预氧化温度对纳米SiC颗粒增强镁基复合材料组织及性能的影响

目的研究预氧化处理对纳米SiC颗粒增强的SiCp/AS81(Mg−8Al−Sn)复合材料显微组织和力学性能的影响,分析其作用机理,最终得到适宜的SiC预氧化温度。方法采用粉末冶金法制备纳米SiC颗粒增强的SiCp/AS81(Mg−8Al−Sn)复合材料,采用相关仪器设备,对不同温度预氧化处理后的SiC颗粒、AS81和0.50%−SiCp/AS81复合材料物相进行分析,观察其显微组织,并对相关力学性能进行测试。结果当对SiC颗粒进行不同温度预氧化处理后,SiC颗粒逐渐钝化,并在预氧化温度达到785℃及以上时,SiC外表层逐渐被SiO2包覆且在985℃时完成完全包覆;AS81复合材料和不同温度预氧化处理的0.5%−SiCp/AS81复合材料的物相组成都主要为Mg和Mg17Al12,785℃及以上温度预氧化处理后的0.5%−SiCp/AS81复合材料中的Si元素都呈均匀分布;0.5%−SiCp/AS81复合材料的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率都高于AS81复合材料,且随着预氧化温度的升高,0.5%−SiCp/AS81复合材料的显微硬度、抗拉强度和屈服强度先增大后减小,在预氧化温度为885℃时取得最大值。结论预氧化温度为885℃时,SiC颗粒外包覆的SiO2可以增强与AS81的界面结合力,有助于提升0.5%−SiCp/AS81复合材料的强塑性,0.5%−SiCp/AS81复合材料适宜的SiC预氧化温度为885℃。

预氧化中温度对氧化石墨烯吸波性能的影响

以天然鳞片石墨为原料,改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)和矢量网络分析仪(VNA)研究了预氧化温度对GO形貌、结构、氧化程度、电磁损耗特性、吸波性能的影响。结果表明:当预氧化温度为80℃时,制备出的氧化石墨烯片层结构较为完整,层间距为0.91 nm,复介电常数和磁导率较高,在15~17 GHz损耗因子达到最大值,为1.07;在17.83 GHz时,反射率达到-34.28 d B,吸波性能最优异。

氧化预处理温度对Si粉流变性、水解及氮化反应的影响

在采用水基湿法浇注成型制备反应烧结Si3N4结合Si C材料时,为抑制Si粉原料的水解,首先将Si粉经600、700、800和850℃保温5 h氧化预处理,并与未处理Si粉一起分别制成水基浆料,研究了氧化预处理温度对Si粉在水中的流变性、水解反应的影响;然后将15%(w)的未处理或预氧化后的Si粉与85%(w)的Si C颗粒和细粉加水搅匀并浇注成型后,在氮化炉中经1 450℃保温3 h氮化烧成Si3N4结合Si C试样,研究氧化预处理温度对Si粉氮化反应的影响。研究表明:1)随着氧化预处理温度的升高,Si粉在不含分散剂的水基浆料中的黏度逐渐增大,在含有分散剂的浆料中黏度逐渐降低;2)氧化预处理温度越高,Si粉水解程度越弱;3)氧化预处理温度≤700℃时,对Si粉氮化反应影响不大;氧化预处理温度为800℃时,Si粉氮化反应受阻,试样中有残留硅存在。

提高聚丙烯腈基碳纤维产能的预氧化工艺方法

聚丙烯腈(PAN)原丝的预氧化过程是碳纤维制备过程中从有机结构到无机结构转变承上启下的重要阶段,对最终碳纤维产品合格率起着重要的作用。介绍了预氧化和碳化两个PAN基碳纤维的生产过程,对氧化炉不同温区的温度进行了研究,摸索出了碳纤维提速增产后氧化炉不同温区的最佳温度,按照此温度组织生产,碳纤维产品合格率达到90.76%,全年增产1.2 t。

预氧化对煤表面关键官能团影响的实验研究

为探讨氧化后煤表面关键官能团的演化规律,对六家褐煤、四台褐煤、同忻烟煤和白芨沟无烟煤进行了预氧化处理,预氧化温度为50、120、200℃,预氧化时间为6 h;采用傅里叶变换红外光谱仪对原始煤样和预氧化煤样进行红外光谱测试,获得氧化前后煤表面关键官能团的变化规律。结果表明:预氧化过程不会改变煤样官能团种类,只会改变其含量大小;预氧化温度越高,在初次氧化过程中参与反应的-OH官能团数量越多;200℃预氧化6 h后,六家褐煤预氧化煤样中-OH官能团含量较原始煤样下降51.43%,说明预氧化过程对变质程度低的煤种影响更大;同一煤种的各预氧化煤样,随着预氧化温度的升高-CH_(2)-、-CH_(3)和-C=O官能团数量较原始煤样都呈现出先升高后下降的趋势;其中,预氧化温度为50℃的预氧化煤样中-CH_(2)-、-CH_(3)和-C=O官能团数量较原始煤样升高,而预氧化120℃和200℃的预氧化煤样中-CH_(2)-、-CH_(3)和-C=O官能团数量较原始煤样降低;当再次发生氧化时,50℃预氧化煤样较原始煤样生成CO、CO_(2)、C_(2)H_(4)和C_(2)H_(6)等气体初始温度更低、生成量更大,120℃和200℃预氧化煤样则相反。

预氧化煤体的力学参数和导热特性关系研究

为了研究不同预氧化温度对煤体基础力学参数、导热特性参数的影响,以及两参数之间的线性相关度,选取新疆硫磺沟长焰煤,使用程序升温箱对煤样进行30、80、140、200℃的预氧化处理,再借助MTS880电液伺服试验机、LFA457激光导热分析仪和FF35 CT工业断层扫描仪机来研究煤体力学参数、导热系数及内部孔裂隙的变化情况,并引入Pearson相关系数来定量计算弹性模量和导热系数间的线性相关度。结果表明:140℃预氧化作用下煤样的弹性模量、抗压强度和导热系数都最大;200℃预氧化作用下煤样的微孔裂隙相对来说最多,而弹性模量、抗压强度最小;预氧化温度在30~200℃,煤体的弹性模量和导热系数的相关系数不小于0.992,为高度正相关,都随着预氧化温度的升高呈现出先增大后减小的趋势。

42CrMo钢预氧化对离子渗氮影响的研究

笔者以42CrMo钢为研究材料,研究了42CrMo钢预氧化工艺对离子渗氮过程的影响。通过金相、显微硬度、摩擦磨损、电化学腐蚀、XRD和SEM等方法来对试样进行表征,以期得到42CrMo钢预氧化的较佳工艺。研究结果表明:350℃进行1 h空气预氧化后,再进行500℃渗氮8 h,可以获得分布均匀的渗层,白亮层可达到24μm,渗层可达到210μm,而其他温度预氧化后渗氮样品的白亮层和渗层都比350℃预氧化样品薄;普通离子渗氮样品虽然白亮层厚度与350℃预氧化样品相当,却非常不均匀,渗层也只有125μm左右。从截面硬度分布曲线来看,350℃预氧化样品硬度最高,与其他组别相比,硬度可升高50~120 HV。从电位极化曲线来看,350℃预氧化样品的自腐蚀电位最高,耐腐蚀性最好。从耐磨性上对比时,虽然350℃预氧化样品与普通离子渗氮样品摩擦系数相当,但是350℃预氧化样品有最小的摩擦磨损失重,故最为耐磨。所以较佳预氧化工艺为350℃进行1 h空气预氧化。

V/CGS低温NH3-SCR催化剂的制备及性能研究

以煤气化渣(CGS)为载体,采用等体积浸渍法负载1%的钒制备V/CGS催化剂。考察了煅烧温度、预氧化温度对催化剂脱硝活性的影响。经活性评价发现,500℃煅烧、250℃预氧化后的催化剂低温脱硝活性最佳。此外,还考察了空速、SO2体积分数对V/CGS催化剂脱硝活性的影响。通过XRD、XPS、H2-TPR以及物理吸附等方法对催化剂结构进行表征。结果表明,V/CGS催化剂中钒主要以V^5+状态存在,经预氧化后V^5+含量相对增加8%,促进了催化剂的脱硝活性。另外,在SCR反应过程中,低浓度SO2对V/CGS催化剂脱硝具有促进作用。

不同热处理工艺下H13钢应力分布ProCAST数值模拟

笔者以H13模具钢为模型合金,采用专业的铸造过程数值模拟软件ProCAST对热处理工艺方案进行模拟。模拟过程中,首先对边界条件(界面换热系数)以及初始条件(浇注速度、浇注温度)等进行了模拟研究;其次改变热处理工艺,如入炉温度、保温时间,研究不同工艺下钢锭内应力分布,确定最大应力位置。主要研究结论:在凝固70 min、进行脱模空冷(室温20℃) 212 min后进行热处理,分别设定不同的入炉温度200℃、400℃、600℃进行模拟热处理计算。通过分析应力场、温度场、冷却曲线的演化规律和分布特点选定最优热处理工艺。研究结果表明,在3种保温温度条件下,工件温度场分布规律是相同的,但保温温度改变了铸件的整体温度的大小,保温温度越高,工件的温度差越小。工件的冷却速度随着工件的保温温度的升高而降低,在200℃保温时冷却速度最快,600℃保温时冷却速度最慢,工件的保温温度越低,冷却速度越快。热处理过程中,随着保温温度的升高,工件的有效应力的分布规律没有发生大的改变,但具体值发生变化。随着保温温度的升高,工件整体的有效应力越小,最大应力区域在主要集中在芯部以及轴线的两侧区域。热处理过程中,保温温度越高,热处理后的位移值越小。