中间层对GH5188高温合金TLP扩散焊接头的影响

通过自主研发制备了三种不同W含量KCo7、KCo8、KCo9中间层,采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)对中间层进行表征,并在1180℃保温60 min的条件下进行GH5188高温合金真空瞬间液相扩散焊试验验证;分别研究了中间层厚度以及不同中间层接头显微结构及力学性能的影响。结果表明:当KCo7中间层厚度为20μm时,接头存在大量未焊合缺陷,室温抗拉强度仅有568 MPa;当KCo7中间层厚度增加至40μm时,焊缝填充良好,室温抗拉强度达到941.3 MPa。此外,随着中间层中W含量由0增加至8%(质量分数)时,焊缝中心富W的M_6C析出量明显增加,室温抗拉强度先上升后下降。其中,采用厚度为40μm的KCo8中间层获得的接头具有最高的室温抗拉强度1033 MPa,且断裂发生在母材区。

基于漠河与武汉站流星雷达的中间层顶大气温度反演

本文利用漠河和武汉站的全天空流星雷达在2012—2022年期间的观测数据,基于流星高度分布的半高宽(full width at half maximum,FWHM)与温度之间的线性关系来反演90 km高度处的大气温度。对每年数据作线性拟合时发现拟合参数几乎不变,因此本文使用过去一段时间总结出的参数来拟合温度,并与传统梯度法对比。结果表明,使用FWHM法测出的温度与Aura卫星的温度更为接近,其中相关系数和平均误差均优于梯度法,并且FWHM法在较高纬度的漠河站的拟合效果好于较低纬度的武汉站。说明在漠河站和武汉站使用FWHM法反演中间层顶大气温度是可行的;同时也证明了纬度会影响FWHM法的误差,在较高纬度使用FWHM法的结果误差更小。

基于LDH中间层的纳滤膜及其镁锂分离性能

实现盐湖卤水中镁锂的分离成为盐湖提锂过程中面临的巨大挑战,开发具有高镁锂分离性能的纳滤膜成为亟待解决的关键问题。通过化学刻蚀法获得了多孔层状双金属氢氧化物(layered double hydroxide,LDH)纳米片,然后将其沉积在聚丙烯腈多孔膜表面作为中间层,在该中间层上通过聚乙烯亚胺与均苯三甲酰氯界面聚合形成聚酰胺分离层,最终获得表面荷正电的LDH/聚酰胺纳滤膜。LDH中间层不仅增强了膜表面的荷正电性,且诱导聚酰胺层形成咖啡环结构,提高了膜表面的粗糙度,因此同步提高了膜的选择性和渗透性。当分离镁锂比为20的混合溶液时,LDH/聚酰胺纳滤膜的镁锂分离因子为17,渗透性为1.15×10^(-4)L/(m^(2)·h·Pa),且在实验时间(100 h)范围内性能稳定,展现出良好的镁锂分离应用前景。

镍/钼复合中间层钎焊连接C/C复合材料和304不锈钢

本文使用在BNi-2或AgCuTi箔片钎料中添加金属中间层(Ni、Mo或Ni/Mo)的方法有效提高了C/C复合材料和304不锈钢真空钎焊接头的强度,并先后对接头的微观结构、连接机理和力学性能进行分析。分析表明,BNi-2+Ni/Mo接头的微观结构包括Cr_(3)C_(2)、Ni(s,s)、Cr_xNi_(y)+MoNi_(4)、MoNi_(4)+Cr_(x)M_(y)和Ni(s,s)+Cr-Fe;AgCuTi+Ni/Mo接头的界面则由TiC、Ag(s,s)+Cu(s,s)、Ni、Ag(s,s)+Cu(s,s)+MoTi、Mo和MoTi+Cu(s,s)+Ag(s,s)构成。有限元模拟结果表明,AgCuTi钎料加持下的镍/钼复合中间层能够有效缓解C/C母材与焊缝界面间的残余应力。室温下BNi-2+Ni/Mo、AgCuTi+Ni、AgCuTi+Mo和AgCuTi+Ni/Mo钎焊接头的平均剪切强度分别为2.57 MPa、10.91 MPa、23.81 MPa和26.77 MPa,有效验证了有限元结果的可靠性。

基于高熵合金中间层的Q235钢/6061铝合金电阻点焊接头的组织与性能

钢和铝形成的复合结构,可以使铝的低密度、高导热性、良好的耐腐蚀性能与钢的高强度、高韧性、低成本性结合起来,既能充分发挥两种材料的性能优势,又具有良好的经济效益.由于钢和铝的物理和化学性能差异较大、接头中易产生脆性金属间化合物而难以实现可靠的连接.将Fe_(0.2)CoCrMnNiAl_(0.2)高熵合金作为中间层进行了Q235钢/6061铝合金异种金属的电阻点焊研究,利用高熵合金的超级固溶性改善钢/铝异种金属的焊接质量.结果表明,采用Fe_(0.2)CoCrMnNiAl_(0.2)高熵合金作为中间层时,接头截面中钢侧和铝侧均有半椭圆形状的熔核,熔核成形美观,无明显的宏观裂纹和气孔等焊接缺陷,熔核内部组织均由面心立方的固溶体相组成,接头的平均最大拉剪力达到1913 N,比钢/铝直接电阻点焊接头提高了130%,断裂发生在铝合金侧熔核处,铝合金熔核在拉剪力的作用下被撕脱并留在高熵合金表面,呈现出“纽扣状”破坏特征.创新点:利用高熵合金的超级固溶特性,将高熵合金作为中间层应用到钢-铝异种金属的电阻点焊中,设计出了能够可靠连接钢-铝异种金属的高熵合金中间层材料,制备出了成形美观、无焊接缺陷的高质量钢/铝电阻点焊接头.

中间层Ni对TC4/2A14异种金属搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

目的添加0.05mm厚的Ni箔作为中间层,对3mm厚的TC4钛合金和2A14铝合金进行搅拌摩擦焊,分析Ni对接头力学性能的影响。方法采用扫描电镜、EDS能谱及XRD衍射等微观表征分析方法,对焊接接头的断口形貌、成分进行分析,探究Ni箔对焊接接头力学性能的影响。结果由于钛合金和铝合金存在较大的物理化学性能差异,Ti/Al异种金属焊接性较差,界面容易产生TiAl_(3)、TiAl、Ti_(3)Al等金属间化合物,其中脆性相TiAl_(3)对接头性能的影响最大,会导致综合力学性能下降。当加入中间层材料Ni后,由于Ni与Al晶体结构均属于面心立方,因此Ni与Al的扩散系数大于Ti与Al的扩散系数,Ni和Al之间优先形成金属间化合物且弥散分布于焊缝中,从而缩短了Ti与Al之间的相互扩散时间,减少了TiAl_(3)相的生成。结论在未添加中间层材料时,接头平均抗拉强度为237.3 MPa,约为2A14铝合金母材抗拉强度的56.7%;当添加中间层Ni后,对焊缝中金属间化合物的种类和数量进行了调控,减少了对性能影响最大的TiAl_(3)相的生成,接头平均抗拉强度达到285.3MPa,为2A14铝合金母材抗拉强度的68%。

中国科大蒙城流星雷达观测中间层-低热层大气风场和潮汐研究

中国科学技术大学蒙城流星雷达(33.4°N,116.5°E)自2014年4月运行以来,已经持续观测超过了8 a。本文报道了该流星雷达8 a的水平风场和大气潮汐波动观测结果。另外,给出了该流星雷达观测和Navy Global Environmental Model-High Altitude(NAVGEM-HA)模拟的对比结果。观测结果表明在北半球较低中纬度地区,流星雷达观测的流星数量存在明显的周日变化,流星数量在当地时间的上午增多,在午后和夜晚降低。同时流星数量也存在明显的周年变化,在9和10月份出现大值,在2月份出现低值。此外,北半球较低中纬度地区中间层-低热层大气水平风场存在明显的周年变化,在84 km以上,纬向水平风场在夏季表现为东向风场,冬季表现为西向风场;而在84 km以下,冬季为东向风场,春季为西向风场。经向风场则表现出冬季为北向风场,夏季为南向风场。此外,大气风场存在明显的太阳热力潮汐波动,主要表现为周日潮汐,半日潮汐次之。其中纬向和经向周日潮汐均在春季3月份出现了最大值,振幅分别可达到40和30 m/s,而在秋季9月份出现较大值,振幅分别可达到30和25 m/s。周日潮汐振幅基本表现为在春秋分日附近出现增强,在冬夏至日附近出现减弱的特征。半日潮汐主要在90 km高度以上出现明显增强,而在季节变化特征上,在春季(4月)和秋季(9月)出现明显的增强。

基于钛中间层的玻璃与硅激光键合互联技术

采用纳秒脉冲式紫外激光实现了含有金属中间层的玻璃与硅激光键合互联。基于激光键合的二维传热模型,通过有限元分析仿真阐述了钛中间层的作用机理。开展了钛中间层薄膜制备及激光键合工艺试验,对比了键合强度,并通过微观形貌和能谱分析,验证了钛中间层在激光键合的有益作用。最终制备了含有6μm中间金属互联层的玻璃-金属-硅键合互联结构。

基于MXene中间层的复合纳滤膜制备及其盐水分离性能研究

通过湿法化学刻蚀得到单层MXene纳米片后,采用旋涂法将MXene纳米片负载至基膜上作为中间层制备聚酰胺复合纳滤膜,并探讨了MXene不同负载浓度对复合纳滤膜通量及盐截留性能的影响。结果表明引入MXene作为中间层,使得圆泡状形貌在所得膜表面形成,当旋涂1 mL浓度为0.1 g/L MXene时,通量为24.2 L/(m^(2)·h),硫酸钠截留率为97.4%,相比传统膜(通量12.9 L/(m^(2)·h),硫酸钠截留率96.3%)性能提升明显。随着MXene旋涂负载浓度增加,通量逐渐减小,而硫酸钠截留率则存在先增加后减小再稳定的趋势,截留率最高可达98.8%(通量16.3 L/(m^(2)·h))。

Zn中间层对大直径铝/钢连续驱动摩擦焊摩擦扭矩及接头界面微观组织的影响

大截面铝/钢复合结构件在连续驱动摩擦焊焊接过程中需要长时间的摩擦才能使界面金属从弹塑性转变为粘塑性状态,长时间的摩擦会导致构件焊缝处产生厚且不均匀的脆性Fe-Al金属间化合物,影响接头的整体性能。摩擦焊过程中铝/钢界面的预置中间层相当于物理扩散屏障,阻碍Fe、Al原子的互扩散,抑制脆性Fe-Al金属间化合物的形成。采用钢侧焊接面添加/未添加Zn中间层的Q235低碳钢棒和1060纯铝棒进行连续驱动摩擦焊接,对比分析焊接过程中的摩擦扭矩、温度以及焊后界面微观组织。结果表明:Zn中间层可以降低焊接过程中的初始峰值扭矩和峰值温度,减小中心区域金属间化合物厚度。添加Zn中间层的接头局部最大抗拉强度提高7.8%,平均抗拉强度提高7%。中心区域的Zn中间层在焊接过程中被摩擦压力挤压到外缘,距中心R/2的区域形成韧性较好的Fe_(2)Al_(5)Zn_(0.4),距中心2 R/3的区域存在Zn元素偏聚现象。

Ni中间层镁/钛异种材料电阻点焊接头组织与性能

采用三相次级整流电阻焊机进行镁/钛异种材料电阻点焊实验,添加20μm纯Ni箔作为中间层,研究焊接工艺参数(焊接电流I、焊接时间t、焊接压力P)对点焊接头成形及力学性能的影响,及Ni对点焊接头界面组织的调控作用。结果表明:一定范围内,随着热输入量的增大,界面化合物层厚度及有效承载面积逐渐增大,接头承载能力提高,接头成形良好;当I=20.7 kA、t=20 cyc、P=7.63 kN时,获得接头最大拉剪载荷5.249 kN。镁/钛点焊接头界面组织成分由镁侧至钛侧依次为α-Mg、α-Mg+Mg_(2)Ni共晶组织、Ti_(2)Ni界面层、纯Ti,界面层组织呈中间厚两边薄的“山峰型”分布特点。

3D-SiO_(2)-fiber中间层对SiC与Nb真空钎焊的影响

缓解异种材料钎焊接头残余应力过程中,针对颗粒增强相添加量少、团聚等问题,引入一种新型三维SiO_(2)短纤维编织,呈疏松、多孔结构的复合材料中间层(3D-SiO_(2)-fiber)辅助SiC陶瓷与Nb钎焊连接.采用SEM,XRD和电子万能试验机等对活性钎料在3D-SiO_(2)-fiber中间层表面润湿性、接头微观组织和力学性能进行表征与分析.结果表明,当Ti元素含量从4.5%增加到6.0%,AgCu-Ti活性钎料在3D-SiO_(2)-fiber中间层表面润湿角从90°降低到3°,润湿性得到显著改善,且AgCu-Ti活性钎料浸入3D-SiO_(2)-fiber中间层深度不断增加;随着钎焊温度的提高(950~980℃)及保温时间(10~25 min)的延长,SiO_(2)短纤维与AgCu-6.0Ti活性钎料反应逐渐充分.该方法不仅保证SiO_(2)短纤维能够大量添加到合金钎料中,而且形成Cu_(3)Si,TiSi,α-Ti及Ti_(2)Cu颗粒相弥散分布于焊缝中,从而有效缓解钎焊接头残余应力,提高接头力学性能,实现陶瓷与金属复合构件的可靠连接.

具有PDA-UiO-66中间层耐溶剂复合纳滤膜的制备及性能

将多巴胺和Ui O-66纳米颗粒共沉积在经1,6-己二胺交联的聚醚酰亚胺(PEI)基膜上构建了纳米复合中间层(PDA-UiO-66),并在中间层上进行界面聚合反应制备了耐溶剂复合纳滤膜(TFN-U)。通过FTIR、XRD、SEM、AFM、水接触角测量仪对膜结构进行了表征和测试,探究了Ui O-66质量浓度对TFN-U膜耐溶剂性、耐污染性以及运行稳定性的影响。结果表明,PDA-Ui O-66纳米复合中间层的引入能提高TFN-U膜的渗透通量,当Ui O-66纳米颗粒质量浓度为0.2 g/L时,TFN-U2膜水通量为63.83 L/(m^(2)·h),甲醇通量为28.50L/(m^(2)·h),对刚果红水溶液和刚果红甲醇溶液的截留率为98.2%和93.2%,经无水乙醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)浸泡48h后,其对刚果红的截留率均>94%,通量恢复率达到78.1%,在连续24 h过滤刚果红甲醇溶液后,该膜的甲醇通量为14.13L/(m^(2)·h),截留率为98.3%,表明TFN-U2膜具有良好的耐溶剂性、耐污染性以及一定的运行稳定性。

基于中间层策略构筑高性能聚酰胺复合膜的研究进展

以聚酰胺层为选择性分离层的复合膜在海水淡化和水回用中得到了广泛研究。在多孔基膜和聚酰胺层之间构建中间层是克服传统复合膜在渗透性和选择性之间权衡效应(即“Trade-off”效应)的有效策略。有机材料和各维度的纳米材料都可形成稳定的中间层,通过改变反应表面的理化性质有效调控界面聚合过程。具有中间层结构的复合膜可以在保证高选择性的前提下显著减小聚酰胺层厚度,进而提升膜的渗透性。本文讨论了常见的中间层构建方法,通过归纳各类中间层材料的研究进展,系统分析了中间层影响界面聚合过程和聚酰胺层结构的机理,最后总结了中间层策略存在的关键问题并对其研究前景进行展望。

3D-SiO_(2f)中间层对E-SiO_(2f)/SiO_(2)-Nb接头微观组织及力学性能的影响

采用韧性好、呈疏松多孔结构的三维SiO_(2)纤维编织复合材料(3D-SiO_(2f))作为中间层,以AgCuTi+Ti作为钎料,在加热温度为970℃,保温时间20 min的条件下,在真空钎焊炉中对SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料和金属Nb进行连接,形成高质量接头.在钎焊加热时,钎料中的活性元素Ti与3D-SiO_(2f)中间层中大量的SiO_(2)短纤维发生冶金反应,从而使钎焊接头中反应生成大量TiSi_(2)和Ti_(2)Cu颗粒相,以及未反应完的SiO_(2)短纤维,且弥散分布,这些弥散分布的颗粒相能够有效降低SiO_(2f)/SiO_(2)复合材料与活性钎料或金属Nb的热膨胀系数不匹配度,使焊缝中的热膨胀系数得到梯度过渡,改善钎焊接头中的残余应力,接头强度提高到65 MPa左右.此外,E-SiO_(2f)/SiO_(2)-Nb@3D-SiO_(2f)接头残余应力分布的模拟结果再一次证实引入3D-SiO_(2f)中间层能够有效缓解接头残余应力.

软骨中间层蛋白1在心肌纤维化中的研究进展

心肌纤维化是心肌损伤后出现的病理性重塑,主要表现为富含胶原蛋白的细胞外基质过度沉积和纤维瘢痕形成,过度的心肌不良重塑最终导致心脏的收缩和舒张功能障碍,引起心律失常、心力衰竭等疾病。软骨中间层蛋白1(CILP-1)是一种细胞外基质蛋白,其主要发挥抗心肌纤维化的作用,但在特殊情况下也会促进心肌成纤维细胞增殖。CILP-1是一种可以便捷测量的生物标志物,相关临床试验结果也肯定了其作为心肌纤维化新型标志物的潜力,有望为心肌纤维化的预防和治疗提供新策略。

功能性中间层对聚酰胺膜水处理性能影响

含聚酰胺层(PA)的复合膜自被发明以来,就广泛应用于纳滤(NF)、反渗透(RO)、正渗透(FO)等水处理领域。但是,聚酰胺膜的渗透性和选择性的相互制约使得对其的研究亟待产生新的突破。近年来,一种位于基膜和选择层之间的中间层成为膜制备研究的热点。这种中间层会影响聚酰胺层的形貌以及界面聚合过程,因而较先前的聚酰胺膜及纳米材料复合膜在通量及截留率方面均有一定提高,是解决目前聚酰胺膜渗透性和选择性矛盾的重要途径。综述了近年来有关中间层对聚酰胺膜水处理性能的影响和机理,介绍了基于有机涂层、纳米材料及二者结合的不同类型中间层的结构和性能,以及以此制备的聚酰胺膜的性能变化,为制备高性能的聚酰胺膜提供依据。

含有氨基化氧化石墨烯量子点中间层的反渗透膜的制备与性能研究

为了提高反渗透膜的分离性能,同时解决纳米材料在RO膜中分散性差、稳定性差的问题,首先在相转化法制备的聚砜(PSf)/聚酰亚胺(PI)共混超滤膜表面沉积氨基化氧化石墨烯量子点(af-GQDs)纳米材料制得af-GQDs中间层。af-GQDs表面的氨基通过共价键与基膜中的PI连接,使af-GQDs中间层更加牢固地与基膜结合在一起。同时,共价键作用有效改善了af-GQDs在基膜表面的分散性。随后,通过间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应在af-GQDs中间层表面构筑了聚酰胺分离层。在界面聚合的过程中,af-GQDs中间层通过氢键作用调控水相单体MPD向界面聚合反应区域中的扩散速率,进而提高了反渗透(RO)膜的分离性能。测试结果表明,最优的反渗透(RO)膜在1.0 MPa的操作条件下,对2 000 mg·L^(-1)NaCl溶液的水渗透率为20.9 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa-1,NaCl截留率为98.9%。同时,所制备的含有af-GQDs中间层的反渗透膜具有较好的耐污染性能以及长期稳定性能。

转速对含Zr中间层铝/镁搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能的影响

对不同转速下含Zr中间层6061铝合金/AZ31镁合金搅拌摩擦焊搭接接头组织结构、力学性能、腐蚀行为的变化进行了研究。结果表明,Zr中间层抑制了接头表面飞边和内部隧道等缺陷,焊材通过搅拌区的机械互锁结构与搭接界面反应生成的金属间化合物实现了机械与冶金结合。随转速的提高,接头搅拌区内焊材的热塑性流动强度和机械互锁程度逐渐加强,其中的Zr碎片和条带组织尺寸有所变小;接头的热力影响区/搅拌区界面宽度及搭接界面宽度均趋于增大。接头横截面沿前进侧和后退侧的硬度分布不对称,在焊接中心线附近具有较高硬度;接头的拉伸剪切载荷随转速的提高先增加后减小,剪切断裂位置发生在接头热力影响区/搅拌区界面处。接头在3.5%NaCl溶液中具有差异化的腐蚀行为,铝合金以均匀腐蚀为主,镁合金以局部点蚀为主,Zr中间层未发生明显腐蚀,提高转速在一定程度上降低了接头的腐蚀性能。

MnO_(2)@ACFF中间层强化高载量硫电极性能稳定性作用

为提高碳材料对聚硫化物的吸附能力,将MnO_(2)原位化学沉积于活性碳纤维炭毡(ACFF)的碳纤维表面,得到了聚硫化物吸附强化的多孔导电材料(MnO_(2)@ACFF)。将其作为中间层设置于隔膜和硫电极之间,有效控制了高载量硫电极的聚硫离子穿梭,提高了活性物质利用率和库伦效率,降低了电极极化和电化学反应阻抗,提高了电极循环稳定性,避免了锂硫电池的突然失效。在2 mA/cm^(2)的电流密度下,载硫量为15 mg/cm^(2)的硫电极经过350次充放电循环仍保有430 mA·h/g的比容量。提高硫电极载硫量虽然使电极的循环稳定性下降,但载量为20 mg/cm^(2)和30 mg/cm^(2)的硫电极0.1 C下经过100次循环,仍分别保有736 mA·h/g和446 mA·h/g的比容量,比容量保持率为65%,而且面积比容量和面积比能量也能分别保持64%和42%,高于当前锂离子电池的面积比容量和面积比能量。