电磁磨粒检测中气泡对铜颗粒信号的影响特性分析

三线圈式电磁磨粒传感器在油液在线监测中应用广泛,而油液中的气泡对铜颗粒的检测极易造成干扰,定量分析气泡在颗粒检测时的影响规律将有助于提高电磁磨粒传感器的检测精度。基于电磁磨粒检测中的磁耦合效应,分别研究了气泡间隙、气泡大小、气泡位置以及气泡数量对铜颗粒检测的影响特性,并以大管径通道(?38 mm)电磁磨粒传感器为对象进行仿真和试验。结果表明,气泡与铜颗粒间隙越大,铜颗粒信号幅值越小,影响范围(0.52~10.31)%;气泡尺寸增大铜颗粒信号幅值也增大,气泡直径为20 mm和25 mm时影响分别是3.07%和5.47%;气泡与铜颗粒中心连线与传感器中心轴线的夹角越大,检测影响越小,影响范围(0.4~5.6)%;气泡数量越多干扰越大,单气泡和双气泡的影响程度分别是5.66%和8.74%。

纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的研究进展

综述了纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的分散稳定性、摩擦学作用机理及自修复性能的研究进展,阐述了粒径、添加量、摩擦条件、润滑介质及材料特性等因素对其摩擦学性能的影响,指出了当前研究中存在的主要问题,并对今后的研究提出了几点建议。

纳米铜颗粒的摩擦学性能研究及其减摩润滑机理探讨

采用端面摩擦磨损实验机考察了表面修饰纳米铜颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,利用SEM,EDS和纳米压痕仪对摩擦表面进行了形貌、元素和力学性能分析。结果表明:纳米铜颗粒能够显著改善石油基础油650SN的抗磨减摩性能,降低摩擦表面温度。这主要是由于纳米铜颗粒在摩擦过程中在摩擦表面熔化、润湿摩擦副基体并最终铺展形成一层软的铜保护膜,从而显著降低了摩擦和粘着磨损。

表面修饰纳米铜颗粒添加剂的摩擦学性能

采用液相还原两步法制备了表面修饰的铜纳米颗粒,采用美国产UMT-3摩擦试验机进行四球长时抗磨实验,考察了其作为150N基础油添加剂的抗磨减摩性能及对钢球磨损表面的修复作用,用SEM和EDS分析了磨损表面的形貌和元素组成。结果表明,经过表面修饰的纳米铜颗粒作为添加剂能显著改善150N基础油的抗磨减摩性能。含4%纳米铜颗粒油样润滑下的摩擦因数和磨痕宽度与基础油润滑下相比分别降低了24%和64%,推测是由于纳米铜颗粒在摩擦表面形润滑膜对磨痕进行了修复。

新型铜颗粒填充的液态金属热界面材料导热性能实验研究

为强化界面传热,研制了一种以铜颗粒为填充材料、Ga62.5In21.5Sn16液态金属为基体的新型复合热界面材料,并对其导热性能进行了测试。首先将所制备的热界面材料放置在两片铜片之间,制备3层结构试样,然后利用激光导热仪测量所制备试样的导热性能,并计算相应试样的接触热阻。实验结果表明:铜颗粒填充型液态金属可以大大提高氧化后液态金属作为热界面材料的性能,利用铜粉质量分数分别为5%和10%的液态金属所制备的试样,导热系数和接触热阻分别为(200.33±15.66)、(233.08±18.07)W/(m·K)和(7.955±0.627)、(5.621±0.437)mm2·K/W,较利用氧化后液态金属所制备试样的导热系数分别约提高了68%和96%,接触热阻分别约降低了57%和70%,并可以有效降低液态金属的流动性,从而减少液态金属在使用过程中溢出现象的发生。

纳米铜颗粒-酶-复合功能敏感膜生物传感器

用水合联肼作还原剂研制成亲水纳米铜颗粒 ,用琥珀酸二异辛酯磺酸钠 /丙三醇 /正庚烷反胶束体系合成出憎水纳米铜颗粒 ,并通过透射电镜和紫外光谱考察了制得的纳米颗粒样品 .用憎水纳米铜颗粒及亲水纳米铜颗粒与聚乙烯醇缩丁醛构成复合固酶膜基质 ,用溶胶 凝胶法固定葡萄糖氧化酶 ,构建葡萄糖生物传感器 .实验结果表明 ,纳米铜颗粒可大幅度提高固定化酶的催化活性 ,响应电流从相应浓度的几十纳安增强到几千纳安 .从理论和实验上证明了纳米颗粒对固定酶的作用 ,讨论了纳米颗粒对酶催化性能的改善作用 。

爆轰法合成碳包覆纳米铜颗粒

以硝酸铜和柠檬酸制成的干凝胶为主要反应物,加入油酸有机碳源和黑索今炸药,在氮气保护气氛下在爆炸容器中引爆,成功地合成了碳包覆纳米铜颗粒。分别采用X射线衍射、透射电镜对产物形貌特征进行表征。结果表明,在爆轰产物中富含碳包覆纳米铜颗粒,产物呈圆球体,具有完好的核壳结构形貌,颗粒粒径在10～40 nm之间,外层碳壳结构主要由无定型碳和石墨构成。并对爆轰法合成碳包覆纳米铜颗粒的形成机理进行了分析。

铜颗粒污染物对变压器油运动黏度的影响

变压器油中铜颗粒污染物的存在极易影响油液的理化性能,甚至导致重大生产事故,因而根据ISO4406：1999标准,配制了24组不同污染度的含铜颗粒油样并通过实验测试了变压器油样的运动黏度性能（40℃）,获得了实验范围内铜颗粒污染度对油液运动黏度的影响规律;然后根据测试数据采用偏最小二乘（PLS）法和支持向量机（SVM）法建立了油样中不同粒径、含量的铜颗粒与油液运动黏度的数学模型,探讨了不同粒径、含量的铜颗粒污染物对油液运动黏度的影响规律。结果表明：随着铜颗粒污染度的增加,油液的运动黏度减小;铜颗粒污染物粒径在15～25μm范围内对油液运动黏度的影响较大,且粒径越大,油液运动黏度也越大;所建立SVM模型对验证集进行预测的相关系数和均方根误差（RMSE）分别是0.962 6、4.597×10^-5。为消除实验误差,减少人为因素的影响比较准确地掌握铜颗粒污染物对油液运动黏度的影响提供了新的途径。

次亚磷酸钠还原法制备纳米铜颗粒

利用液相还原两步法,油酸为萃取剂和保护剂,葡萄糖和次亚磷酸钠将五水硫酸铜分别还原为氧化亚铜和单质铜,制备得到了粒度为50～100nm左右分散均匀的球形纳米铜颗粒,并用XRD、SEM和TEM对其进行了表征。结果表明,在油酸的保护下,采用液相还原两步法可制得分散性好、具有抗氧化性能的球形纳米铜颗粒。

碳包覆纳米铜颗粒/硫化硅橡胶导热复合材料的制备及性能

选用实验室自制的碳包覆纳米铜颗粒(Cu@C)为导热填料,以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基体,采用机械共混法制备了碳包覆纳米铜颗粒/室温硫化(Cu@C/RTV)硅橡胶导热复合材料。通过透射电子显微镜、BET法、热导率测试仪、热重分析仪、万能材料试验机及邵氏硬度计等方法和手段,完成Cu@C纳米颗粒填料的微观形貌分析和比表面积测定,并研究了Cu@C填料在低填充量下(<30%)(质量分数,下同)对于Cu@C/RTV硅橡胶导复合材料热导率、热稳定性及力学性能的影响。结果表明,Cu@C纳米颗粒为球形、包覆型核壳结构,平均粒径在50 nm左右,其比表面积为69.66 m2/g。Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料的热导率随着Cu@C纳米颗粒填充量的增加而增大;填充量为30%时,复合材料的热导率可达2.41 W/m K;加入Cu@C纳米颗粒填料能够将RTV硅橡胶的热分解起始温度提高到422℃,并延缓其最终分解温度至625℃;随着Cu@C/RTV硅橡胶导热复合材料中Cu@C纳米颗粒填充量的增加,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率呈下降趋势,而100%定伸应力和硬度则呈增大趋势。

交直流复合电压下铜颗粒在油中的分布及对绝缘油击穿特性的影响

为了研究交直流复合电压下固体颗粒在绝缘油中的运动分布特性及对油绝缘性能影响机理,对比分析了两种电极下,绝缘油中微米级铜颗粒在交流、直流及交直流复合电压1:1、1:3下的运动分布状态,测量了不同颗粒浓度绝缘油在四种电压类型下的击穿电压,并结合颗粒运动分布特性分析了铜颗粒对绝缘油击穿电压的影响规律。研究表明:提高施加电压直流分量和颗粒浓度均会加速"铜颗粒小桥"的形成并显著增大油隙间的传导电流;含铜颗粒绝缘油在交直流复合电压下的击穿电压均近似符合Weibull分布规律,绝缘油的击穿电压随施加电压直流分量的提高而降低,击穿电压与颗粒浓度的对数lg N呈线性关系。

液固流化床中铜颗粒流化特性的研究

以球形铜颗粒为原料,水为流化介质,在横截面为50mm×15mm的液固流化床中,考察不同平均粒径铜颗粒的流化特性。并基于Richardson-Zaki的关联式,提出符合本实验条件计算空隙率方程中指数n的关联式。

球状纳米铜颗粒的爆轰法制备

以乙酸铜为前躯体,并与液体石蜡和黑索今(RDX)炸药充分混合,在真空爆轰反应容器中引爆,制备球状纳米铜晶。采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)研究了爆轰产物的形貌和成分,同时通过Raman光谱仪对爆轰产物中碳的结构进行了分析。结果显示,纳米铜晶具有较完整的球状结构,颗粒表面光滑,直径集中分布在150～200nm之间。爆轰法可为制备圆整度好的纳米铜提供一种简单、快捷的方法。

铜颗粒增强对锡铅钎料蠕变寿命的影响

颗粒增强是提高合金性能的重要手段之一。增强体的不同含量对基体的性能会产生不同的影响。主要分析和讨论了铜的不同含量对铜颗粒增强的锡铅基复合钎料蠕变性能的影响。测定6种铜颗粒增强的锡铅基复合钎料的蠕变寿命。试验结果表明:在相同的条件下,复合钎料的蠕变寿命与锡铅钎料相比,均有不同程度的提高。当铜的质量分数约为1％时,复合钎料的蠕变性能最好,约为锡铅钎料的17倍。

电火花放电法制备纳米铜颗粒

根据电火花放电原理,提出了一种纳米铜颗粒的制备方法。以紫铜为原材料,在去离子水中进行电火花加工,并对产物进行分离提纯。在此基础上,利用SEM和EDS对提纯后的产物进行了详细分析,结果显示纳米铜粉直径为30 nm左右,且其尺寸均匀。通过实验对比和理论分析,初步研究了纳米颗粒的来源和形成过程。

弱磁性铜颗粒在沉积管内的沉积规律

在对直读式铁谱仪改进的基础上，研制了一种新型金属磨粒分析仪，利用该仪器试验了铁磁性颗粒和弱磁性铜颗粒在沉积管内的沉积规律，结果表明金属磨粒分析仪能监测这两类性质不同的颗粒，且弱磁性铜颗粒在沉积管内的沉积不是随机的，这与目前铁谱监测技术中认为弱磁性铜颗粒是随机沉积的结论不同。弱磁性铜颗粒与铁磁性颗粒在沉积管内的沉积曲线具有大致相同的形状，即双曲线。文中还给出这两种颗粒混合油液的沉积试验结果和沉积曲线。

纳米铜颗粒的研究现状

纳米铜颗粒具有量子尺寸效应、高导热率、电阻低以及高效的催化活性等优异特性,在诸多领域具有重要的应用价值。本文介绍了纳米铜颗粒的制备方法,主要包括机械球磨法、离子溅射法、电爆炸法、微乳液法、液相还原法和水热法。同时,综述了纳米铜颗粒在电学、光学、热学以及催化方面的应用现状以及相关机理,并讨论了纳米铜颗粒在催化方面的发展前景。

二元混合铜颗粒流化床电极的研究

以两种不同粒径的铜颗粒构成的二元混合颗粒为阴极颗粒,浓度低于1 g/L的硫酸铜溶液为电解液,在横截面为50 mm×15 mm的流化床电极中探讨床层膨胀率、混合颗粒粒径比及质量比对铜沉积速率、电流效率的影响。研究结果表明,二元混合颗粒可以显著的强化传质过程,提高铜的沉积速率;混合颗粒床层膨胀率、粒径比和质量比对铜沉积速率、电流效率有重要影响,都存在一最佳值,即膨胀率约20%、大颗粒质量分率约75%、粒径比为2.09。在此条件下沉积速率最大,为1.6 g/(m2.h),约为单粒径颗粒床层的2.5倍,电流效率最高,达到约88%。

碳纤维与铜颗粒增强聚甲醛复合材料摩擦磨损性能研究

利用热压成型工艺制备了不同含量的碳纤维、铜颗粒增强聚甲醛复合材料,研究了碳纤维、铜颗粒含量对聚甲醛复合材料摩擦磨损性能的影响规律及其磨损机制。结果表明,碳纤维、铜颗粒显著提高了聚甲醛的耐磨性,在0.628m/s,100N实验条件下,碳纤维10%+铜颗粒10%构成的复合材料的磨损率最低,其磨损率比单独添加碳纤维10%降低了48.5%。摩擦表面形貌分析表明,添加铜颗粒使复合材料摩擦表面光滑,但却增大了摩擦系数。

基于电磁感应原理的油液中铜颗粒检测方法研究

利用基于电磁感应原理的铁量仪对润滑油中多种尺寸和浓度的铜颗粒进行了测量方法研究。在实验室条件下,分别配置了含有尺寸为50μm、100μm、167μm铜颗粒的多种浓度的油样,利用铁量仪分别测量各油样并统计读数变化规律。分析结果表明,含大尺寸铜颗粒油样的铜颗粒质量与铁量仪读数之间呈线性关系,即可利用铁量仪检测润滑油中的大尺寸铜颗粒。