金刚石涂层游动芯头制备及其在铜管生产中的应用

通过沉积方式和旋转装置设计,采用直流电弧等离子体喷射法在硬质合金游动芯头表面均匀沉积金刚石涂层,并利用白光干涉仪、扫描电子显微镜、Raman光谱仪和压痕法对涂层的表面粗糙度、形貌、质量均匀性和膜–基附着力等进行测试分析。结果表明:金刚石涂层抛光后的表面平均粗糙度S_(a)为76.4 nm,金刚石涂层脱落位置到压痕中心的平均距离为287.9μm,且各位置的金刚石涂层厚度均匀性和质量均较好。将制备的金刚石涂层游动芯头应用于高精度精密铜管生产线中,与硬质合金游动芯头对比,其在降低劳动强度、保证铜管一致性和延长芯头使用寿命方面都有显著效果。

骨架掺硼富勒烯的合成及表征

Using highly pure graphite rod and B4C/graphite composite rod as electrods, some macroscopic amounts of boron-doped fullerenes, such as C60-nBn and C70-nBn (n=1,2,3) are syn-thesized by DC arc burning method and extracted by o-xylene from the soots under nitrogen for the first time. The boron-doped fullerenes are characterized by FDMS.

电刷镀(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的组织与力学性能

采用直流电弧等离子体气相蒸发法,在氢气与氮气混合气氛中蒸发块体Ti金属制备TiN单晶纳米颗粒,以此纳米颗粒为添加粒子,利用电刷镀方法制备出(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层。对纳米颗粒及其复合镀层进行了物相结构、表面形貌及微观组织分析,并测试了镀层显微硬度和耐磨性能。研究结果表明:TiN纳米颗粒具有立方晶体结构,(Ni-P)-TiN纳米微粒复合镀层的硬度较普通Ni-P合金镀层提高近3倍,耐磨性能也有显著提高。

不同分散剂对超细镍粉分散性能的影响

通过测量直流电弧等离子体法制备的超细镍粉的Zeta电位,选取油酸(OA)、十二羟基硬脂酸(12HSA)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、六偏磷酸钠(SHMP)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及司班-85(Span-85)作为分散剂,系统研究了六种分散剂在不同超声时间和不同分散剂浓度下,对超细镍粉的分散性能的影响。结果表明:随着超声时间和分散剂加入浓度的提高,粉体分散效果呈现先变好后变差趋势;推荐超细镍粉的最佳分散工艺为:添加质量分数3%的六偏磷酸钠进行分散,超声时间为25 min。

碳剥离膜寿命的研究

碳剥离膜用交流电弧法或者直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜。对不同制备方法和结构的碳剥离膜寿命进行了测量,所测膜的厚度为19μg/cm2。对影响膜寿命的一些因素进行了讨论,尤其是制备方法和碳膜结构。测量结果表明用直流电弧所做的碳膜寿命比交流电弧所做的长。

碳剥离膜结构的研究

碳剥离膜可用交流电弧法或直流电弧法来制备,也可用交直流电弧来做多层膜。不同制备方法的碳剥离膜有不同的寿命,表明不同制备方法的碳膜有着不同的微观结构。本文对不同制备方法的碳剥离膜的微观结构做了SEM/TEM照片测试,分析了碳剥离膜结构对碳剥离膜寿命的影响。

铝纳米复合电极脱/嵌锂离子特性分析

采用直流电弧等离子体气相蒸发法制备出球状Al纳米粒子,对其进行了XRD、TEM以及脱/嵌锂离子循环性能的表征。Al粒子大小约为100 nm,表面包覆一层厚度不到1 nm的非晶氧化物。将Al纳米粒子与导电剂、黏结剂按一定比例混合得到负极极片,在手套箱中组装成电池。将电池在不同的电流密度下进行充放电试验,由首次充放电曲线及前10次循环性能曲线发现,电流密度最小的Al电极首次放电容量最大,为951.9 mAh/g,首次容量损失也最大,其循环稳定性能也相应变差;而电流密度最大的Al电极首次放电容量为879.7 mAh/g,其循环稳定性能最佳。首次放电结束后,对电极材料重新表征,发现只出现了AlLi、Al2Li3两种化合物,这与测试所得的放电容量大小相符合。

基于SSTDR的光伏系统直流母线电弧故障在线检测与定位

针对光伏系统中直流母线上发生电弧故障危害重大且检测和定位困难的问题,提出一种基于传输线等效分布参数模型的扩展频谱时域反射法,对电弧故障进行在线检测和定位。该文研究直流母线发生故障电弧的原因和类型,对拓展频谱和时域反射进行理论分析,利用Simulink仿真平台建立直流母线电弧故障模型进行仿真,基于FPGA技术搭建实验平台,验证了理论正确性与可行性。实验结果表明,该方法能够实现对光伏系统直流母线电弧故障在线检测和定位,具有定位精度高、实时性好等优点。

直流自然换流式接触器设计与均压开断研究

该文基于一种直流自然换流式接触器拓扑结构,采用承载额定电流的通流支路触头和实现电路开断的灭弧支路触头相并联的形式解决航空、航天及新能源等领域向更高电压等级发展的直流开断需求。通过理论分析和相应的实验来研究该并联拓扑结构不同支路间电流的换流特性及燃弧特性。针对电路开断过程中灭弧支路串联多断口间呈电压不均匀分布现象,提出结构调控及磁场调控两种调节方式,使用动态Mayr修正模型研究不同调控方式下灭弧触头均压开断效果。定义了一种衡量动态开断过程中串联多断口电弧电压均匀系数,得到优化灭弧触头动作特性的结构调控方式,将电压均匀系数从54.1%提升到80.1%。针对灭弧触头动作的分散性,进一步采取磁场调控方式将电压均匀系数提升到98.05%,均匀的电压分布提高了串联多断口结构的开断能力及电寿命。

多工作曲线-全谱交直流电弧发射光谱法测定地质样品中的铅含量

在分析仪器测定中,当元素含量变化较大时,部分低含量和高含量的样品很难得到理想的测定结果。通过使用多条工作曲线来扩大元素测定的动态范围,对地质样品中不同含量的铅进行了测定,结果表明,方法的相对标准偏差均小于10%,用多工作曲线法测得的铅含量与推荐值更接近。待测样品含量首先由第一条灵敏度高的曲线进行测定,若测定浓度大于该曲线的转换值,则由第二条灵敏度较低的工作曲线进行测定。转换值的设定要充分考虑工作曲线的衔接问题,设定的转换值浓度应该在衔接的两条工作曲线上都处于线性部分。使用多工作曲线法,设定合理的转换值,可以同时获得高、低含量样品的理想测定结果。

铁磁性Ni纳米粒子的电磁波吸收性能

文章研究了利用直流电弧等离子法在760Tort（H2＋Ar）混合气氛下制备Ni纳米粒子。通过Phillips EM420型透投射电子显微镜对纳米粒子进行形貌表征，并通过矢量网络分析仪，利用同轴方法对不同成分含量的Ni纳米粒子／固体石蜡复合材料进行了电磁参数的测定。结果证明：在16GHz频率处，60wt．％Ni纳米复合材料的电磁参数出现突变。利用实验所得到的数据模拟了Ni复合材料不同厚度涂层的吸波性能，当Ni纳米粒子成分含量达到60wt．％时，复合材料的吸收峰值R达到-28．0dB，具有较好的吸波效果。

基底温度控制方式对直流弧光放电PCVD金刚石膜的影响

如何精确、高效地实现对基底温度的测控,并获得优化的温度参数,对于CVD金刚石制备技术至关重要。本文采用自主研制的具有新型基底温度自动控制系统的直流弧光放电PCVD设备,分别进行了基底温度开环、闭环及开闭环复合控制下的金刚石薄膜制备研究,并采用SEM,激光Raman光谱仪对所制备薄膜的形貌品质进行了分析。研究结果表明:基底温控方式的不同会明显影响CVD金刚石膜的晶体、生长特征及品质,尤其造成了薄膜生长中二次形核密度以及非金刚石成分的显著变化;在保证系统稳定运行的前提下,当其它沉积参数恒定时,受控下的基底温度控制精度及控制品质的实时变化是影响CVD金刚石膜生长性能的主要因素,其中控制精度介于±5℃～±15℃间变化,而控制品质受控制方式的影响较大;相对于控制精度而言,控制品质的变化对常规金刚石薄膜生长性能的影响更为明显。对于此系统,只有采用开-闭环复合控制,且开环流量维持在其单独工作流量的20%时,才能保证基底温度控制精度、控制品质及所制备的CVD金刚石薄膜的质量最佳。

环形永磁体无刷直流电动机磁场分析及参数计算

小体积的永磁电机考虑到制造工艺及成本,其转子一般会采用多极的环形永磁体。随着家电及信息产业的发展,环形永磁体在小型永磁电机中的应用越来越广泛。通过Ansoft有限元对整数槽和分数槽环形永磁体无刷直流电动机气隙磁场波形、谐波含量进行分析,对比了与表面贴装式磁钢的区别,并利用有限元对漏磁系数、极弧系数等参数进行计算,得出相应的分析数据。

纳米铝粉的活性和放热行为研究

研究了由电流电弧法和电爆炸法制备的两种纳米铝粉。用TEM、TG-DTA等方法对其形貌以及热学性能进行研究,同时对两种纳米铝粉中活性铝的含量进行了测量。结果表明:两种方法制备的纳米铝粉颗粒均呈球形,活性铝的含量相当;两种纳米铝粉的熔点和金属铝相近。从TG-DTA曲线可以看出,两者的热学行为相似,均表现出两次氧化的过程,且电爆炸法制备的纳米铝粉的氧化放热效应较高。

碱性介质中表面活性剂对超细锌粉分散性能的影响

首先,用直流电弧等离子体法制备超细锌粉,并通过测定其表面Zeta值,选取了三种表面活性剂。利用硝酸镧作缓蚀剂,借分光光度法,研究了超声分散时间、硝酸镧加入量以及表面活性剂浓度对碱性介质中超细锌粉分散性能的影响。结果表明,最佳分散工艺为:超声功率560W,超声分散时间20min,硝酸镧与十六烷基三甲基溴化铵加入的质量分数分别为10%和6%,从而解决了超细锌粉在碱性电池中的应用问题。

基于电流转移法的直流断路器灭弧方案仿真

灭弧问题是直流断路器需要解决的难题之一。在对比分析了四种典型的直流断路器灭弧方案的基础上,得出了"电流转移法具有其他方法无法比拟的优点"结论,并结合案例对采用电流转移法的直流断路器系统进行等效理论分析,基于Matlab建立仿真模型。仿真结果表明,基于电流转移法的直流断路器能够产生电流人工过零点,且具有较好的灭弧效果。

直流电弧等离子体法制备 TiO_2 纳米超细粉

采用直流电弧等离子体法直接制备了晶态的ＴｉＯ２纳米超细粉，粉体中的晶粒既有锐钛矿结构，也有金红石结构；既有单晶结构的ＴｉＯ２，也有多晶结构的ＴｉＯ２。当热处理温度低于６００℃时，粉体颗粒的长大较为缓慢，粒径在２０ｎｍ以下；温度高于７００℃时，颗粒迅速长大，锐钛矿向金红石结构的转变明显；当温度达到８００℃时，样品转变为单晶结构的金红石型ＴｉＯ２，颗粒大小在４０—１２０ｎｍ之间。

立方TaN纳米粉的制备

采用直流电弧法使金属钽和氮气直接反应制备出了TaN纳米粉．利用XRD、XPS、TEM等测试方法对所制备的TaN纳米粉进行了表征．结果表明:所制备的纳米粉为单一的立方相TaN,纳米颗粒的平均粒度为5-10nm．实验中还发现氮气的气压对制备纯立方相TaN具有关键性作用,并讨论了立方相TaN的形成机理．

Ho基合金纳米粉晶界添加对Nd-Fe-B性能的影响

为了减少重稀土用量和提高Nd-Fe-B的抗腐蚀性能,采用直流电弧法制备Ho-Al合金纳米粉,通过晶界添加法改善烧结Nd-Fe-B的抗腐蚀性能。运用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、震动样品磁强计、电化学工作站、恒温恒湿箱等仪器对样品进行表征和性能测试。结果表明:将腐蚀电位为-1.149 V的Ho_(7)Al_(3)合金纳米粉晶界添加至烧结Nd-Fe-B中,导致磁体腐蚀速度减慢,添加质量分数0.2%的Ho-Al时烧结Nd-Fe-B抗蚀性最优异,其腐蚀电流密度为1.112×10^(-4) A·cm^(-2)。经过腐蚀96 h失重量为3.9 mg·cm^(-2),是未添加的30.7%,同时磁性能有一定增加。这说明添加Ho_(7)Al_(3)合金纳米粉对Nd-Fe-B防腐性能的提高有重要作用。

发射光谱法测量空气直流电弧温度分布与电子密度

利用光谱诊断系统对空气直流电弧等离子体的发射光谱进行了测量。以CuⅠ波长在510.5 nm、515.3 nm、521.8 nm的3条谱线作为特征谱线,使用多谱线斜率法和Stark展宽法分别计算求得等离子体的电子温度和电子密度,并得到了直流电弧等离子体电子温度的空间分布规律。