熔压温度对光纤面板抗弯强度的影响

光纤面板在微光夜视、空间探测、核诊断、医学诊疗等领域有着广泛的应用,在使用过程中对强度有一定要求,目前缺少相关研究,本文研究了熔压温度对光纤面板x、y、z三个方向抗弯强度的影响,采用三点弯曲法测试光纤面板的抗弯强度。结果表明:熔压温度为660℃时,二次复丝之间熔合不充分,存在间隙,光纤面板抗弯强度较低,x、y、z方向抗弯强度分别为107、93、114 MPa;熔压温度为670℃时,二次复丝之间间隙消除,但依然存在界面,抗弯强度有所提升,x、y、z方向抗弯强度分别为110、109、125 MPa;熔压温度为680℃时,二次复丝充分熔合,此时光纤面板抗弯强度在x、z方向满足复合材料混合定律,分别为123、127 MPa,y方向芯玻璃作为增强相对皮玻璃起到增强作用,抗弯强度为113 MPa。本文研究对提高光纤面板强度以满足装管和使用需求具有重要意义。

选区激光熔化6511SS/GH3536多材料界面特性和力学性能研究

目的考虑不同材料对应的最优工艺参数的差异,研究材料的沉积顺序对多材料界面特性的影响,获得界面无明显缺陷、力学性能良好的多材料部件。方法采用SLM制备6511不锈钢/GH3536高温合金/6511不锈钢多材料试样,研究材料的沉积顺序对界面特性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)观察界面微观结构和元素分布情况。通过显微硬度和拉伸实验表征界面的力学性能。结果采用SLM制备的多材料试样的界面无明显缺陷,表明6511不锈钢(6511SS)和GH3536高温合金具有良好的冶金结合特性。由于6511SS与GH3536的最优工艺参数存在差异,GH3536/6511SS的界面扩散区(480μm)宽于6511SS/GH3536的界面扩散区(330μm)。6511SS/GH3536扩散区的硬度介于6511SS与GH3536之间,而GH35636/6511SS扩散区的硬度小于6511SS和GH3536的硬度。拉伸实验结果表明,多材料试样在GH3536高温合金处断裂,其极限拉伸强度与GH3536高温合金相当,多材料试样的断裂伸长率低于GH3536高温合金试样的断裂伸长率。结论证明了采用SLM制备6511不锈钢和GH3536高温合金多材料零件的可行性,揭示了沉积顺序对界面微观结构和力学性能的影响,可为SLM制造多材料零件提供指导和参考。

东非大裂谷的地壳和上地幔密度结构

利用卫星重力场数据和小波多尺度分析方法对东非大裂谷进行三维密度结构成像,取得了东非大裂谷地壳和上地幔多个深度等效层上的密度扰动图像,为东非大裂谷岩石圈结构和动力学的研究提供了重要佐证。结果表明,东非大裂谷中段的西支裂谷与东支裂谷的幔源熔体同源,但是西支裂谷发育较不充分、形成较晚。东非大裂谷的动力学模式为熔流体上涌的树形分叉模式,其要点包括:(1)低密度流体在软流圈大面积上涌;(2)流体在岩石圈继续上涌,部分转化为基性岩浆岩,平面面积缩小;(3)进入地壳后上涌熔流体分叉成多支,平面总面积进一步缩小;(4)熔流体上涌到上地壳后仅在裂谷带活动,反映为火山链和玄武岩带。

大幅面SLM成型仓结构优化及其流场特性

为探析激光选区熔化(SLM)成型仓内部的烟尘颗粒分布规律及排烟效率,本研究基于所建立的大幅面多孔风墙成型仓模型,采用Fluent离散相模型分析保护气体和烟尘颗粒在成型仓内部的流动规律,进而通过ANSYS中的多目标优化模块,基于多目标遗传算法(MOGA)对多孔风墙成型仓结构进行了优化。分别以成型仓进气口长度P_(1)、风墙孔半径P_(2)、锥形护板长度P_(3)和风墙孔轴长P_(4)作为优化变量,以成型仓内部中间截面保护气体的平均流动速度、成型仓进出口烟尘颗粒的质量浓度差以及整个成型仓内烟尘颗粒质量浓度的最大值作为优化目标,从而获得各个优化变量与优化目标的响应面及敏感性分析结果,并对优化前后的优化目标进行对比。结果表明:针对所优化的4个变量,对成型仓内中间截面保护气体流速影响的大小顺序是P_(2)>P_(4)>P_(3)>P_(1),对进出口颗粒质量浓度差影响的大小顺序是P_(2)>P_(4)>P_(1)>P_(3),对多孔风墙成型仓内最大颗粒质量浓度影响的大小顺序是P_(2)>P_(1)>P_(3)>P_(4),多孔风墙的孔径大小对烟尘颗粒在成型仓内的流动起到最关键的作用。通过多目标遗传算法,得到优化后成型仓进气口长度为358mm,风墙孔半径为20mm,锥形护板长度为589mm,风墙孔轴长为6mm。与成型仓结构优化前进行对比,优化后成型仓内部中间截面保护气体流速提升了11.3%,进出口颗粒质量浓度差降低了16.8%,空间最大颗粒质量浓度降低23.9%,烟尘颗粒向外扩散的趋势有所减小,成型台面上方30mm处通过的保护气体流速增加了21%,保护气体可以更加高效地将烟尘颗粒携带出成型仓。

基于多源异构信息自适应融合的镁砂熔炼过程运行状态评价

本文针对镁砂熔炼过程中的电流、声音和图像信息,提出了一种基于多源异构信息自适应加权融合的过程运行状态评价方法。首先,针对镁砂熔炼过程中的多源异构信息进行数据预处理,采用深度学习方法建立基于不同信息的运行状态评价子模型;其次,利用注意力机制建立各子模型决策层自适应融合网络,以综合分析不同熔炼状态下的多源异构信息对评价结果的影响;最后,将融合结果输入SoftMax分类器,建立镁砂熔炼过程运行状态评价模型。仿真结果显示,相比于仅依赖单一种类信息建立的评价模型以及现有的深度学习多源异构信息评价模型,本文所提方法综合考虑多源异构信息的共同作用,基于仿真平台数据与实际生产数据的评价准确率分别达99.5%与98.44%,优于其他被比较的方法,验证了所提方法的有效性和优越性。

钼精矿多膛炉氧化焙烧炉床底料增厚机理分析

工业上一般采用氧化焙烧-氨浸工艺处理钼精矿,多膛炉在氧化焙烧钼精矿过程中时常出现烧结现象,造成炉床增厚,严重影响生产。针对此问题,本文以某公司钼精矿多膛炉炉床底部增厚料为研究对象,进行垂直立体取样检测,分析样品的物相组成与微观形貌,结果表明,炉底增厚料底层由CaMoO_(4)、CuMoO_(4)、CuSO_(4)、CaSO_(4)等杂质,以及MoO_(3)和MoO_(2)物相组成;中层主要由MoO_(3)以及少量Mo_(4)O_(11)、MoO_(2)和CaSO_(4)等物相组成;顶层主要由MoO_(3)以及极少量Mo_(4)O_(11)、MoO_(2)物相组成。分析认为炉底增厚料初期大量杂质元素在铺底料(SiO_(2))表面富集,形成“黏结”的低熔点化合物;随着生产进行,低熔点化合物和钼氧化物在初期增厚料底层上进一步沉积形成炉底增厚料顶层料,随着生产时间的增长,炉底增厚料不断沉积增厚。通过控制入炉原料杂质元素种类及含量、焙烧温度、物料搅拌强度、焙烧时间、料层厚度等措施可以减小炉底料的增厚速度,减少多膛炉炉床维护,节约生产成本。

直流电弧炉内热流和废钢熔化过程的数值模拟

以废旧钢铁为原料,采用国内某0.5 MW直流电弧炉为原型,并通过有限元法和商业软件ANSYS Fluent,将炉内电弧射流部分和熔池部分的温度场、速度场和电磁场等进行建模解析,模拟结果显示:①熔池首先在电弧下方形成,然后随着时间的进行逐渐扩大;电弧冲击力与洛伦兹力是熔池内部搅拌的主要驱动力;电势差主要集中在电弧射流部分。②电弧炉内的电流密度、温度分布具有典型的局部特性,主要集中在电极处和电极附近阴极斑点区域;在电弧与熔池的交界面处,温度、电流密度均在对称轴处呈现较大值,然后向四周逐渐递减。仿真结果与相关文献的实测结果吻合良好。

多级热敏变色纤维的制备及其表征

针对变色纤维存在颜色变化单一的问题,依据减法混合原理,以45℃红色热敏变色微胶囊和65℃黑色热敏变色微胶囊为变色材料、聚丙烯为聚合物纤维基体,利用共混熔融纺丝技术,制备了多级热敏变色纤维,并对其微观形貌、表观颜色、升温/降温变色响应时间、热性能、红外光谱和力学性能进行了测试与表征。结果表明:将2种颜色的微胶囊按1∶1混合,以不同含量的混合微胶囊与聚丙烯共混熔融纺丝可以制备具有多层次颜色变化的热敏变色纤维,该纤维在45℃以下显示为紫色,45~65℃显示为灰色,65℃及以上显示为绿色,且升温/降温变色响应时间范围分别为2.1~3.5 s、6.2~9.7 s;当混合微胶囊含量为10%时,制备的热敏变色纤维具有较好的表观颜色、变色灵敏性和力学性能,此时纤维的升温/降温变色响应时间分别为2.1 s和9.7 s,断裂强度为1.72 cN/dtex。

增压对聚丙烯/多壁碳纳米管复合材料结晶行为的影响

利用广角X射线衍射仪和差示扫描热仪研究了不同增压速率、不同增压温度下等规聚丙烯/多壁碳纳米管(iPP/MWCNTs)复合材料的结晶行为。结果表明,慢速增压条件下(1 MPa/s),增压温度较低时有利于α‐iPP的生成,增压温度越高越有利于γ‐iPP的生成,且慢速增压条件下MWCNTs对iPP的结晶具有诱导作用,制备的γ‐iPP较稳定,在升温过程中不会发生熔融重结晶现象;快速增压条件下(200 MPa/s),较低的增压温度就能够制备出纯的γ‐iPP,但MWCNTs的存在使iPP的熔体黏度增大,阻碍分子链运动,不利于晶体生长,形成的γ晶结构完善性较差,在升温过程中会发生熔融重结晶,增压温度较高时,快速增压能够制备出亚稳态中间相iPP。对比发现,增压速率和熔体记忆效应的协同作用共同决定了复合材料中iPP的结晶结构,慢速增压条件下熔体记忆效应对iPP的结晶结构影响较大,增压速率升高后,熔体记忆效应对其结晶行为的影响减弱。

输电线路智能融冰辅助决策关键技术研究与实现

冰雪天气是对电力系统稳定运行影响最大的自然灾害之一,会造成输电线路覆冰,危害电网安全运行。本文围绕输电线路融冰方案编制的流程展开,针对流程中的重点和难点步骤,研究辅助决策的智能技术,以提高电网调控中心融冰方案编制质量和时效性。具体如下:针对实际电网运行数据和覆冰数据进行预处理,实现了多源数据融合,基于深度优先算法进行可停电融冰线路分析;采用加权均值综合评判的方法,基于多指标对融冰线路进行优先级排序和组合;基于直流潮流支路开断分布因子的评估方法,对融冰方案进行快速校核;基于多机多任务并行处理技术,对融冰方案进行详细校核,以此来提高输电线路融冰方案安排效率,保证电网在冰雪天气的安全稳定运行。

(Sn_(1-x)Zn_(x))_(57)(In_(0.78)Bi_(0.22))_(43)低熔点无铅焊料的微观结构表征

为了寻求一种应用于三维集成电路低温焊接的无铅焊料,基于多组元混合的概念设计并表征(Sn_(1-x)Zn_(x))_(57)(In_(0.78)Bi_(0.22))_(43)(x=0.10,0.15,0.20,摩尔分数,%)四元合金。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和差示扫描量热仪研究合金的显微组织、热性能和润湿性。结果表明,合金由金属间化合物BiIn_(2)、In_(0.2)Sn_(0.8)和富Zn固溶体组成。随着Zn添加量的增加,BiIn_(2)和富Zn相的体积分数增加。合金的熔点低至70℃,源自低熔点金属间化合物In_(0.2)Sn_(0.8)和BiIn_(2)的形成;合金具有良好的润湿性,润湿角约为40°。在合金和Cu板的界面结合处形成一种薄而坚韧的Cu_(5)Zn_(8)层,提高焊点可靠性。研究表明,通过多组元混合概念设计合金可以有效提高焊料的焊接性能。

基于熔融沉积技术的彩色3D打印机的结构设计与实现

针对目前大多数熔融沉积制造(FDM)3D打印机只能单色打印的问题,重点讨论了FDM彩色3D打印机的几种技术形式,包括成型喷墨技术、熔融混色技术和多路挤出技术。对熔融混色技术进行系统的综述,主要陈述了国内外的最新研究进展及目前主要存在的问题。分析了不同彩色3D打印技术的优缺点,提出了一种简单便捷的更换单色挤出头的方法,以实现单色打印机向多色打印机的升级。设计了喷头结构、打印机控制系统及打印机机械结构,并进行了多色打印测试,验证了该方案的可行性。

EBSM电子束扫描多极靴偏转线圈的多目标优化设计

针对电子束选区熔化增材制造的电子束偏转线圈偏转角度小、控制精度低等问题,设计了多极靴结构的扫描偏转线圈,选择极靴数量、磁芯类型作为试验变量进行正交仿真试验,并分析线圈内部磁感应强度的分布状态。以较高的中心磁感应强度、较低的磁场变化率作为线圈参数设计的优化目标。通过极差分析,确定两因素分别作用下每个指标的变化规律,并基于MOEA/D算法求解多目标优化问题。结果表明:极靴数量和磁芯类型均对线圈中心磁感应强度有显著影响,同时极靴数量对磁场均匀性具有积极影响;综合考量,十八极靴、无磁芯的线圈结构对于电子束大角度偏转和精确控制有显著优势。

全桥MMC型直流融冰装置关键参数及装置容量解耦分析研究

[目的]文章旨在研究全桥MMC(Modular Multi-Level Converter,模块化多电平变流器)型直流融冰装置在不同工作模式下的融冰容量与无功输出容量问题。[方法]以某500 kV变电站实际工程全桥MMC型直流融冰装置参数设计为例,详细阐述了全桥MMC型直流融冰装置换流器桥臂电流交流分量、直流分量、有效值及峰值计算,桥臂模块数量选取,IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)功率模块支撑电容计算,桥臂电抗器电感计算,启动回路电阻计算;详细分析了在设定融冰容量下装置最大无功输出能力以及在设定无功输出容量下装置最大的融冰能力,并探究融冰容量与无功输出容量之间耦合关系及解耦计算。[结果]研究表明在融冰装置参数确定后融冰容量与无功输出容量存在此消彼长的耦合关系。[结论]其原因在于桥臂电流中既含有交流分量,也含有直流分量,而交流分量由融冰模式和无功补偿模式共同决定,直流分量仅取决于线路融冰电流。

快速融冰短接工具的研制和应用

为了解决贵州地区冬季高压覆冰线路直流融冰时需要进行输电线路末端人为短接的问题,在GW4-110型隔离开关的基础上研制一种多功能线路侧接地隔离开关,通过技术手段将原来的线路接地刀闸的单一接地功能进行改进,使其具有接地、短接功能,同时具有操作方便、快速实现线路三相短接而又不受限于场地空间的优点。实际应用证明,使用该新型多功能线路侧接地隔离开关在融冰短接作业时可大量节约人力,缩短操作时间,有效减少作业风险,降低作业成本,提高电网运行可靠性。

聚丙烯多单体熔融接枝及其共混物研究

概括了聚丙烯多单体熔融接枝及其共混物的研究及发展状况 ,总结了现阶段对多单体熔融接枝机理的研究现状 ,并提出需要进一步解决的问题。

聚丙烯熔融接枝改性研究

采用熔融接枝的方法,研究了多组分体系下不同单体熔融接枝聚丙烯的性能。结果表明:在共单体苯乙烯、引发剂和聚丙烯相同的条件下,接枝物的极性均较未接枝的聚丙烯极性增加;不同单体所得接枝物的接枝率不同;熔体流动速率的降低使接枝物的加工性能有不同程度的下降。接枝物极性增加的趋势依次按接枝单体MAH、MMA、GMA递增。接枝物的偏光显微镜分析表明,接枝支链的生成可以促进聚丙烯的异相成核,使晶粒细化。

高分子材料多熔体多次注射成型初探

为实现注射成型制品的微观结构调控,在气体辅助注射成型等方法的基础上,设计并实现了高分子材料多熔体多次注射成型的新型加工技术,即对两种聚合物组分,其中一种欠料注射进入模具型腔后,另一种熔体对基体聚合物熔体快速穿透,并推动外层熔体充填满整个型腔。初步探索了多熔体多次注射成型的剪切场分布与结晶性高分子制品的多层次晶体形态。研究发现:与传统注射成型过程不同,多熔体多次注射成型过程由于引入了二次熔体穿透的过程,流场特性情况比传统注射成型更为复杂,剪切速率沿制品厚度方向的分布表现出双峰分布特征。聚合物在多熔体多次注射成型过程中,受到刚性模壁和柔性熔体的双重界面约束,导致制品的形态结构的形成与演变更为复杂。在多熔体多次注射成型制品的次表层和芯层区域有柱晶结构形成,其制品表现出特殊的双"皮-芯"结构。

不同单体熔融接枝聚丙烯性能研究

采用双螺杆挤出机熔融接枝的方法,研究了多组分体系下不同单体熔融接枝聚丙烯(PP)的性能。结果表明:在共单体苯乙烯、引发剂和PP相同的条件下,接枝物的极性均较未接枝PP的极性增加,不同单体所得接枝物的接枝率不同。不同熔体质量流动速率造成接枝物的加工性能有不同程度的下降。接枝物极性的增加的趋势依次按接枝单体马来酸酐(MAH)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)递增。这说明GMA接枝聚丙烯对提高PP极性的效果最明显,MMA其次,而MAH则相对较弱。接枝物的偏光显微镜分析发现,接枝支链的生成可以促进PP的异相成核,造成晶粒细化。

多单体熔融接枝天然橡胶及其性能的研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为接枝单体,苯乙烯(St)为接枝共单体,过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,通过熔融接枝法制备接枝天然橡胶[NR-g-(GMA-co-St)]。研究了GMA、St及DCP用量和接枝温度对NR的接枝率及其力学性能的影响。结果表明,GMA、St和DCP质量分数分别为8%、4%和0.3%,接枝温度为160℃时,NR-g-(GMA-co-St)的接枝率最高,综合力学性能最好;St的加入能明显提高NR的接枝率,并能减轻NR的降解;红外光谱的分析证实了GMA已接枝到天然橡胶分子链上。