基于Fe_(2)O_(3)的片状α-Al_(2)O_(3)包覆研究

首先以片状α-Al_(2)O_(3)为基质,以FeCl_(3)为铁源,采用液相沉积法制备了Fe_(2)O_(3)/α-Al_(2)O_(3)珠光颜料,并借助SEM、EDS、XRD等手段对制备的珠光颜料进行性能表征,考察了反应pH值、反应温度、铁盐浓度、添加剂用量等因素对片状α-Al_(2)O_(3)包覆率的影响,得到了制备铁系包覆片状α-Al_(2)O_(3)的最佳制备工艺参数,同时了解了各参数影响包覆率的主次顺序,并在此基础上着重探讨了六偏磷酸钠对包覆率产生影响的机理。结果表明:影响包覆率的主次顺序依次为反应pH值、反应温度、添加剂用量、铁盐浓度;在最优的工艺参数下制备出来Fe_(2)O_(3)/α-Al_(2)O_(3)的包覆率为20.93%;样品的表面形貌光滑平整且包覆完整。

基于Al(OH)_(3)的熔盐法制备片状α-Al_(2)O_(3)工艺参数优化

以Al(OH)_(3)为前驱体,采用熔盐法制备片状α-Al_(2)O_(3),通过正交试验结合单因素方法研究了Al(OH)_(3)与熔盐(Na Cl+Na_(2)SO_(4))的质量比(1∶1,1∶2,1∶3)、添加剂Na_(3)PO_(4)质量分数(0.1%,1%,2%)、添加剂Ti OSO4质量分数(0.5%,1%,3%)、烧结温度(900,1050,1200℃)以及保温时间(1,3,5 h)对Al_(2)O_(3)形貌的影响,获得最优工艺参数。结果表明:由正交试验得到对片状α-Al_(2)O_(3)形貌的影响由大到小依次为烧结温度、Al(OH)_(3)与熔盐质量比、Na_(3)PO_(4)含量、保温时间,结合单因素方法得到最优工艺参数为烧结温度1050℃、Al(OH)_(3)与熔盐质量比1∶2、Na_(3)PO_(4)质量分数1%、Ti OSO4质量分数1%、保温时间3 h;在优化工艺条件下获得平均直径为15.413μm、厚度为0.765μm、径厚比为20.147的形状规则的片状α-Al_(2)O_(3),且Al_(2)O_(3)纯净、无杂质。

ICP-OES技术在高硅铝合金中Si元素含量测定的综合试验设计

本文将电感耦合等离子体光谱仪(ICP-OES)与企业实际需求相结合,设计开发了基于ICP-OES检测技术的高硅铝合金中Si元素含量测定的综合试验,旨在让学生掌握ICP-OES检测技术,提高学生实践创新能力。该试验包含了自主创新试验方案设计、试验开展、数据处理及分析等多项任务,涉及试样消解、工作原理、设备操作等多个知识点,蕴含了多种能力的培养。实践研究表明,该试验能够激发学生的学习兴趣,使学生能够快速掌握ICP-OES检测技术,有效提升学生的创新思维能力。

冷拔高碳钢丝退火前后织构研究

采用电子背散射衍射分析(EBSD)、扫描电子显微成像等手段,研究了H82B冷拔钢丝在800℃退火前后显微组织和织构的变化;并通过比较,讨论了织构强度与钢丝变形程度之间的关系。结果表明:织构的类型与其冷拔变形程度有密切关系;应变量越大,退火后〈110〉织构强度越大,而应变量较小时,退火后〈110〉织构强度较弱,易出现〈112〉织构。

等离子熔覆合金层的抗氧化性能研究

研究了310S不锈钢表面等离子熔覆层的实际成分与其设计成分的偏差。在此基础上对熔覆合金粉末的成分进行了校正和优化。其后在310S不锈钢表面采用优化的合金粉末进行了等离子熔覆试验,并按行标要求对熔覆和未熔覆的310S钢及炉用耐热合金进行了1200℃持续100h的抗氧化试验和力学性能测试。结果表明,熔覆试样氧化增重速率达0.4552g/(m^2·h),属抗氧化级别,明显优于310S不锈钢和炉用耐热合金;熔覆的310S不锈钢试样表面硬度和耐磨损性能均优于炉用耐热合金试样。

TC1与1Cr11Ni2W2MoV紧固件的防电偶腐蚀设计研究

为获取电偶对腐蚀特性、以合理设计防电偶腐蚀方案,通过酸性盐雾试验、周期浸润试验对不同表面处理的TC1-1Cr11Ni2W2MoV电偶对进行电偶腐蚀研究,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学工作站对试样的表面形貌、元素含量、自腐蚀电位及电偶电流等进行分析。结果表明:TC1-lCrllNi2W2MoV(镀Cu)的腐蚀速率最小、腐蚀程度最弱,试样表面镀层的完好性能极大地增强了电偶对的抗腐蚀能力;电偶对与lCrllNi2W2MoV试样对酸性环境较为敏感,随着H^(+)浓度的增加,自腐蚀电位降低,电偶电流密度增大。腐蚀机理为电偶对间主要发生电偶腐蚀,并伴随缝隙腐蚀。研究表明,镀Cu和镀Cd试样还存在微电偶腐蚀。据此设计出了TC1-lCrllNi2W2MoV结构防电偶腐蚀方案。加入缓蚀剂后,试样腐蚀程度明显减弱,证明该防电偶腐蚀设计方案有效。

不锈钢镀层耐蚀性及电化学特性分析研究

研究了1Cr11Ni2W2MoV材质不同膜层试样在酸性盐雾条件下的耐蚀性能,采用SEM和EDS等对试样进行了微观特性表征,并对试样的电化学特性进行了测试.结果表明,1Cr11Ni2W2MoV零件表面涂覆铝基涂料、镀铬和镀镉具有较好的防护效果;破损的铜镀层会加速镀层甚至是基体的腐蚀,其腐蚀速率为76.61×10^(-3) mm·a^(-1),为镀铜试样的19倍;1Cr11Ni2W2MoV试样的腐蚀电位与其表面膜层种类紧密相关,化学钝化使腐蚀电位正移至0.0061 V,镀铬、镀镉和镀铜表面处理会使腐蚀电位分别负移至-0.3085 V、-0.7197 V和-0.2403 V.

2A12/1Cr11Ni2W2MoV电偶腐蚀行为与防腐设计研究

采用电化学方法、酸性盐雾试验和周期浸润试验研究了几种2A12/1Cr11Ni2W2MoV电偶对的电偶腐蚀行为。利用SEM、EDS分别对试样进行表面形貌观察、元素分析及腐蚀机制研究,并依据电偶腐蚀敏感性和耐腐蚀能力合理设计电偶防腐方案。结果表明,电化学信息能预测电偶对电偶腐蚀敏感性,可作为实际应用中选材的依据,各电偶对中2A12-SAA/CdP电偶腐蚀敏感性最显著;2A12铝合金表面硫酸阳极化可以提高试件耐腐蚀能力且有效降低电偶腐蚀速率;各电偶对腐蚀的机理是电偶腐蚀与缝隙腐蚀协同作用的结果;2A12-SAA试件喷涂缓蚀剂后防护效果明显,能有效抑制电偶腐蚀。

氧化铟锡纳米阵列中的协同增强拉曼散射现象研究

一些具有表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)性能的金属氧化物材料近年来被广泛研究,它们具有相较于传统贵金属材料更为优异的信号均匀度、材料稳定性和生物兼容性等。目前金属氧化物SERS的研究瓶颈在于拉曼增强效果一般,需要对其检测灵敏度进行有效提升方可实现日后的广泛应用。因为金属氧化物具有若干种区别于贵金属的材料特征,例如带隙、化学计量比、激子等多个维度的材料特性,所以金属氧化物可以通过调控若干种材料性能以达到协同增强拉曼散射的目的。本文选取氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)作为示例来研究重掺杂金属氧化物纳米阵列中的协同增强拉曼散射现象。该体系同时集成了重掺杂半导体材料的SERS性能以及光学干涉腔的特征,协同性地实现了ITO纳米阵列的SERS性能提升。该研究为金属氧化物SERS基底的研究提供了一个很好的案例,在对金属氧化物SERS材料性能进行提升时,需要对金属氧化物中可能产生的干涉现象进行有效利用。

低成本氧化铟锡基底的制备及其SERS活性

本文采用脉冲激光沉积和真空退火的方法在铝箔上制备氧化铟锡(indium tin oxide, ITO)表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)活性基底,并研究了ITO基底的SERS特性。沉积了700、1 000、1 300、1 600、2 000五组脉冲数的基底,测量结果显示薄膜厚度与脉冲数接近线性关系,当ITO薄膜厚度为60.80 nm(脉冲数为1 300)时,拉曼信号的增强程度达到最大值,其拉曼强度是Au基底的2~3倍。研究表明,真空退火能够显著提升ITO基底的拉曼增强效果,不同厚度的ITO薄膜基底均具有明显的SERS增强效果,可以通过控制薄膜厚度对ITO基底进行SERS调控。这些研究结果可为后续ITO材料SERS研究及应用提供参考依据。

1Cr11Ni2W2MoV不锈钢螺栓脆性断裂故障失效分析

针对某型航空发动机在整机装配过程中发生的1Cr11Ni2W2MoV不锈钢螺栓断裂故障,按照零件失效分析的一般方法,进行了故障件理化检测和批次零件制造质量检查,包括对故障件进行断口宏观与显微SEM检查,对零件热处理工艺参数与材料标准、热处理执行标准参数进行比照,并对存在质疑的回火脆性问题开展了不同回火温度与冷却速度下的验证试验。结果表明:故障件断口主要由扩展区与瞬断区组成,主要特征为沿晶+准解理,失效模式为一次性大应力脆断;致使零件脆性的原因在于回火温度640℃处于第2类回火脆性区间;回火后快速冷却可缓解脆性,但无法消除。避免回火脆性是解决螺栓装配断裂的根本途径,因此要求螺栓零件选择回火温度时应避开脆性区间,冷却时快速通过该区间。

基于Mathematica的简谐振动可视化仿真模拟

简谐振动是大学物理的重要学习内容。此章节物理知识抽象、合成图像复杂、学生难于理解实际的物理图像。文章首先讨论研究了不同初始条件下简谐振动的合成图像,通过控制变量法,研究了不同参数对振动的影响,并将具体物理图像动态化、可视化;获得了各参数变量下(振幅、频率、相位、波长等)的动态图像。其次,对合成图像进行了Mathematica可视化模拟仿真,实现了李萨如图形的质点运动轨迹动态模拟仿真。最后,通过定义比例系数验证了驻波形成条件,通过连续参数值控制给出了阻尼振动的动态图像。同时,通过控制图像播放时间的放慢,可以具体观察各参数值对应的振动图像及运行轨迹。实践表明,Mathematica模拟仿真为复杂物理图像可视化提供了新的途径,在可视化仿真模拟教学中具有重要意义。