层中的物相Mg、MgO、MgSiO3、MgAl2O4会随着膜层深度的不同有不同的分布。通过表面价态和结合能的分析,发现膜层中还含有少量的SiO2和Al2O3。并测试了一些含Mn或Cr的着色膜表面,发现样品表面不含有Mn或Cr元素,这些元素应该是通过表面层多孔结构进入到膜层较深处参与反应并分布在膜层深处。

镁合金微弧氧化过程中的成膜规律

镁合金微弧氧化膜层的生长按一定的成膜规律进行。从氧化过程中样品各部分尺寸的变化中发现,氧化前期是以向基体外生长为主,而后期则以向基体内生长为主。用ICP-AES仪器研究了基体中的合金元素向溶液中迁移规律。并估算了薄膜生长前期的各种料子运动情况,认为微弧氧化前期膜层的生长速度受电解液中的传质速度所控制。而薄膜生长后期则由扩散方程所控制,其中氧离子的扩散至为关键。

镁合金微弧氧化着色膜研究

镁合金在电子工业中的快速发展对装饰性能提出了更高的要求。主要研究了如何在微弧氧化的同时进行氧化着色。膜层制备选取的基材为AZ91,电解溶液由硅酸盐为主的碱性溶液组成,配方为:Na_2SiO_3 5～30g/L,KMnO_4 1～20g/L,NaOH 1～5g/L,KF 5～8g/L,Na_3C_6H_5O_7 0.5～2g/L,EDTA 0.5～2g/L。在电解液中添加着色盐KMnO_4,形成了颜色各异的黄色陶瓷膜层。研究发现,膜层呈现出黄色主要是由于在膜层中生成了Mg_6MnO_8相,该物相在氧化膜中含量不同和分布差异将导致样品颜色深浅不同。

镁合金微弧氧化膜层的组织分布

研究了镁合金微弧氧化膜层的组织分布情况。在碱性电解液(NaH2PO4/Na2SiO3/NaAlO2:5～20g/L,NaOH:1～5g/L,KF:5～8g/L,Na3C6H5O7:0.5～2g/L,EDTA:0.5～2g/L)中,以AZ91镁合金为基体制备出微弧氧化陶瓷薄膜,制备时采用恒电流控制模式,电流密度为20A/dm2;采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜和X-ray衍射仪(XRD)研究了氧化薄膜的微观组织结构。发现:(1)在所研究的3种电解液体系中,选用硅酸盐电解液制备的膜层具有较好的组织形貌;(2)氧化膜的两层结构中,致密层占整个膜层厚度的绝大部分,大约在75%～85%之间;(3)电解液中的成膜元素如Si、Al、P主要分布在膜层的表面层中,致密层则主要由Mg、O两种元素构成;相应的物相构成中,MgSiO3、MgAl2O4或Mg3(PO4)2主要分布在表面层中,致密层则主要由MgO构成。

一种紧凑型高隔离度的MIMO超宽带天线研究

提出一种紧凑型高隔离度多输入多输出超宽带天线,该天线由两个共面梯形辐射单元背靠背连接在一起构成,衬底材料的相对介电常数为4.4。在两个辐射单元之间放置高隔离金属条,确保天线具有高隔离度。该天线在整个超宽带频带上电压驻波比VSWR为2:1,隔离度高于20 d B,峰值增益为5.2 d Bi,峰值有效率为90%,且包络相关性系数ECC(Envelope Correlation Coefficient)≤0.164 1。

基于物联网的农业环境数据收集系统设计

设计了基于物联网的农业环境数据收集系统,该系统使用支持向量机回归(SVMR)算法来处理原始数据,并预测日常空气温度、相对空气湿度和风速值,以帮助预测有害病菌在农田的传播。结果表明:预测的平均空气温度值和实际测量值平均绝对误差为1℃;预测的平均相对空气湿度值和实际测量值平均绝对误差为5%;预测的平均风速值和实际测量值平均绝对误差为1 km/h。该系统通过物联网访问环境数据,有助于田间作物管理人员更好地管理和预防病菌蔓延。

AZ91镁合金表面微弧氧化膜微观结构的TEM表征

在硅酸盐碱性电解液中,以AZ91镁合金为基体采用恒电流控制模式制备出微弧氧化陶瓷薄膜,采用透射电镜对微弧氧化膜的微观结构进行了分析,并测试了相关性能。结果表明：镁合金在以硅酸盐溶液为主的电解液中进行微弧氧化形成的产物主要是纳米晶MgO和MgAl2O4,并且形成了少量的非晶态物质和一定比例的较粗大MgO、MgAl2O4和MgSiO3晶粒,但这些粗大晶粒尺寸也在100~300 nm之间;形成的晶粒之所以如此细小主要是由于微弧氧化过程是一个快速烧结和快速冷凝的过程;制备的氧化膜在中性盐雾36 h后的腐蚀率小于0.09 g.cm-2.d-1,而显微硬度在1 000 HV以上。

一种高速多通道数据采集系统设计

设计了一种基于FPGA的高速多通道数据采集系统,该系统通过FPGA进行数字信号处理,使用AD9257作为多通道模数转换器,具有低功耗,低成本,数据实时采集,上位机交互控制等特点。测试结果表明,该系统可以用于微剂量探测器的输出信号的处理,分析引起探测器输出信号失真的物理机理,可以校正因脉冲堆积、系统噪声、ADC采样频率和精度、信号串扰及通道间参数差异等因素引起的频谱数据不确定度等。此系统对于微剂量探测器输出信号的处理具有应用价值。

一种新的平面椭圆单极子超宽带天线

研究了超宽带天线的设计,提出了一种适合天线特征的设计方法。该文所提出的天线设计,讨论的是超宽带天线的综合特征,主要是基于频域的传递函数对各个参数的测量,即波形相关性、波形宽带拉伸比、波形相对增益。仿真结果表明,天线的整体性能和特征表现均很好,特别是在天线孔径方面有更好的表现。通过对这些参数的测量可定量地描述超宽带的传输性能。

基于ZigBee的WSN自适应室内定位系统实现

近年来无线传感器网络(WSN)的定位和跟踪技术受到广泛的关注,人们一直在追求以最低的成本获得高的定位精度。然而已经实现的各种定位方法中,大多数需要一个额外的传感器,并且功率消耗较高,而且定位误差高。本文提出一种基于ZigBee的自适应室内定位系统,通过实验发现,该系统在室内环境下接收到的信号强度(RSS)强,定位精度高(0.1~0.5 m),并实现低功耗。该系统是一种高效的无线传感器网络室内和室外定位系统。

一种双极化的MIMO超宽带方环缝隙天线设计

设计了一种双极化的多输入多输出(MIMO)超宽带方环缝隙天线。该天线有4个天线单元,底层由2个方环微带馈电线构成,用于正交偏振。顶层由2个对称结构的方环构成,用于减少交叉极化。方环之间用矩形切口连接,以增加环缝之间的耦合。测量结果表明,该天线在3~12 GHz内隔离比大于22 d B,相关系数(ECC)在可以接受的范围内。该天线可以应用于MIMO超宽带通信系统中。

碳纤维的性能、发展及应用研究进展

综述了碳纤维的性能、发展过程和应用领域.介绍了碳纤维的分类、性能特征以及国内外发展概括,分析了碳纤维的现状、不足及发展趋势.详述了碳纤维在航空航天、体育、工业、建筑、能源、医疗卫生等领域的应用研究.

基于ARM和POE的网络指纹门禁系统设计

设计基于ML67Q5250和PoE的指纹门禁系统的实现方案,阐述了系统组成结构及工作原理、软硬件设计。该系统具有高速指纹识别、指纹数据保护、以太网供电、结构简单、低功耗、低成本等优点。可以满足指纹门禁系统的需求,具有较好的应用前景。

MnO对SrTiO_3压敏电阻组织性能的影响

本文研究了MnO加入量对SrTiO3压敏电阻器组织性能的影响。通过金相显微组织的观察,发现当MnO加入量达到0.1mol%时,压敏电阻晶粒尺寸比较大,且均匀致密。而对电性能的测试发现,压敏电压(E10、E1)、非线性系数α、损耗tgδ也是在MnO加入量达到0.1mol%时处于最低值,此时E10为5.09V,E1为3.42V,α为5.79,tgδ为0.38,电容量C却在此时取最大值,为105.21nf。同时还研究了压敏电阻器的焊接变化率,发现ΔE10、Δα都比较小,由此可见,焊接前后的性能比较稳定。