复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土抗冻融性能研究

为探究复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土的抗冻融性能,对三种胶凝材料体系的混凝土,在四种不同水胶比下,进行快速冻融试验与压汞试验。从外观损伤、质量损失、相对动弹性模量及孔隙结构等方面研究其抗冻融性能退化规律。结果表明:在相同条件下,适当降低水胶比可以提高混凝土的抗冻融性能;与普通混凝土相比,由石灰石粉、矿渣和粉煤灰等矿物掺合料与水泥组成的复合胶凝材料体系,提高了混凝土抗冻融性能;因矿渣活性高于粉煤灰,“20%(质量分数,下同)石灰石粉+15%粉煤灰+15%矿渣”混凝土抗冻融性能弱于“20%石灰石粉+30%矿渣”混凝土;矿物掺合料能细化混凝土孔径,提升抗冻融性能。通过理论分析与试验数据回归,建立了不同胶凝材料体系下复合石灰石粉-粉煤灰-矿渣混凝土冻融损伤模型。

Q235钢在海口大气环境中自然暴露与加速条件下的初期腐蚀行为

在海口大气环境下对Q235钢进行为期180 d的自然暴露试验和喷洒质量分数3.1%NaCl溶液的加速自然暴露试验,通过腐蚀形貌、腐蚀深度以及腐蚀后拉伸性能的对比,研究了加速条件对该钢初期腐蚀行为的影响。结果表明:试验钢朝天面比朝地面的腐蚀速率更大,喷洒NaCl溶液对腐蚀的加速效应显著;随试验时间的延长,锈层对基体的保护作用增强,试验钢的腐蚀速率减小,加速自然暴露工况下生成的锈层保护作用更强;2种工况下试验钢的拉伸性能均随腐蚀质量损失率的增大而降低,自然暴露和加速自然暴露工况下降低程度最大的分别为弹性模量和断后伸长率;自然暴露工况腐蚀对拉伸性能的削弱效果高于加速自然暴露工况下,其中对弹性模量削弱效果的差异高达14倍。

Ce含量对AZ31镁合金显微组织及耐蚀性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和失重腐蚀试验,研究了不同Ce加入量时AZ31镁合金的显微组织、相组成及其在3.5%NaCl溶液中浸泡后的表面腐蚀形貌及腐蚀速率。结果表明:AZ31镁合金的显微组织主要由α-Mg固溶体和β-Mg_(17)Al_(12)相组成;加入质量分数为1.0%Ce^3.5%Ce后,AZ31镁合金的组织主要为α-Mg固溶体和Al-Ce相。当Ce含量为1.0%时,Al-Ce相尺寸小、数量少且沿晶界分布;随Ce含量增加,Al-Ce相数量增加,且出现偏聚加重现象。当Ce含量≤1.4%时,随Ce含量的增加,AZ31镁合金浸泡腐蚀76 h后的失重腐蚀速率变化较小;但当Ce含量>1.4%时,随Ce含量增加,该合金腐蚀速率急剧增大,耐腐蚀性能下降。向AZ31镁合金中加入Ce,形成了Al-Ce相,抑制了β-Mg_(17)Al_(12)析出。添加1.0%Ce时,AZ31镁合金耐腐蚀性能达到最佳。

湿式离合器摩擦片磨损量实验与测试方法研究

湿式离合器是车辆传动系统中的核心部件,在长时间工作或者极限工况条件下,容易发生由异常摩擦造成的摩擦片表面断裂、打滑、烧蚀和塑性变形等故障。因此,研究湿式离合器摩擦片的磨损性能对于提高离合器使用寿命和可靠性具有重要意义。介绍了湿式离合器的工作原理以及磨损机理,搭建了磨损量测试实验台,并在离合器实验台上进了多次结合试验,试验结果表明:通过对摩擦片磨损前后厚度的测量并且结合油液分析技术能够有效地对磨损量以及磨损的状态进行估测。该试验结果证实了磨损量试验与测试方法案简单可行,试验测试结果可指导湿式离合器摩擦片的减磨和耐磨设计。

湿式离合器摩擦片磨损量计算方法与试验研究

湿式离合器是现代大功率车辆传动系统中的核心部件,在长时间工作或者极限工况条件下,容易发生由异常摩擦造成的摩擦片表面烧蚀、打滑、断裂和塑性变形等故障,为提高离合器使用寿命和可靠性,基于微凸体弹塑性接触模型以及湿式离器工作原理,推导建立了考虑弹塑性接触的摩擦片磨损量计算模型,确定了离合器摩擦片磨损量与载荷、滑磨速度之间的定量数学关系,并在湿式离合器磨损实验台上进行了磨损试验,验证了理论模型的准确性和有效性。研究结果显示:工作油压在0.2~0.4 MPa时,磨损较小,同时模型精度较高,相对误差小于5%;压力为0.4 MPa是一个临界值,在压力大于0.4 MPa时,磨损量将急剧增大。因此,为了更好地控制磨损,应当将压力控制在0.4 MPa左右,表明所建立的考虑弹塑性变形磨损量计算模型能够有效的预测摩擦片磨损量,为离合器寿命评估和摩擦片减磨耐磨设计提供了数据的支持。

钛含量对铜钛合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响（英文）

采用电化学测试、浸泡实验、失质测试和扫描电镜观察研究不同钛含量的铜钛合金在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,溶解在铜基体中的钛改变了铜钛合金的腐蚀过程。纯铜试样呈现典型的活性-钝化-过钝化腐蚀行为。铜钛合金的阳极电流密度随着电势增加而不断增大,表明铜的活性溶解持续进行,这主要是由铜与钛之间的电势差造成的。钛含量的增加降低了铜钛合金的耐蚀性。

铝合金在NaHSO3溶液中干湿周浸腐蚀行为

采用干湿周浸实验、失重法和电化学阻抗谱研究了铝合金1060、2A12和7A04在0.02mol/L NaHSO3溶液中的腐蚀行为与规律,用扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物形貌,并用能谱仪(EDX)和光电子能谱仪(XPS)分析其组成,并测试力学性能。研究表明,随腐蚀时间的延长,铝合金表面的腐蚀产物不断增多,失重增加,力学性能下降;腐蚀产物形貌以团状为主,并不断向外延伸,呈现不均匀的凹凸形貌;腐蚀产物主要为A12O3和A1的硫酸盐水合物;电化学阻抗谱拟合结果显示,腐蚀速率先增加后降低,腐蚀时间为360h时腐蚀速率达到最大值;耐蚀性能由强至弱依次为1060,2A12,7A04铝合金。

振动拌和对混凝土强度及其抗冻性能的影响

为研究混凝土振动拌和过程中的振动参数对混凝土强度和抗冻性能的影响,通过正交试验分析了振动功率、振动时间、拌和次数对混凝土抗压强度的影响,得到了实验室条件下混凝土振动拌和的最优参数组合;在此基础上,对以该最优振动参数振动拌和的混凝土试件进行冻融试验,分析了振动拌和对混凝土抗冻性能的影响.试验结果表明,振动功率对混凝土试件的抗压强度影响较为显著,而振动时间对其影响较小;振动拌和可有效提高混凝土的抗压强度,以本试验获得的最佳振动参数振动拌和的混凝土,其28 d抗压强度较相同配比的静力搅拌的普通混凝土抗压强度提高24.31%;随冻融循环次数的增加,经振动拌和的混凝土试件的质量损失率和抗压强度损失率均明显低于采用静力搅拌的混凝土的相应指标,振动拌和有助于提高混凝土的抗压强度和抗冻性.

SiO2涂层提高PEI绝缘材料耐原子氧剥蚀能力的验证

目的验证SiO2涂层对PEI绝缘材料耐原子氧剥蚀能力的提升效果。方法以某航天器舱外用电连接器PEI绝缘材料为研究对象,将全氢聚硅氮烷(PHPS)作为涂层材料,利用底涂浸涂、面涂喷涂的KH-AORX湿化学法镀膜工艺,把PHPS直接转化为二氧化硅(SiO2)无机防护涂层。基于型号在轨15年的工作寿命要求,开展5年原子氧总通量为2.61×10^26 atoms/m^2、原子氧通量率为6.5×10^15 atoms/(cm^2·s)的试验验证,分析试验前后的材料质量损失率、原子氧剥蚀率和外观形貌的变化。结果采用的KH-AORX湿化学法镀膜工艺可实现将PHPS涂层材料作用于PEI绝缘材料并直接转换为SiO2保护涂层。涂层边缘厚度及中心厚度具有较好的一致性,涂层硬度及附着力满足设计指标要求。已涂覆SiO2的PEI绝缘体经历5年通量的原子氧剥蚀后,质量损失率为0.05%,拟合计算后,经历15年通量的原子氧剥蚀后的质量损失率为0.29%。经电子显微镜检查,PEI绝缘体表面SiO2涂层未见起层、脱落和基体暴露现象。结论利用KH-AORX湿法镀膜工艺在PEI绝缘材料上将PHPS转化为SiO2涂层,能够获得较大的膜层,且膜层厚度分布均匀。SiO2涂层能有效提高PEI绝缘材料的耐原子氧性能,满足舱外应用在轨服役寿命要求。

利用冻融飞散试验进行沥青混合料抗冻性能评价

通过冻融循环过程沥青混合料水中质量变化及冻融前后混合料飞散质量损失进行沥青混合料的抗冻性能研究,并从机理上对循环冻融过程中沥青混合料质量变化及强度降低进行了分析.试验结果表明,冻融前后混合料水中质量变化确定的最佳沥青含量为6.0%～6.5%,冻融前后混合料质量飞散损失确定的最佳抗冻沥青含量为6.5%,结合上述两结果,提出寒区沥青混合料最佳油石比为6.3%,这一结果和青藏公路使用的现场最佳油石比比较接近.

对路面混凝土抗冻性试验和评价方法的探讨

在分析冻融作用对混凝土强度、疲劳寿命影响的基础上,结合路面混凝土的使用要求、受力和破坏方式、设计标准和控制指标等特点,指出了现行路面用水泥混凝土冻融试验方法和评价方法中的不足。认为以质量损失率5%、相对动弹性模量60%作为混凝土冻融破坏的临界值过于宽松,建议降低质量损失率的值,以抗折强度损失率替换相对动弹性模量作为路面混凝土的抗冻性评价指标,或相应提高相对动弹性模量的临界值。

基于地面试验的涡扇发动机装机推力损失分析

为评定涡扇发动机装机推力损失,基于推力直接确定方法开展了发动机推力测量地面试验。通过改进完善安装节推力数据处理方法、进气道冲压阻力计算方法来提高总推力测量精度,分析表明:台架试验推力测量最大误差为2.41%,11架次飞行后停机状态发动机总推力测量误差小于0.8 kN,基本满足推力测量评定的需求。以相同状态台架试验数据为基准,对比发现:随着发动机功率状态增大,总推力损失呈明显增大趋势,中间状态换算总推力损失达到了17.95%,最大状态换算总推力损失达到了27.72%。通过分析风扇换算转速、换算流量等关键参数,得出:装机后受进气道的影响,导致换算流量明显小于同等状态下台架试验的换算流量,同时进气道内气流总压的过大损失,是造成装机后发动机推力损失明显的主要原因。

不同组织高强耐蚀钢筋在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为研究

采用干湿周浸试验、失重法和电化学研究了同一成分不同组织高强耐蚀钢筋在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为与规律。用数码相机对除锈前后的试样进行宏观观察,用扫描电镜(SEM)对腐蚀产物的形貌与致密性进行观察,用XRD对锈层进行分析。结果表明:由于受组织结构及局部腐蚀的影响,在腐蚀初期,热处理态钢筋的平均腐蚀率明显低于热轧态的。随着腐蚀时间的进一步延长,热处理态钢筋的腐蚀速率先快速增加,然后逐步稳定;因其锈层稳定性较差,热轧态钢筋的腐蚀速率较长时间呈现波动状态,至288 h时锈层才基本稳定。在腐蚀后期,两种钢筋的腐蚀速率基本一致,两种钢筋长期阻抗值基本一致,表明长期腐蚀速率接近,显微组织对耐蚀性能的影响只停留在稳定锈层形成前。

砂浆在不同介质干湿循环作用下的劣化特性

为探讨水、传统融雪剂、环保融雪剂对道路材料的影响,采用干湿循环试验方法研究三种不同介质对水泥砂浆质量损失的影响,借助超景深三维显微镜、X射线衍射试验手段进行损失机理分析。结果表明,三种介质下水泥砂浆的质量损失率大小关系为:传统融雪剂>水>环保融雪剂;通过消耗Ca(OH)_2,传统融雪剂侵蚀后生成以Friedel盐腐蚀结晶物,侵蚀主要集中在水泥砂浆原有孔洞和试样表面;环保融雪剂侵蚀后生成少量弱有害离子CO_3^(2-),损伤主要以集中在试样的原有空洞。

基于超声检测研究高温后高强混凝土轴心抗压强度

为研究高温前后聚丙烯纤维对高强混凝土轴压性能的影响,对掺与不掺聚丙烯纤维的C80高强混凝土棱柱体试件进行了轴压强度试验与超声检测,分析聚丙烯纤维对高强混凝土高温前后轴心抗压强度、混凝土质量损失、声速变化的影响。试验结果表明:高温后,高强混凝土的轴心抗压强度均存在不同程度降低;质量损失随温度升高而略微增大,在温度100,700,800℃作用后,与不掺纤维的混凝土相比,掺聚丙烯纤维的高强混凝土轴心抗压强度有一定提高(6%,1%,2%),借助超声法测试混凝土内部缺陷变化可以定性的得出高温后聚丙烯纤维有助于阻碍高温后混凝土内部缺陷发展,解释了高强混凝土轴压性能的变化规律。

海水环境下MICP胶结钙质砂干湿循环试验研究

为了探究微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)在海水环境中胶结钙质砂的适用性与MICP胶结体的耐干湿循环性能,分别在海水与淡水环境中试验MICP胶结钙质砂,并在海水环境中对MICP胶结的钙质砂进行干湿循环.基于能谱分析(EDS)与X射线衍射(XRD)分析胶结体元素与矿物组成.通过无侧限抗压强度试验、称重,构建胶结体的力学性质、质量损失与干湿循环的关系,利用扫描电子显微镜(SEM)分析干湿循环弱化机制.结果表明:海水环境中MICP对钙质砂的胶结效果优于淡水环境;海水环境中MICP胶结的钙质砂体具有比淡水环境中胶结的钙质砂更高的耐干湿循环性能,21次干湿循环后,海水、淡水环境胶结试样的无侧限抗压强度分别下降至原样的30%和7.53%;干湿循环减弱了颗粒表面粗糙度与粒间胶结强度,宏观上表现为MICP胶结的钙质砂体的强度、刚度的降低.

TiC/Fe基复合材料的耐磨性能研究

采用真空消失模铸造结合SHS技术制备TiC/Fe基表面复合涂层,研究了涂层的硬度及其耐磨性。在MMW-1型销盘式摩擦磨损试验机上,分别采用TiC涂层和基体材料作为试样,研究了不同载荷条件下两种材料的磨损机理。结果表明:随着载荷的增大,TiC涂层和基体材料的磨损量均增加。在不同的载荷条件下,TiC涂层的耐磨性能均优于基体材料的耐磨性能,其磨损机制主要为磨粒磨损。

硫酸盐与冻融循环耦合作用下碳纳米管掺量对混凝土力学性能和微观结构的影响

为了研究碳纳米管掺量对混凝土材料耐久性能的影响,分别制备了碳纳米管掺量为0.05wt%、0.10wt%、0.15wt%的混凝土试样,进行了硫酸盐侵蚀与冻融循环耦合作用下试样质量损失、动弹模、孔结构以及腐蚀产物的研究。试验结果表明:随着硫酸盐侵蚀与冻融循环次数的增加,试样质量损失率呈现先减小后增大的趋势,相对动弹性模量表现为先增加后减小的趋势,同时腐蚀产物在逐渐增多;而相同耦合次数试验中,不同碳纳米管掺量下腐蚀产物在形貌上相差不多。

NaOH预处理稻草秸秆的软化效果研究

采用NaOH预处理稻草秸秆,设计正交试验研究了与稻草秸秆质量损失率有关的3个影响因子,并在此基础上通过组合试验进一步研究了稻草秸秆质量损失率与NaOH溶液质量分数、浸泡时间的关系.此外,首次引入成本评价指标(综合成本指数),选出最优试验组合.结果表明:各因子影响强弱顺序依次为浸泡时间、NaOH溶液质量分数、处理温度,处理温度的影响很小,在常温下预处理比较经济;质量损失率跟浸泡时间的关系曲线变化明显,而跟NaOH溶液质量分数的关系曲线变化波动不大;最优试验组合是NaOH溶液质量分数为1%,稻草秸秆浸泡时间为6 h(常温),在此条件下,稻草秸秆的软化效果良好,有利于制砖粘结成型,且综合成本较低.