三水铝石和勃姆石吸附行为的研究进展

三水铝石和勃姆石不仅是在土壤和水环境中分布广泛的铝氢氧化物矿物,也是重要的工业原料与产品。它们与环境中无机非金属离子、无机金属离子及有机物的吸附作用极大地影响着地表环境中物质的迁移富集和环境污染物的吸附去除,并且由于结构特性和表面性质,三水铝石和勃姆石在研究高效经济的吸附剂方面也具有较为重要的应用。本文在概述三水铝石和勃姆石结构和表面物理化学性质的基础上,对三水铝石和勃姆石表面多种非金属离子、金属离子和有机物的吸附行为进行综述,期望加深对铝氢氧化物矿物在地表环境物质循环中所起作用的理解,以及拓展其工业应用。

非等温回归再时效工艺对7055铝合金组织与性能的影响

文章以7055铝合金为研究对象,通过TEM、力学性能测试、耐腐蚀性能测试等实验手段,探究非等温回归过程中升温速率对合金组织与性能的影响规律,回归升温速率设为40℃/h、60℃/h、600℃/h,升温截止温度为180℃。结果表明,当非等温回归再时效工艺为(120℃×24 h)+(60℃/h→180℃)+(120℃×24 h)时,7055铝合金获得了高于T6态的强度,抗拉强度680 MPa,屈服强度641 MPa,延伸率14%。60℃/h升温速率下回归再时效后,晶内析出相细小弥散分布,晶界析出相断续排列,晶界无沉淀析出带(PFZ)明显,剥落腐蚀性能评级为EA,耐腐蚀性能优异。

基于Lamb波的损伤铝板信号获取仿真研究

为了分析Lamb波在健康铝板和通孔铝板上的传播规律,提出基于Lamb波的损伤信号获取仿真方法。首先绘制3 mm铝板的群速度和相速度频散曲线,然后调制激励信号,在有限元软件Abaqus中建模仿真,获得Lamb波在铝板上的信号,最后再将各信号带入损伤因子公式中计算SDC值。研究结果表明:距离激励点的位置越远,Lamb波衰减的越厉害;相同位置,接收到完整板的信号幅值大于损伤板;传感器距离损伤位置越近,损伤因子越大。研究结果为无损检测成像技术提供理论支持。

不同温度下6061特厚铝板厚向拉伸性能研究

在20~250℃下,对厚度为212 mm的6061铝合金板进行了拉伸试验,研究了温度和厚度对6061铝合金拉伸性能的影响。研究结果表明,板材的强度沿厚度方向呈线性递减变化规律,表明其沿厚度方向存在不均匀性特征,但取样方向和温度对厚向强度的非均匀分布程度影响很小;在20~250℃下,6061铝合金拉伸性能对温度的敏感性高,在150和250℃下,抗拉强度和屈服强度与20℃下相比分别下降了18%和45%;在相同温度下,6061铝合金沿厚度方向的伸长率基本没有变化,但随着温度的增加,其伸长率有明显增大的趋势,且在150℃下,伸长率增大至20℃的80%左右。采用线性拟合方法构建了6061铝合金强度的“温度-距离”双参数评价模型。

Influence of Non-Natural Ageing Temperature on the Microstructural Characteristics and Mechanical Properties of Cast Aluminum 6063 Alloy

This research considered the effect of non-natural aging on the microstructural characteristics and mechanical properties of as-cast aluminum 6063 alloys. The samples were developed through a sand casting process and machined into tensile and impact test samples before carrying out solution heat treatment at 550?C (0.83 Tm) on two parts of the samples while retaining one part as the control. The two parts were further divided into sets denoted A and B and were aged at 180?C (0.27 Tm) and 160?C (0.24 Tm), respectively, for 12 hours. The results showed that sample A has the optimal yield strength and ultimate tensile strength of 192 and 206 MPa, respectively. Likewise, the sample gave the highest impact strength value of about 9.63 J/mm2. The observed results were supported by the optical micrograph, which revealed that the sample has evenly dispersed precipitates in its microstructure. This is deemed responsible for the observed increase in strength of the sample.

蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化含硫恶臭气体

采用蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体净化5种典型含硫恶臭气体,通过沸石硅铝比、锰改性、放电电压参数的优化探究最佳工艺参数与处理效果。结果表明:降低硅铝比、锰改性利于提升蜂窝状ZSM-5沸石对含硫恶臭气体的整体吸附效率,增大硅铝比、适当增加锰负载量、提高放电电压则利于提升蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率,其提升机制可能与沸石比表面积、外表面积和Mn^(3+)负载催化有关。在硅铝比为70(摩尔比)、锰负载量为10%(质量分数)、7.5 kV的条件下,锰改性蜂窝状ZSM-5沸石协同低温等离子体对含硫恶臭气体的去除效率均大于95%,比输入能量仅为2.3 J/L。

食品接触用多层复合包装中迁移物质的非靶向筛查和风险评价

目的以食品接触用纸/铝/塑复合包装为研究对象,结合应用非靶向高通量筛查技术和安全风险评价方法,全面研究这类多层复合包装在接触食品过程中的迁移风险。方法采用顶空气相色谱-串联质谱、气相色谱-四极杆飞行时间质谱和液相色谱-四级杆飞行时间质谱全面筛查食品接触用纸/铝/塑复合包装在不同迁移条件下的挥发性、半挥发性和非挥发性迁移物质,基于商业数据库、实验室自建库及行业信息解析物质化学结构及可能来源,利用内标半定量迁移水平,结合国内外食品接触材料法规和安全风险评估方法进行符合性评价及风险评价。结果20批纸/铝/塑复合食品包装在体积分数为4%的乙酸模拟物中未发现迁移风险,在体积分数为95%的乙醇模拟物中共计检出35种物质,可能源于溶剂、抗氧剂、爽滑剂、低聚物、抗氧剂氧化/降解产物等物质。其中,33种物质经法规评估及毒理学评估,显示风险较低;其余2类聚烯烃低聚物因结构难以确定、缺乏毒理学研究建议持续关注毒理学研究进展及国内外法律法规动态。结论通过结合应用非靶向高通量筛查技术和安全风险评估方法研究表明,在通常的使用条件下,纸/铝/塑多层复合包装用于盛装果汁等水性食品时不存在安全风险,但接触高乙醇含量或油脂类食品时建议关注聚烯烃类低聚物的迁移安全性。

PEMFC铝合金双极板表面改性研究现状与发展

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC)作为第五代燃料电池,是最具发展前景的新能源电池,其中双极板作为PEMFC的核心元件,不仅能将单一电池链接起来形成电池堆,起到支撑作用,还具有提供气体流道、隔绝阴阳极两端等作用,对燃料电池工作性能、寿命起到关键作用。其中铝合金作为一种具有良好导电性能、成本低、轻质的材料,在PEMFC双极板材料方面应用潜力巨大。但铝合金双极板耐腐性不佳,在PEMFC工作环境下极易被腐蚀,且其表面生成的钝化膜,增大了电池的接触电阻,从而对电池性能和寿命产生不利影响,而通过铝合金表面改性是解决该问题的主流方法。首先概述了PEMFC原理、双极板材料类型及内部环境,然后阐述了PEMFC中铝合金双极板的服役问题,并对近年来铝合金双极板的表面改性进行分类。重点概括了铝合金表面金属及其化合物涂层(贵金属、金属氮/碳化物、镍磷金属涂层)与非金属涂层(碳基涂层、高分子聚合物涂层)的结构设计、成分优化、服役性能特点。分析结果表明,选用低成本、具有良好耐蚀性和导电性的金属惨杂的无定型碳、金属碳/氮化物涂层,能降低双极板生产成本,提高双极板工作性能,并对涂层设计出多层复合涂层,能打断涂层中的细长针孔缺陷,提高涂层的完整性和致密性。在铝合金表面进行改性研究,以提高其耐蚀性、导电性及服役稳定性,对推动铝合金双极板在PEMFC电堆中的应用至关重要。

氯化铝制备氧化铝工艺研究进展及现状分析

我国是铝工业大国,随着铝土矿资源日益紧张,从粉煤灰中提取氧化铝的方法已经得到了国内外广泛的关注。方法大致可分为碱法和酸法,酸法中氯化铝制备氧化铝这一转变较为困难,且制备冶金级氧化铝难度大,因此需进一步重视研究和发展新技术,以提高氯化铝的转化效率并制备出冶金级氧化铝。本文介绍了现有氯化铝制备氧化铝的技术进展,重点从反应过程、反应机理及产品形貌等方面阐述了氯化铝制备氧化铝的研究现状,对该转化过程的未来机遇和挑战进行了展望并提出了新的氧压转型技术,为由非传统铝资源制备冶金级氧化铝技术提供了理论依据和技术参考。

高阻隔非金属柔性复合管承压性能模拟

在复合管结构的基础上添加了阻隔层,并基于有限元模拟建立了高阻隔非金属柔性复合管三维模型,分析了复合管阻隔层几何及工艺参数对承压性能的影响,确定了阻隔层最佳参数。结果表明,高阻隔非金属柔性复合管承压时,芳纶增强层应力最大,其次为铝箔阻隔层,内衬层和外保护层应力最低;铝箔阻隔层厚度对复合管承压性能影响最大,其次为摩擦因数的影响,铝箔层宽度和缠绕角度的影响最低;综合考虑管道应力和设计成本,确定铝箔阻隔层最佳厚度为0.15 mm,最佳宽度为200 mm,最佳缠绕角度为70(°)。

铝合金型材搅拌摩擦焊无减薄接头组织和性能

传统铝合金型材通常采用接头局部加厚的凸台设计,用于抵消搅拌摩擦焊中轴肩下压力造成的接头减薄量.然而,此类铝型材表面焊后需要耗费大量工时进行人工打磨.为了减少焊缝的打磨量,文中设计了一种无凸台结构的铝型材,通过改变搅拌头轴肩的结构形式,实现了无减薄工艺的焊接.从焊缝的成形质量、力学性能和组织结构角度开展深入研究,确定了焊接下压量等关键工艺参数.最后,结合实际生产中型材存在挤压公差和拼接公差的特点,研究了接头错边量对焊接质量的影响,并确定合理的接头公差范围.

世界贸易组织法视域下的美欧232钢铝协议与中国应对

2021年10月31日达成的美欧232钢铝协议包括“钢铝关税配额安排”和“全球钢铝贸易安排”两项内容,引发全球关注。该协议可能与WTO规则发生冲突:美国根据“钢铝关税配额安排”给予欧盟钢铝产品的关税配额涉嫌违反GATT核心义务,且很难根据其安全例外条款获得正当性;“全球钢铝贸易安排”预想的基于低碳强度标准的钢铝产品进口限制亦涉嫌违反GATT核心义务,很难根据其环保例外条款获得正当性,或者为了获得正当性需要满足第20条(g)项和序言施加的系列条件。钢铝关税配额安排对我国钢铝产品对美出口影响不大,但可能影响232钢铝关税相关WTO争端的解决进程,且消除了美欧结盟遏制中国的一大障碍。中国单独起诉前述钢铝关税配额的意义不大,但仍应通过不同渠道质疑其WTO合法性。全球钢铝贸易安排如全面实施,将会对我国钢铝产品出口产生显著负面影响;连接贸易与气候变化、非市场导向问题的全球钢铝贸易安排很可能只是一个“行业试点”,类似安排有可能复制到其他行业,这会对国际经贸规则演进及我国对外贸易产生深远影响。作为回应,中国应明确反对诸如全球钢铝贸易安排的“小圈子”做法,坚决反对全球钢铝贸易安排中的不合理因素,密切关注全球钢铝贸易安排的谈判和实施进展并质疑其合法性,同时应努力提高国内钢铝生产的清洁度。

大体量洋房群非标准层铝木结合施工技术研究

以某大体量洋房群项目为实例,对铝木结合施工技术在非标准层中的具体应用展开分析。实践证明,铝木结合施工技术在大体量洋房群项目非标准层施工中应用,其不仅有利于缩短项目施工工期,而且总体成本也比单独木模板工艺或铝模板工艺低。

甲基铝氧烷的合成进展

对高端聚烯烃需求的不断加大促使对茂金属催化剂的助催化剂甲基铝氧烷(MAO)的需求量不断增加。为了解决MAO进口依赖度高的问题,迫切需要实现MAO国产化。概述了MAO的发现历程,综述了国内外制备烷基铝氧烷的方法,包括水解法和非水解法,对国内MAO的工业化发展提出了展望。

W18Cr4V刀具钢低周疲劳行为及寿命预测分析

分别以室温与550℃高温环境对W18Cr4V刀具钢开展单轴低周疲劳测试,对比了不同温度下试样non-Masing行为变化情况,利用能量法实现了疲劳寿命的预测分析。研究结果表明当应变区间为1.2%时,初始循环阶段形成了最明显的硬化。在高温环境中位错更快发生湮灭,材料也更快进入循环软化的阶段,使得温度达到550℃时,材料表现出了更高软化率。达到1.2%的大应变程度时,材料形成显著non-Masing行为。当应变程度提高时,形成了更多的锯齿结构,逐渐提高应变幅值时,产生了更强的位错集体效应,加剧了锯齿屈服程度。低应变时形成了简单的波形结构,发生动态应变时效时产生了较小的热激活能;应变达到1.2%时,形成了复杂的波形,动态应变过程中产生了很大的热激活能。

铝合金仿生非光滑MAO-HDTM复合膜的构建及减黏脱附研究

铝合金是农业机械潜在的主要轻量化材料之一,但是硬度低,耐磨、耐蚀性差,土壤黏附现象严重等问题限制了其在现代农业机具中的应用.该文以6061铝合金为研究对象,首先采用微弧氧化(MAO)技术对其进行表面处理,构建硬度、耐磨和耐蚀性能较好的非光滑膜层,然后借鉴仿生理论,使用十六烷基三甲氧基硅烷(HDTM)水浴法对其疏水改性,获得了MAO-HDTM复合膜.对复合膜微观形貌、显微硬度、疏水性及土壤黏附进行了测试与分析.形貌检测结果显示:MAO-HDTM复合膜与MAO膜表面形貌相似,均存在类似荷叶表面的仿生凹凸结构.元素分析结果和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)图谱显示:HDTM改性剂负载至MAO膜表面及孔隙之中,完成了疏水改性处理.硬度测试结果显示:铝合金基体硬度值为59.94 HV50,而MAO膜和MAO-HDTM复合膜硬度值分别为893.4 HV50和914.4 HV50,硬度得到较大提升.静态接触角测量结果显示:MAO膜为68°,而MAO-HDTM复合膜为147.3°,接近超疏水状态.土壤黏附测试结果显示:在20%,25%和30%含水率的土壤中MAO-HDTM复合膜黏附力值分别低于MAO膜测试值的5%,8%和4%.采用微弧氧化技术与HDTM疏水改性技术相结合构建的仿生非光滑MAO-HDTM复合膜,不但具有高硬度的力学特性,还具有减黏脱附的功能特性,可以为铝合金运用于农业机械轻量化设计提供一种新思路.

摩托车减震器专用水性涂料的研究

介绍了一种铝制摩托车减震器用的水性烤漆产品,探究了水性树脂种类、氨基树脂、助溶剂和功能助剂对涂膜性能和涂料施工性的影响。实验结果表明,选择m(水性丙烯酸树脂RS1049)∶m(水性聚酯树脂RS006)=16∶16的组合,搭配m(氨基树脂747)∶m(氨基树脂325)=9∶1的氨基树脂组合,使用1%(质量分数)用量的聚碳化二亚胺作为抗水解剂,并使用有机硅类消泡剂、有机硅类润湿剂、高沸点类成膜助剂、10%的聚酰胺型流变助剂和聚脲型流变助剂搭配的涂料配方,获得的水性涂料具有良好的施工性和涂膜的各项优异性能,能够满足铝制摩托车减震器的涂装要求。

以多阶段和非等温为特征的新型铝合金热处理方法综述

预备热处理和最终热处理在铝合金产品的生产制备中都发挥着不可替代的作用。合金成分的均匀程度、弥散相的尺寸及其与基体的共格关系、再结晶晶粒的大小和长径比、溶质元素的过饱和度和时效沉淀相的特征等都直接决定了材料的力学性能、耐腐蚀性能和可加工性。在工程应用中,由于产品尺寸的影响,涉及加热和/或冷却过程的非等温现象是不可避免的。因此,具有工程适用性的新型热处理技术是固态相变理论得以实现的必要延伸。本文以AlZnMg(Cu)、AlMgSi和AlCu(Li)等典型变形铝合金为研究对象,综述了其均匀化、固溶和时效技术的研究现状,重点归纳和总结了新型热处理技术的多阶段热处理和非等温热处理。

铜铝过渡线夹开裂原因

某型铜铝过渡线夹连续发生了5次开裂事故。采用宏观观察、能谱分析及无损检测等方法,对该线夹的开裂原因进行了研究。结果表明:因焊接工艺控制不当,导致线夹存在未焊透缺陷;铜、铝的热膨胀系数不同,在环境温度和载荷变化的影响下,缺陷发生扩展,最终导致线夹发生开裂。

免热处理压铸铝合金的性能研究

铝合金的应用是汽车轻量化的重要措施之一。采用金相显微镜等设备对某免热处理压铸铝合金材料进行了烘烤前后的对比研究。结果表明:该免热处理压铸铝合金的性能接近常规热处理压铸铝合金AlSi10MnMg,能够满足车身结构件的材料使用要求。