奥氏体不锈钢中应变诱导α′-马氏体作为氢扩散通道的研究

研究了304和316L奥氏体不锈钢(ASS)的组织演变和氢脆行为。用热脱附光谱仪测定了304和316L ASS的氢脱附速率和氢含量。结果表明,与固溶处理的304 ASS相比,冷轧样品中产生了应变诱导α′-马氏体,氢含量增加,氢脆敏感性增加;然而,316L ASS冷轧后产生极少量α′-马氏体,氢含量较少,氢脆敏感性很低。4个样品在充氢前的断裂均为韧性断裂,冷轧316L ASS在充氢后的断裂为准解理和解理断裂,而冷轧304 ASS在充氢后的断裂为晶间断裂。确定了应变诱导α′-马氏体在氢扩散和氢脆机制中的作用。

界面三维扩散通道与富锂锰基的协同效应研究

富锂锰基正极材料具有诸多优点,但是其低锂离子电导率和高扩散势垒严重影响其倍率性能。提出了快离子导体磷酸钛铝锂表面包覆改性策略,分析了富锂锰基正极材料与磷酸钛铝锂包覆层的协同效应。结果表明:在700℃煅烧5 h,包覆量为3%(质量分数)Li_(1.3)Ti_(1.7)Al_(0.3)(PO_(4))_(3)的Li-[Li_(0.2)Mn_(0.54)Ni_(0.13)Co_(0.13)]O_(2)具有最佳的性能,在100次循环后,放电比容量为226.5 mAh/g,保持率为89.7%。其优异的电化学性能可归因于包覆层提供三维锂离子扩散通道,减小了电极-电解液界面迁移阻抗。

论技术扩散通道

分析了原始社会、古代、近代、现代社会以及我国建国以来技术扩散的情况 ,提出加快构建我国技术扩散通道的思路。

量子扩散通道中Wigner算符的演化规律

众所周知,量子态的演化可用与其相应的Wigner函数演化来代替.因为量子态的Wigner函数和量子态的密度矩阵一样,都包含了概率分布和相位等信息,因此对量子态的Wigner函数进行研究,可以更加快速有效地获取量子态在演化过程的重要信息.本文从经典扩散方程出发,利用密度算符的P表示,导出了量子态密度算符的扩散方程.进一步通过引入量子算符的Weyl编序记号,给出了其对应的Weyl量子化方案.另外,借助于密度算符的另一相空间表示-Wigner函数,建立了Wigner算符在扩散通道中演化方程,并给出了其Wigner算符解的形式.本文推导出了Wigner算符在量子扩散通道中的演化规律,即演化过程中任意时刻Wigner算符的形式.在此结论的基础上,讨论了相干态经过量子扩散通道的演化情况.

东北虎豹国家公园 建立畅通扩散通道

东北虎豹国家公园地处中国吉林、黑龙江两省交界的老爷岭南部,与俄罗斯、朝鲜两国毗邻,是野生东北虎、东北豹最主要的活动区域。作为第一个由中央政府直接管理的国家公园,东北虎豹国家公园有力推进各项建设任务,庇护着东北虎、东北豹繁殖种群稳定发展,通过开展跨国合作,为中俄边境孤立的东北虎、东北豹小种群向中国内地扩散提供安全且畅通的通道。

微观相场法研究镍基合金扩散通道取向效应与相间作用机制

基于微观相场动力学模型,以Ni75Al6.0V19.0合金为对象,研究了其相变过程的扩散通道取向效应及其通道形成过程中相间作用机理.研究表明:在弹性错配应力场作用下,V原子会沿着[100]方向形成扩散通道,形成沿其短轴方向生长的DO22相,从而促使Al原子在相邻处也沿着相同的方向形成扩散通道,产生L12相的定向生长;应力的升高,取向效应先增强再减弱;在较大应力下,V原子的平均占位较晚达到稳定、Al原子则较早.

板式扩散焊矩形微通道换热器中S-CO_(2)流动与传热特性的数值模拟

基于加工工艺便捷高效的板式扩散焊矩形微通道换热器,建立了以冷热直通道换热单元为研究对象的数学物理模型,研究了超临界二氧化碳(S-CO_(2))在不同边界条件和通道结构下的流动与传热特性。结果表明:随着雷诺数(Re)的增大,冷热直通道内的湍流增强,传热性能得到提升,流动摩擦阻力系数减小;与无格栅时矩形通道相比,格栅水平设置在矩形通道两侧时的扰流效果和传热性能最优,综合传热增强因子(PEC)相对最高,但与半圆形直通道相比其PEC仍有待进一步提高。

不同煤阶煤样孔隙结构表征及其对瓦斯解吸扩散的影响

基于气体吸附理论,采用低温液氮吸附法(LT-N 2 GA),CO 2吸附法和扫描电镜法(SEM),从孔容、比表面积、孔径分布和孔隙形状4个方面,研究分析了8种不同变质程度煤样的孔隙结构。并结合煤粒瓦斯扩散实验,计算出煤样的迂曲度和瓦斯扩散通道长度,分析讨论了不同煤阶煤体孔隙结构对瓦斯解吸扩散规律的影响及机理。结果表明:不同煤阶煤样的吸附能力存在显著的差异。随变质程度的加深,吸附能力呈先降低后升高的U形规律;SEM观察结果与低温液氮吸附等温线分析的孔隙形态整体上较为一致,不同煤阶煤样的孔隙形态有很大差异,表明煤体表面的异质性;吸附分析显示中孔孔径呈多峰分布,孔容主要由2~15 nm的中孔贡献;煤体微孔段的吸附能力取决于0.6~0.9 nm和1.5~2.0 nm孔径段。煤质对瓦斯解吸扩散的影响主要与孔隙结构的差异有关。不同煤阶煤体孔隙率和迂曲度不同,瓦斯扩散通道长度不同,随着扩散通道长度的增加,瓦斯初始解吸速率呈指数形式减小;瓦斯在煤体孔隙中的扩散以微孔内的表面扩散为主,孔比表面积越大,表面扩散越显著;瓦斯解吸量和初始扩散系数与煤阶之间呈现不对称U形关系,在高阶煤阶段(V daf<15%),随着挥发分的增加,瓦斯解吸量和初始扩散系数显著减小。在中、低阶煤阶段(V daf>15%),随着挥发分的增加,二者缓慢增加。

技术创新扩散对自主创新综合配套改革试验区布局的影响——以安徽省“合芜蚌”试验区为例

合芜蚌自主创新综合配套改革试验区的建设是安徽省经济发展战略的重大调整,也是国家综合配套改革的重要组成部分.借助技术扩散资料,对合肥市高新区实地调查,通过分析技术的空间扩散过程,认为技术势能、空间距离、扩散通道和扩散环境是影响合芜蚌自主创新综合配套试验区技术扩散的主要因素,为下一步优化试验区企业布局的方案提供有力的理论支撑.

技术创新扩散对高科技企业布局影响分析——以合芜蚌自主创新综合配套改革试验区为例

借助技术创新扩散资料,对合肥市高新区实地调查,通过分析技术的空间扩散过程,认为技术势能、空间距离、扩散通道和扩散环境是影响技术创新扩散的主要因素,以合芜蚌自主创新综合配套改革试验区为例,分析了高技术企业的区位要求,为下一步优化试验区企业布局的方案提供有力的理论支撑。

钢中夹杂物对氢扩散行为的影响规律

临氢环境下,钢中夹杂物可导致夹杂处诱发氢致裂纹等现象,但由于夹杂物具有复杂的取向、形状、尺寸和分布特征,其对氢扩散行为的影响机理和规律还需进一步深入研究。为此,在建立含夹杂基体的二维氢扩散仿真模型的基础上,分析了夹杂取向、分布、形状及尺寸对氢扩散特性的影响规律。研究结果表明:(1)随着夹杂与氢扩散之间夹角θ的增大,氢扩散通量J和表观扩散系数D均下降,且在0°~45°范围的下降幅度远大于45°~90°范围,夹杂对氢的通道效应减弱,陷阱效应增强;(2)堆叠式分布的夹杂,其对通道/陷阱效应的影响大于并列式分布。θ=90°且靠近加氢侧的夹杂会捕获更多的氢,更易导致材料出现氢鼓泡;(3)θ=90°时,夹杂沿不同方向的变形会导致D呈现相反的变化趋势,而θ=0°时,D随夹杂长短轴比δ的增大而增大,但当δ<10时,D仍小于基体扩散系数;(4)减小夹杂物尺寸并使其在钢中弥散可降低氢的大规模富集,从而显著减小夹杂对氢扩散的影响范围。结论认为,数值模拟结果揭示夹杂性状对钢中氢扩散行为的影响机理,为认识钢中氢的局部扩散行为和探究氢损伤、氢致开裂等现象具有重要意义,可为纯氢系统用钢的氢损伤预防提供理论支撑和技术参考。

微通道扩散焊式换热器封头结构对流动特性影响模拟分析

为认识和掌握封头几何结构对以超临界二氧化碳(SCO_(2))为工质的微通道扩散焊式换热器(简称MCD)流量分配能力的影响机理,并优化MCD封头结构设计,改善换热器流量分配均匀性,从而提高换热效能与安全性,本研究采用数值模拟方法,对不同结构MCD封头的流动和流量分配性能进行研究。为解决硬件条件对复杂换热器模型网格数量的限制,开发了一款可广泛用于MCD流体力学性能模拟的UDF程序,大量减少了重复性网格工作,降低了模拟计算的硬件门槛。运用Fluent软件,分析封头局部几何参数(不同封头壁面曲线参数、不同多孔挡板参数等)对压降、流量分配性能、流场的影响。研究结果表明,进口封头腔体内产生的涡旋以及出口封头的突缩结构会造成压力损耗,低高度的二次曲线壁面封头可以有效抑制涡旋产生,减少突缩结构造成的压力损耗,从而降低封头压降,提高流量分配性能。

热浸镀Zn-6%Al-3%Mg镀层合金层生长研究

将Q235钢分别在Zn-6%(质量分数,下同)Al和Zn-6%Al-3%Mg合金锌浴中浸镀不同的时间,使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)以及X射线衍射仪(XRD)对样品合金镀层显微进行观察,分析镀层层合金层的相组成及生长过程,研究Mg对合金层生长的作用。通过研究发现,在Zn-6%Al和Zn-6%Al-3%Mg合金镀层中合金界面层组成主要是Fe-Al-Zn化合物,Fe-Al-Zn合金界面层阻碍了脆性Fe-Zn层的形成。Mg加入Zn-6%Al锌池中后促进了界面反应,缩短了合金层出现所需时间,并使合金层的生长更加致密均匀,稳定合金层使其不被液相侵蚀破坏而溶解。Mg的加入阻碍了扩散通道随着时间延长逐渐向两扩散组元成分点连线移动的趋势,减少了锌液进入合金层,稳定了合金层。Zn-6%Al-3%Mg镀层合金层随着时间延长而增厚,合金层的生长呈抛物线规律,主要受扩散反应控制。

Fe基非晶合金的晶化及其在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用单辊甩带法制备出完全非晶态的Fe78Si13B9和Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1薄带,并利用非晶晶化退火法制备非晶和纳米晶双相合金Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1薄带。利用X射线衍射仪和示差扫描量热计对该非晶薄带的非晶特性及其晶化过程进行研究,并用电化学极化曲线的方法和电化学阻抗技术对比研究非晶Fe78Si13B9和双相合金Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1在1mol/LNaCl溶液里的电化学腐蚀行为,用SEM对极化测试后的试样形貌进行观察;同时还研究不同的热处理温度对材料的结构及在1mol/LNaCl溶液里耐腐蚀性能的影响。结果表明:该非晶薄带的晶化过程分为两步;双相合金比非晶合金的耐腐蚀性要好;随着热处理温度升高,非晶合金和双相合金的耐腐蚀性能都得到提高。

热浸镀锌铝的界面反应机理

通过热浸镀和扩散偶试验研究铁基与4种锌铝熔池成分合金Zn-0.2%Al、Zn-5%Al、Zn-25%Al、Zn-55%Al(质量分数)之间的界面反应过程,提出热浸镀锌铝中扩散通道移动对合金层形成的控制机理。结果表明:热浸镀(扩散偶)初期,扩散通道均沿两相区共轭线(tie-line)穿过熔池成分液相与对应的Fe-Al化合物构成的两相区,铁基表面优先形成对应的Fe-Al化合物的连续层状组织。随着热浸镀(扩散)时间的延长,扩散通道具有逐渐向两扩散组元成分点连线移动的趋势,一旦扩散通道切割熔池成分液相与对应的Fe-Al化合物构成的两相区共轭线,初期形成的Fe-Al化合物层失稳破裂,导致镀层合金层(扩散层)快速增厚。

Na^+掺杂锂离子电池正极材料LiNi_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2的制备及电化学性能

采用草酸盐共沉淀法制备了钠掺杂改性的Li_(0.98)Na_(0.02)Ni_(0.6)Co_(0.2)Mn_(0.2)O_2正极材料,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能量分散谱(EDS)、感应耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试等手段对材料的颗粒形貌、晶体结构和电化学性能进行了研究.结果表明,掺钠后的材料具有更完善的α-NaFeO_2结构(空间群为R3m)、更低的Li^+/Ni^(2+)阳离子混排和更大的Li层间距,易于Li^+在晶格中的快速脱嵌迁移.电化学性能测试结果证实掺钠样品具有优异的循环稳定性和高倍率性能,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后,放电比容量仍为146 mA·h/g(容量保持率为95.4%),在0.1C,0.2C,0.5C,1C,3C,5C,10C和20C时的放电比容量分别为181,168,162,155,143,136,126和113 mA·h/g.

纳米晶体材料耐腐蚀性能的研究现状

综述了近几年来国内外在纳米晶体材料耐腐蚀性能方面的研究进展,对存在的问题提出了一些看法,并结合作者的研究结果论述了扩散通道理论对纳米晶镀层耐蚀性的作用。

Fe基非晶和纳米晶合金晶化及电化学腐蚀行为

应用单辊甩带法制备非晶态Fe78Si13B9和Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1薄带,并以非晶晶化退火法制备出纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1薄带.利用X射线衍射(XRD)仪和示差扫描量热计(DSC)对该非晶薄带的非晶特性及其晶化过程进行了研究.并用电化学极化曲线的方法和电化学阻抗技术研究了非晶态Fe78Si13B9和纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金在1mol/LNaOH溶液里的电化学腐蚀行为,用SEM对极化测试后的试样形貌进行了观察;同时还研究了不同的热处理温度对材料结构及在1mol/LNaOH溶液里耐腐蚀性能的影响.结果表明,该非晶薄带的晶化过程分为两步;纳米晶比非晶合金的耐腐蚀性要好;且随着热处理温度的升高,非晶和纳米晶的耐腐蚀性能都得到提高.

硅对热浸镀ZnAl4合金镀层组织及生长动力学的影响

采用热浸镀法在纯铁片表面制备锌铝合金镀层,研究纯铁片在锌铝熔池(ZnAl4)中的界面反应,分析熔池中添加硅元素对镀层组织与生长动力学的影响。结果表明:随热镀时间延长,锌铝凝固组织与基体间的金属间化合物层(即中间合金层)的厚度增加。熔池中加入0.15%Si时,铁铝金属间化合物层的生长受到抑制,厚度减小,特别是在600℃时厚度减小更明显。Si在金属间化合物层中富集,使Fe和Al原子通过液相通道相互扩散受到阻碍,铁铝抑制层稳定存在,从而降低金属间化合物层的厚度。熔池中硅含量增加至0.30%时,对于铁锌合金层的抑制作用消失,合金层结构与不含硅时相似,形成Fe_2Al_5/FeAl_3/(Zn-Al)液相凝固组织。中间合金层的厚度随时间延长呈抛物线增长,表明镀层的形成受扩散控制;但适量硅在中间合金层的溶解能阻碍铁锌原子的扩散,从而抑制镀层过度生长。

Fe基非晶及纳米晶在硫酸中的腐蚀研究

利用电化学极化曲线的方法和电化学阻抗技术,研究非晶Fe78Si13B9和纳米晶Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金在1 mol.L-1的H2SO4溶液里的电化学腐蚀行为;利用X射线衍射仪和示差扫描量热计(DSC),研究该非晶薄带的非晶特性及晶化过程;用扫描电镜观察极化测试后的试样形貌;还研究不同的热处理温度对材料的结构及在1 mol.L-1的H2SO4溶液里耐腐蚀性能的影响.结果表明,纳米晶比非晶合金的耐腐蚀性能要好;随着热处理温度的升高,非晶的耐腐蚀性能得到提高,而纳米晶则降低.