高温下玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土的动态压缩力学行为

为研究高温下玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土(BFRGC)的动态压缩力学行为,本文制备了纤维体积掺量为0%、0.1%、0.2%、0.3%的BFRGC试件,并对其进行了不同温度(20、200、400、600、800℃)下的动态冲击试验。结果表明:BFRGC试件静态抗压强度、动态抗压强度和比能量吸收具有明显的温度强化效应和高温损伤效应,峰值应变表现出显著的温度塑化效应。BFRGC试件的静态抗压强度、动态抗压强度的温度阀值为400℃。随着温度的升高,BFRGC试件的静态抗压强度、动态抗压强度和比能量吸收均先增大后减小,峰值应变不断增大。掺加适量的玄武岩纤维可以提高常温及高温下地质聚合物混凝土的静态抗压强度和动态力学性能,且其最佳掺量为0.1%。

钢绞线热铸锚节点高温下抗拉性能试验研究

针对锌铜合金熔点较低(约460℃±10℃)、高温下热铸锚节点容易失效的问题,对预应力钢绞线热铸锚节点进行了高温抗拉性能试验,获得了高温下试件的破坏模式和抗拉承载力,提出了钢绞线热铸锚节点在高温下极限抗拉承载力计算公式,以及在各荷载比下的临界温度,可用于钢绞线热铸锚节点的抗火承载力验算与防火保护层厚度设计.试验研究表明,温度低于200℃时,破坏模式为钢绞线断裂;温度高于200℃时,破坏模式通常为钢绞线滑脱.温度为150~440℃时,钢绞线热铸锚节点的极限抗拉承载力随温度升高而降低,287℃、340℃、392℃和425℃时的极限承载力分别为常温时的77.3%、39%、35.2%和10.5%.

水稻灌浆期高温下钾肥运筹对籽粒灌浆及垩白的影响

为了明确水稻灌浆期高温下钾肥运筹对籽粒灌浆及垩白的影响,本研究设置环境温度和灌浆期高温20 d 2个温度处理。并在不同温度下设置3种钾肥运筹方式,K1(基肥∶促花肥为10∶0)、K2(基肥∶促花肥为7∶3)和K3(基肥∶促花肥为3∶7),测定各处理下籽粒的灌浆进程和垩白。结果表明,灌浆期高温缩短籽粒活跃灌浆期,提前到达最大灌浆速率,提高花后15 d以内的灌浆速率,但花后15 d以后的灌浆速率迅速下降,降低花后20 d以后的灌浆速率,灌浆曲线起伏大,提高籽粒垩白米率和垩白度。在高温条件下,与K1相比,K2和K3均延长籽粒活跃灌浆期,推迟到达最大灌浆速率的时间,降低花后20 d以内的灌浆速率,缓解灌浆期高温对水稻造成的高温逼熟效应,且到达灌浆高峰后,灌浆速率下降更加平缓,灌浆速率下降较慢,提高花后20 d以后籽粒的灌浆速率,降低籽粒垩白的发生,并且垩白米率和垩白度随着促花肥比例的提高而降低。灌浆期高温下,虽然K3可以最大程度减少籽粒垩白的发生,但产量与K1无显著差异。因此,综合产量和品质,在水稻生产实践中,钾肥应按照基肥∶促花肥为7∶3比例施用,若灌浆期遭遇高温,可喷施磷酸二氢钾缓解高温胁迫的危害。

掺纤维高强高延性水泥基复合材料高温下拉伸性能研究

高强高延性水泥基复合材料在使用阶段最不利影响之一是高温,但是目前对该水泥高温方面的性能研究较为局限。在常温(20℃)、200℃、400℃、600℃、800℃的温度下研究了聚乙烯醇纤维(PVA)、钢纤维、碳酸钙晶体纤维等多种纤维混杂下的高强高延性水泥基复合材料延展性。研究结果表明,常温条件下利用钢纤维替代PVA纤维将导致高强高延性水泥基复合材料的拉伸性能降低,利用碳酸钙晶体纤维适量代替PVA,可以提高水泥复合材料的延展性;高温对上述材料的抗拉强度值具有不利影响,其中PVA纤维随温度呈指数衰减的趋势;钢纤维能够延缓材料抗拉强度的衰减速率;在高温作用下,虽然碳酸钙能够提高材料本身的抗拉强度,但是在衰减速度方面并没有降低,仍旧随着温度的升高衰减速度变快。

高温下水基钻井液核心组分微观行为分析

水基钻井液在高温下性能调控难度大,主要与核心胶体粒子的分散状态有关,而水基钻井液成分复杂,单一组分与多组分间受高温作用性能变化规律不同,对胶体粒子的分散状态均有影响。针对水基钻井液核心组分,通过高温高压流变性测试获得了膨润土胶体剪切应力-温度曲线,并测试了不同温度下胶体颗粒粒度分布,分析了黏土矿物胶体粒子在室温~220℃范围内的分散、絮凝与聚结状态及形成机制,同时利用SEM测试和黏土矿物晶层结构分析,从微观角度揭示了富含镁多孔纤维状黏土矿物胶体的高温稳定机理,此外,基于对高温热滚前后流变性和滤失量等性能变化的分析,从黏土矿物结构特征和聚合物断链、吸附特性等角度揭示膨润土/复配黏土矿物与聚合物类处理剂在高温下的互相作用机理,结合实验结果,明确了低浓度膨润土与海泡石复配胶体具有明显的高温稳定优势,为超高温水基钻井液的构建提供了理论支撑。

夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0~20℃的缓慢发展阶段、20~30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。

超高温下22Cr钢在HCl/HAc溶液中的腐蚀行为研究

酸化是油气开采有效且常规的措施,但酸液会对油气管柱产生严重腐蚀,尤其是在高温储层。为了降低酸液对油气管柱的腐蚀,高温井通常选择有机酸与盐酸复配进行酸化。为了更有效地降低酸化对油气管柱的腐蚀,通过电化学试验和失重试验研究了22Cr钢在多种酸性溶液中的高温(200℃)腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)观察不同体系中钢试样的表面腐蚀形貌,采用X射线能谱仪(EDS)分析腐蚀前后试样表面元素组分及元素分布,采用X射线衍射仪(XRD)分析试样表面的腐蚀产物成分。结果表明,22Cr钢在不同浓度的乙酸溶液中都有良好的耐腐蚀性,但乙酸溶液中增加Cl-的浓度会加速22Cr钢腐蚀;22Cr钢在低浓度HCl溶液中会产生严重腐蚀;低浓度HCl和低浓度乙酸组成的复合酸液体系会对22Cr钢腐蚀产生协同作用,加速22Cr钢腐蚀;在200℃下,缓蚀剂QASE和缓蚀增效剂Sb2O3组成的复合缓蚀剂能够有效抑制22Cr钢在盐酸和乙酸复合酸液中的腐蚀。

高温下氮化硅陶瓷摩擦磨损性能的演变及机理研究

Si_(3)N_(4)陶瓷因具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度等特点,在高温耐磨损领域的应用备受关注。本文研究了高温下Si_(3)N_(4)陶瓷与C/SiC陶瓷或GH214合金摩擦时的平面摩擦磨损性能及磨损机理。结果表明:Si_(3)N_(4)陶瓷和C/SiC陶瓷对磨时,随着温度升高,摩擦系数先增大后减小;当温度为1200℃时,Si_(3)N_(4)陶瓷平均摩擦系数低于0.4,且其磨损表面出现磨痕、磨粒和SiO_(2)氧化膜,磨损形式主要为磨粒磨损和氧化磨损。Si_(3)N_(4)陶瓷与GH214合金对磨时,随着温度升高,摩擦系数增大,陶瓷样品表面出现明显的金属氧化物层,其磨损形式主要为粘着磨损和氧化磨损。Si_(3)N_(4)陶瓷与两种对磨材料摩擦时,氧化磨损均产生氧化膜并对Si_(3)N_(4)陶瓷均有保护和润滑作用,可有效减少Si_(3)N_(4)陶瓷基体的磨损,提高Si_(3)N_(4)陶瓷的磨损使用寿命。

水稻分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下穗发育和产量形成 的影响

【目的】明确分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下水稻穗发育和产量形成的影响,并探究其生理机理。【方法】以两优培九(热敏感型)和汕优63(耐热型)为材料,在盆栽条件下设置全生育期淹灌和分蘖期干旱锻炼、幼穗分化期适温和高温共四种水分和温度处理组合,研究干旱锻炼对高温胁迫下水稻颖花分化与退化、花粉活力、颖花育性、颖花大小、产量及穗生理特性的影响。【结果】与淹灌相比,在适温下干旱锻炼对两个品种产量无显著影响,但高温下干旱锻炼后两优培九和汕优63的产量分别显著提高了54.0%和20.1%,这主要是因为结实率和千粒重显著提高。与淹灌相比,幼穗分化期高温下,分蘖期干旱锻炼显著增强两优培九颖花过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,降低了丙二醛含量,其花粉活力和颖花育性分别显著提高了26.0%和39.0%。与适温相比,全生育期淹灌下,高温显著降低了两个品种的颖花大小和总颖花分化数。与淹灌相比,分蘖期干旱锻炼显著提高了幼穗分化期高温下两品种穗非结构性碳水化合物含量和颖花细胞分裂素(反式玉米素+反式玉米素核苷)含量,两个品种颖花长、颖花宽和总颖花分化数平均显著增加了3.2%、4.4%和15.0%。【结论】分蘖期干旱锻炼可通过增加抗氧化酶活性、非结构性碳水化合物和细胞分裂素含量来促进颖花发育和提高颖花育性,进而缓解幼穗分化期高温对水稻产量的不利影响,研究结果可为高温热害频发地区的水稻生产实践提供理论指导。

自动检测设备高温下测试坐标修正方法

硅晶圆半导体芯片在进行晶圆级电性能测量时,往往需要模拟芯片实际工作时的工作环境,如温度、湿度、气压。在自动探针台上进行高温环境模拟测试时,由于高温会导致测针、晶圆片和承片卡盘产生一定程度的形变,从而使得芯片上测试Pad位置坐标发生偏移,这种情况下,测试系统需要对形变后的测试点坐标进行修正。提出了一种基于机器视觉自动图形识别的在线修正测试点坐标偏移方法,用以解决自动探针台在高温环境下进行电性能测试时的测试坐标修正难题。

高温下1-己烯在H-ZSM-5催化剂上的裂化反应机理和反应路径

采用固定床反应器考察了1-己烯在反应温度为500~750℃范围内在H-ZSM-5沸石和石英砂上的裂化反应。在此基础上,建立了催化/热裂化占比模型,定量地讨论了高温下催化裂化和热裂化反应的关系。另外,根据1-己烯在H-ZSM-5沸石上裂化反应的产物分布,对其反应路径进行了推导和估算。结果表明:1-己烯在H-ZSM-5沸石上的高温反应以催化裂化为主。即使在750℃高温下,1-己烯通过催化裂化反应进行转化的占比仍然高达91.32%。产物中甲烷、乙烯和丙烯等主要来源于催化裂化反应,而不是热裂化反应。对1-己烯裂化反应路径的估算发现,双分子齐聚裂化反应占比由500℃时的74%下降到700℃时的0。单分子直接裂化反应有利于生成乙烯和丙烯等小分子烯烃,而双分子齐聚裂化反应有利于生成较大分子烯烃。高温下乙烯和丙烯产率较高的原因可能是高温促进了1-己烯的单分子直接裂化反应。

高温下镍钴铝/石墨锂电池全生命周期老化机理研究

对一款商用镍钴铝/石墨锂电池进行了60℃下固定节点老化实验,利用容量增量分析方法和电压弛豫分析辨识出全生命周期内的老化机理,结合电极形貌观察分析方法对老化机理进行了验证。结果表明,该锂电池老化呈2个阶段:第1阶段为线性老化,老化速度较缓,主要老化机理是负极SEI膜形成造成的可用锂离子损失和负极活性材料损失;第2阶段为非线性老化,老化速度较快,主要老化机理是正极颗粒破碎、过渡金属溶解以及电池内部产气,导致活性材料损失加剧。

常温与高温下高强钢T型连接受拉性能试验

为研究高温下高强钢T型连接的受拉性能,对11个常温下和17个高温下的T型连接试件进行拉伸试验,其中包括300、400、500、600℃等多种高温环境下Q355、Q460、Q690、S690、S960等不同强度钢材的T型连接,通过试验得到各T型连接的初始拉伸刚度、抗拉承载力、破坏模式等。将试验结果与欧洲规范和中国规程的计算结果进行对比,以期校验规范对于高强钢T型连接的适用性,并分析翼缘强度、翼缘厚度、螺栓强度、螺栓直径、螺栓位置以及高温温度等多种因素对T型连接受拉性能的影响。常温与高温下的试验结果表明:欧洲规范和中国规程对高温下高强钢T型连接初始拉伸刚度的估算偏于危险,而对抗拉承载力而言偏于保守;与普通钢T型连接相比,薄翼缘高强钢T型连接能在保持承载能力相当的情况下,具有更好的变形能力;当螺栓离腹板距离和翼缘距离的比值小于1时,增大螺栓离腹板的距离会显著降低T型连接的初始拉伸刚度和抗拉承载力;螺栓直径的增加将增大T型连接初始拉伸刚度值,但螺栓强度对初始拉伸刚度影响不大。本文研究成果可为高强钢端板连接节点及其等效T型连接的抗火设计提供试验依据,为相关规范修订提供参考。

高温下钢筋混凝土板抗冲击性能及其影响因素

钢筋混凝土(RC)结构在遭受火灾作用时,常会由于楼层坍塌而继发冲击作用,对楼板产生高温与冲击的耦合作用。该文同时考虑高温热力耦合效应和冲击荷载作用下的应变率效应,开展了高温下RC板抗冲击性能研究。通过分别将RC板抗火和抗冲击的试验结果与模拟结果进行对比,验证了该文所建立模型的正确性。分析获得了RC板在不同受火时间和不同能量冲击荷载作用下的动力响应,讨论了板厚和配筋率对高温下RC板抗冲击性能的影响。结果表明:火灾高温作用将显著影响RC板的抗冲击性能。随着受火时间的增加,RC板的冲切破坏损伤更加严重,RC板的跨中峰值位移也更大。板厚的增加能明显改善RC板的高温下的抗冲击性能,而配筋率的增加对RC板在高温下的抗冲击性能的影响有限。

高温下射流管伺服阀流量特性分析

为分析射流管伺服阀的前置级能量转换特性,基于动量守恒和能量守恒定理,建立射流管伺服阀前置级数学模型,并对高温下射流管伺服阀流量特性与前置级结构参数之间的关系进行分析;分别对2种不同型号的射流管伺服阀进行试验研究,得到常温下射流放大器的恢复压力特性以及2种型号伺服阀在30℃和150℃下的小信号空载流量特性。研究结果表明:高温下油液黏度降低导致射流速度增大,恢复压力增加,空载流量变大;前置级结构参数会影响高温下射流碰撞面积的变化幅度,进而影响恢复压力和空载流量。当射流孔与接收孔直径之比在0.69附近时,高温下射流碰撞面积的变化幅度最大,碰撞损失的动量增加,此时空载流量的变化最小。在相同温差下,若空载流量的变化幅度未达到最大,则射流喷嘴的自由射流距离会影响射流碰撞面积的变化,进而影响空载流量的变化。2种伺服阀在120℃温差下空载流量的变化幅度分别为4%和16%,试验结果与理论计算结果一致,验证了所建立的前置级数学模型的正确性和有效性。

短期高温下6个品种甜樱桃幼苗耐热性比较

为了比较不同甜樱桃品种的耐热性,以6个品种的1年生盆栽嫁接苗为试材,通过模拟高温,探究高温胁迫下其叶片生理、叶绿素荧光指标变化,结合相关性分析、主成分分析等方法综合评价其耐热性,并通过逐步回归模型筛选出甜樱桃耐热生理评价指标。结果表明,经高温胁迫后,6个品种甜樱桃幼苗的抗氧化酶、渗透调节物质等生理指标变化有所不同;各品种叶绿素荧光参数中的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、表观电子传递速率(ETR)均显著下降,拉宾斯的非光化学淬灭系数(NPQ)升高,桑提娜的NPQ下降,其余品种的NPQ无显著变化。6个品种幼苗的综合耐热性排序为红蜜>桑提娜>早大果>雷尼>拉宾斯>布鲁克斯。基于逐步回归模型筛选出的过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、Fv/Fo 4个指标可高效、准确地对甜樱桃耐热性进行评价。

高温下电液伺服阀力矩马达螺钉预紧力研究

航空发动机用燃油电液伺服阀的工作温度较高,高温下热变形导致的力矩马达螺钉伸长会造成螺钉预紧力的大幅降低,导致在航空发动机强振动环境下存在力矩马达螺钉松动的风险。为解决上述问题,以某重点型号航空发动机用电液伺服阀为研究对象,通过采用低线膨胀系数螺钉,高线膨胀系数垫片以及提高拧紧力矩这三种高温下力矩马达螺钉预紧力的提升方法,建立力矩马达有限元模型,采用有限元分析的手段,开展参数化研究。研究明确了螺钉材料、螺钉垫片线膨胀系数以及初始预紧力对力矩马达螺钉高温下的预紧力的影响规律,验证了三种方法的合理性,为后续耐高温电液伺服阀的设计优化提供了理论参考。

高温下位移幅值对TC4合金磨损性能的影响

钛合金的微动磨损会加速裂纹的形成与扩展,导致其构件提前失效。利用摩擦磨损试验机考察TC4合金在300和500℃温度下的微动磨损行为,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对磨痕轮廓及磨痕表面进行分析,探讨在300和500℃温度下TC4合金在不同位移幅值作用下的微动磨损机制。实验结果表明:高温条件下,试样平均摩擦因数和磨损率随位移幅值的增加呈现先增大后减小的趋势;两种高温环境中,小位移幅值时,微动运行区域为部分滑移区,主要损伤机制为黏着磨损和氧化磨损;位移幅值为100μm时,微动运行区域为混合滑移区,主要磨损机制为氧化磨损、剥层磨损及塑性变形;大位移幅值时,微动运行区域为完全滑移区,主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损。对比300和500℃条件下磨损结果,表明温度越高TC4合金耐磨性能越好,这主要是由于摩擦生成的氧化物TiO2和Fe2O3对磨损表面具有保护作用。

高温下不锈钢工字形截面构件局部稳定性能研究

为研究火灾下不锈钢构件的局部稳定性能及其破坏机理,介绍了8个奥氏体型焊接工字形截面短柱的轴心受压试验,其中包括6个高温试验和2个常温对照试验.分析试验构件的失稳模态和局部稳定承载力,利用有限元模型对影响构件局部稳定性能的重要因素做了参数分析.结合试验与数值分析结果,对现有欧洲规范设计方法进行了评估.结果表明:随着温度升高,构件的刚度下降,屈曲变形增大,局部稳定承载力降低幅度增大;初始缺陷对构件承载力影响较小,截面宽厚比是影响局部承载力的关键因素;现有欧洲规范设计方法预测结果较为准确.

高温下赤泥与硅粉协同强化固井水泥石力学性能

为了抑制水泥石高温下强度衰退现象,研究硅粉加量,以及赤泥与硅粉在高温下的协同作用对G级油井水泥石抗压强度的影响,并借助X射线衍射、热重分析高温下水泥水化产物的变化,通过扫描电镜观察水泥石的微观形貌。结果表明:225℃高温养护7 d后,35%硅粉(质量分数)可以提高水泥石高温力学性能,5%赤泥(质量分数)可以协助硅粉进一步提高水泥石高温下的强度,同对照组相比抗压强度提高11.3%。赤泥掺入促进水泥石内部生成纤维状硬硅钙石(Ca_(6)Si_(6)O_(17)(OH)_(2), C_(6)S_(6)H)物相,水泥石内部孔结构减少,水泥石内部结构致密。