各向异性Kelvin泡沫胞元高径比对其流动传热特性的影响

飞行器热管理系统中所用的高孔隙率泡沫材料具有质量轻、比表面积大等优点,孔隙尺度几何参数的优化设计对有效提升综合传热性能、降低结构质量至关重要。以各向异性Kelvin泡沫胞元为研究对象,采用混合热格子Boltzmann方法以及多GPU加速技术,实现了同时考虑泡沫骨架导热和多胞元孔隙尺度强迫对流换热的共轭传热数值模拟。在上述基础上,分别选取了Re=10、100、1000计算条件,开展了不同胞元高径比(H/D=0.5、0.75、1.0、1.5、2.0)对其流动传热特性的影响规律研究。结果表明,在不同Re条件下,随着各向异性Kelvin泡沫H/D的减小,其泡沫内部的流动阻力及努塞尔数均增大,且随着Re的增大,对流换热的作用增强,H/D的影响也更为明显。此外,相比于流动阻力,结构传热性能受H/D的影响变化速率更大,由此造成综合传热因子(j/f^(1/3))与H/D成反比关系,即减小Kelvin胞元H/D可有效提高泡沫结构的综合传热性能。

金属材料成形工艺对机械性能的影响研究

本文全面分析了金属材料成形工艺对其机械性能的影响。研究显示,原材料的化学成分和微观结构对金属的力学性能有显著影响。成形工艺参数,包括变形量、速率,是决定材料性能的关键因素。文章进一步探讨了通过合金化、热处理工艺和组织控制等手段提升金属材料性能的有效方法。研究结果表明,通过综合考虑材料科学原理和精确控制成形工艺,可以显著提高金属材料的机械性能。

F2000聚合物淬火剂的冷却特性及其试用

配置了F2000聚合物含量为10%、15%、20%(体积分数)的水溶液,采用淬火介质检测仪检测了水溶液的冷却特性;将30CrMnSiA钢管于900℃奥氏体化随后分别在F2000聚合物含量不同的水溶液和277 HM快速淬火油中淬火和490℃回火,检测了钢管的显微组织和硬度;对在不同介质中淬火的30CrMnSiA钢管进行了对焊,并检测了对焊钢管的拉伸性能。结果表明:随着F2000聚合物含量的提高,水溶液特性温度和最大冷却速率降低;在F2000聚合物含量为15%的水溶液淬火随后回火的钢管显微组织和硬度与277 HM油中淬火和回火的最相似;在15%F2000水溶液中淬火的对焊30CrMnSiA钢管拉伸性能与在277 HM油中淬火的相似。

水溶性淬火冷却介质在高碳铬耐磨材料热处理中的应用

主要介绍了目前常见的水溶性淬火冷却介质(PAG类、ACR类、PVP类)的特点和在耐磨材料热处理中的应用案例:PAG由于分子量较小,无法有效降低低温冷却速度,因此无法控制产品的开裂倾向,目前在耐磨材料领域并无成功案例;ACR类淬火液由于蒸汽膜十分稳定,在耐磨衬板、叶片和板锤等产品中都实现了替代风雾冷却工艺,其冷却均匀性更好,控制产品开裂的能力更强;PVP类高分子由于可以在工件表面稳定成膜,在当工件温度高于水的沸点时,提前进入对流阶段并获得更高的下特性温度,是目前最接近油的水溶性淬火冷却介质,并成功应用于Cr12高铬耐磨铸球,代替了等温淬火油。为进一步扩大水溶性淬火冷却介质在耐磨材料领域的应用,需要基于高分子溶解动力学,更好地理解高分子在工件表面的成膜特性,从而提出更为精巧的分子结构设计。

再制造发动机积碳形成机理研究

针对汽车发动机再制造过程中积碳清洗方法效率低,质量差的问题,从微观角度对积碳形成过程进行分析,从而针对其特点探究合适的清洗方法。通过扫描电镜对积碳的表面和剖面形貌进行观察,分析积碳的分层结构特点和积碳粒子结合的结构特点;利用红外光谱和拉曼光谱对积碳中粒子结合键能进行分析;同时结合能谱分析积碳的组成成分。并且对积碳形成过程中的化学反应和粘附过程进行分析,进而通过熔盐清洗积碳的试验过程,进一步对积碳的形成过程进行验证说明。从微观角度分析了积碳形成的主要过程,得出了积碳形成过程中积碳颗粒的形成原因以及积碳颗粒在高温高压下的成长过程,进而阐述了胶质层和沥青质层的形成过程,并对积碳较难清洗的原因进行了分析,对于合适清洗方法的选择提供了依据。

再制造零件表面油漆的熔盐清洗去除作用

目的针对再制造零件表面油漆去除效率低、清理不彻底的问题,使用熔盐清洗技术对油漆进行清洗,针对熔盐清洗去除机理展开深入研究,并探究熔盐清洗比高温热分解处理去除效率高的原因。方法利用SEM电镜对油漆微观形貌进行观察,分析了油漆内部结构特点及元素分布,并以此为基础进一步阐释了熔盐清洗的气化、热膨胀以及氧化作用。通过热重实验,确定油漆、油漆与熔盐混合物最大失重速率的发生温度,并采用Coats-Redfern积分法对热解过程进行动力学分析,计算油漆高温热分解和在熔盐中反应对应的活化能。结果油漆内部呈现明显的分层结构,由环氧树脂类底漆和聚氨酯类面漆组成,主要组分为有机物,在高温环境下表面会发生软化,因此熔盐热膨胀作用的除漆效果不明显,熔盐去除机理中的气化和氧化作用为主要去除作用。热重实验结果表明,熔盐在300℃左右具有良好的热稳定性和较大的热容,与高温热分解相比,熔盐使油漆最大分解速率发生温度从350℃降至305℃,使油漆分解活化能由高温热分解所需的114.4 kJ/mol降至74.1 kJ/mol。结论熔盐清洗的主要去除作用为气化和氧化作用,能够有效降低油漆最大分解速率的发生温度和油漆分解反应所需的活化能,提高油漆去除效率,降低反应温度。

KNO_3-NaNO_2二元熔盐体系的表面张力及粘度研究

在190-250℃的温度范围内,研究了KNO3-NaNO2二元熔盐体系的表面张力及粘度变化情况,并进行了数据的曲线拟合。研究表明,KNO3-NaNO2二元熔盐体系的表面张力与温度呈线性相关,粘度与温度呈非线性相关;随温度升高,表面张力及粘度均减小;随KNO3比例升高,表面张力减小,粘度增大。

稀土硼铝共渗膏的研制

稀土硼铝共渗膏的研制哈尔滨理工大学（邮编１５００８０）吉泽升，武云启，俞泽民，张振信东北轻合金加工厂孙荣滨，婉亚坤本研究是在多年探索稀土硼铝共渗工艺取得成功的基础上［１］，开发的一种操作简单、易于推广、性能稳定的稀土硼铝共渗膏。使用该膏剂可实现局部渗...

89-1涂料在激光热处理中的应用

把 8 9 1涂料用于凸轮轴的表面预涂层 ,然后对其进行激光热处理。实验结果表明 ,该涂料的激光吸收能力强 ,导热性能好 ,激光热穿透深度可达 0 45mm～ 0 70mm ,硬化层表面平整光滑。涂覆 (冷喷涂 )效率比磷化涂层提高 10倍以上 。

火的利用与原始的材料热处理

在早期人类的生活和生产活动中,火被用于照明、取暖、御敌、烧烤食物和制造工具.用火是人类史上一件异常重大的事件,通常认为是人类文明史上的革命.鉴于火的重要性,有的研究者甚至认为人类历史可以用人类与火的关系来分期:即划分为无火时期、用火时期和造火时期.当然,对人类发展史的分期,普遍被接受的按人类使用工具和材料来划分,即是旧石器时代、新石器时代、青铜时代和铁器时代等.尽管如此,这些时代的更迭,在很大程度上都与人类对火的利用有关.……

热循环对CBGA封装焊点组织和抗剪强度的影响

陶瓷球栅封装阵列(CBGA)器件的陶瓷基器件与印刷电路板之间膨胀系数的差异是导致焊点失效的主要因素,其可靠性一直是CBGA封装器件制造时需重点考虑的问题。研究了在-55～125℃热循环试验条件下,热循环对CBGA封装焊点的组织变化及对抗剪强度的影响。结果表明,随着热循环次数的增加,焊点的抗剪强度不断下降;随着热循环次数的增加,CBGA封装焊点在焊球边缘处开始萌生裂纹,然后裂纹沿着晶界扩展,最终导致完全失效。与此同时,焊点的组织变化的微观机制表现为焊点晶粒不断地长大,组织粗化,金属间化合物层逐渐增厚。

汽车热交换器用三层复合铝箔

综述三层复合铝箔在汽车热交换器中的应用与发展现状,介绍其材料构造、性能参数和生产工艺。三层复合铝箔是以Al-Si系铝合金为芯材,双面包覆Al-Mn系铝合金而构成,具有优异的综合性能,密度比同类铜箔产品少40%。复合铝箔的热轧及冷轧制备工艺也已相当成熟,在汽车工业中应用广泛,具有很好的市场发展前景。

硼砂型粉末渗硼剂

前言近年来,已有人开始研究以硼砂等价格低廉的含硼化合物作供硼剂,可使成本明显降低,并能保证渗硼效果,很有发展前途。但该类渗硼剂尚存在容易结块、钢件表面有粘结物和不清洁等问题,所以尚未用于实际生产: 本文研究以硼砂为供硼剂的粉末渗硼剂。通过调整成分、工艺试验和组织性能分析检测,

固体渗硼剂中氟硅酸钠作用的研究

本文对Na2SiF6和KBF4在以硼铁为供硼剂的固体渗硼剂中的活化作用进行了试验研究和热力学分析。结果表明,Na2SiF6的活化作用大于KBF4。尤其在较低渗硼温度下,Na2SiF6的活化作用更加明显。这对固体渗硼剂组成的进一步改进和渗硼处理工艺的优化具有一定的参考价值和指导意义。

膏剂渗硼剂的研究

影响膏剂渗硼剂生产应用的主要因素是成本高、剥落性差。通过对膏剂渗硼剂成分的研究，获得了一种成本低、剥落性好的膏剂渗硼剂。

硼砂型固体渗硼剂的应用

探讨了石墨粉加入量对硼砂型固体渗硼剂结块的影响。结果表明，石墨粉加入量与渗剂中其它成分有关，但不能低于15％。所研制的渗剂渗后不结块，工件表面清洁，能获得单一的Fe2B相渗层。工件淬火后渗硼层不开裂、不脱落，有优良的抗高应力磨粒磨损性能。用本渗剂处理的耐火砖模具，使用寿命可提高2～3倍。

20钢多元共渗后的性能研究

采用低温气体多元共渗技术在20钢表面同时渗入C、N、O3种元素,在材料表面形成了厚且致密均匀的渗层。利用X射线衍射和扫描电子显微技术测定了渗层相的组成以及渗层的表面形貌,采用摩擦磨损实验和电化学测试技术对渗层和原始材料的耐磨性进行了对比试验研究。结果表明渗层以氧化物、氮化物和碳化物为主,且氮化物居多,相对于原始材料,硬度、耐蚀性提高,摩擦因数降低,这在工业生产中有广阔的应用前景。

复合渗膏剂的研制

模具在淬火加热时,型腔本身需要保护。设想在型腔表面涂刷复合渗膏剂,使之能对表面进行强化和起保护作用。为此,通过反复论证设计出17种方案,经过试验从中优选出了几种效果明显的配方,准备正式用于热锻模上,以期取得明显的经济效益。并为复合热处理的研究奠定基础。

缸筒表面油漆的超声熔盐复合清洗参数优化

针对再制造液压缸筒表面厚重油漆难以去除的问题,采用超声熔盐复合清洗技术进行有效清洗。影响复合清洗效果因素较多,选择清洗温度和超声功率进行研究。通过中心复合试验法,以清洗周期和3.5min去污率作为评判标准,拟合试验数据建立回归方程和响应面模型,探究清洗温度和超声功率的影响作用。结果显示:随清洗温度升高,熔盐表面张力变小,化学反应速率提高,清洗周期变短,清洗能力增强;超声功率增大,清洗场内振荡作用变强,使熔盐加速流动,场内各部分温度趋于一致,加速反应进行,增强清洗能力。因此随清洗温度和超声功率提高,复合清洗去除油漆能力增强。通过试验确定超声熔盐复合清洗去除油漆的最优参数为清洗温度(326～336)℃,超声功率为最大值1440W,最优参数下清洗周期为4min,清洗3.5min时去污率为97.5%。