铸造/烧结钴铬镍合金组织演变规律的对比研究

采用亚快速凝固和真空烧结两种工艺方法制备了钴铬镍合金,详细研究了工艺方法及Cr,Ni含量对合金组织演变规律的影响。结果表明,亚快速凝固工艺所获得的钴铬镍合金组织组成不受成分变化的影响,凝固组织为γ-fcc+ε-hcp两相组织的胞状枝晶,枝晶干为γ-fcc相,枝晶间为ε-hcp相,二次枝晶间距随结晶速率增大而减小,主要溶质元素Cr,Ni在两相间产生偏析,Cr元素富集在枝晶间,Ni元素在枝晶干富集。真空烧结工艺所制备钴铬镍合金组织构成由成分组成决定,低镍含量合金烧结体为单相ε-hcp组织,晶粒随烧结温度的升高呈现急剧粗化特征;高镍含量合金烧结体为γ-fcc+ε-hcp双相组织,晶粒细小且γ-fcc相呈现明显的孪晶和层错结构。烧结合金较铸造合金呈现明显的塑性增长,位错是烧结低镍ε-hcp单相合金性能提升的主要因素,孪晶和层错则是高镍γ-fcc+ε-hcp两相合金组织性能提升的主要因素。

低价硫化物法直接提取铝的热力学研究

本文利用铝的低价硫化物(AlS)在高温下存在,低温下不稳定容易分解得到金属铝的特性,从热力学角度引入“物质吉布斯自由能函数法”讨论在不同压力下,氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳的反应生成低价硫化物(AlS)的条件。研究表明在常压下反应在2 480 K以上发生;而在真空度(即残压)为300 Pa^15 Pa时,反应在1 800 K^1 610 K时就能进行,比常压下降低了680 K^870 K,同时用氧化铝、硫化亚铁与还原剂碳在真空炉内试验,验证了理论研究的正确性,为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和试验基础。

真空下从铝土矿中直接提取铝的研究

利用低价铝氟化物歧化反应分解可以得到金属铝的特性,用焦炭作还原剂,在真空条件下,从铝土矿中提取铝进行了实验研究。实验得到:残余压力300Pa以下时可以得到金属铝,温度在1300～1550℃范围内都可以得到金属铝。氧化铝的还原率随反应温度的升高而升高,当温度达1400℃时还原率达80%以上,当温度达1450℃时还原率超过81%。冷凝温度在700～830℃区间,金属铝颗粒直径达3～4mm。此工艺也可以用于从低品位含氧化铝原料中直接提取金属铝。

真空下低价化合物法提取铝的新工艺——原料烧结实验研究

概述了我国炼铝工艺的现状以及铝冶炼方法的研究状况,并初步讨论与研究了煤烧结的一些基本规律。基于常规冶金存在的局限性以及真空冶金的优势,我们探索一种新炼铝的工艺,对低价化合物直接提取法作了一定的研究,低价化合物提取法主要包括了原料烧结实验、提取实验两大部分。本文着重研究了原料烧结实验部分中不同煤的配比,焦结温度对烧结团块性能的影响,得到最佳煤配比,焦结温度等重要的工艺条件和参数。它们是实验成功的关键。实验得到物料的最佳配比为10#煤∶5#煤∶16#煤∶工业A l2O3=3∶7∶10∶5,最佳烧结温度为520℃。

低价氟化物法从氧化铝提取铝的研究

利用低价氟化铝歧化反应,用碳作还原剂,在真空条件下,从氧化铝中提取铝进行了实验研究。实验结果表明:不同粘接指数的煤混合物作为还原剂可以防止喷料;同时得到较优的实验参数:冰晶石与氧化铝的质量比为5∶1,氧化铝的还原率达到80%以上;固定碳过量3.02倍时,还原率将近80%;温度在1400℃时金属铝纯度达92.54%。为下一步从低品位含氧化铝原料中直接提取金属铝提供依据。

真空下生成低价氟化铝的热力学分析

本文从热力学角度引入“物质吉布斯自由函数行列式法”讨论在不同压力下氧化铝、氟化铝与还原剂碳的反应生成低价氟化物（AIF）的条件。研究表明在常压下反应在2100K以上发生；而在真空度为350～28Pa时，反应在1800～1500K时能进行，比常压下降低了300-600K，为生产工艺的研究提供了热力学理论依据和试验基础。

真空低价氟化铝歧化分解制备铝

利用“物质吉布斯自由焓函数法”，讨论不同压力下低价氟化铝生成及分解的热力学条件。结果表明：系统压力为100kPa时，在1941．76K以上才能生成低价氟化铝；而当系统压力降低到100～10Pa时，在1486．32～1373．28K能生成低价氟化铝。同时，当系统压力小于300Pa时在1673K下用氧化铝、氟化铝与还原剂碳在真空炉内实验，验证了理论研究结果，得到纯度为93．77％的金属铝；以焦碳作还原剂，铝土矿为原料在1723K进行了实验，得到纯度为95．13％的金属铝。

金矿石和金精矿国家标准物质的研制

研制了金矿石、金精矿中金成分分析的国家标准物质,共设计了6个金品位,其金品位范围为2.0~90.0 g/t。在研制过程中,采用雷蒙磨粉机磨样,自制混样机一次混样的方式,大大地缩短了标准物质的加工流程,确保了标准物质的均匀性。针对高硫化矿物易氧化的问题,采用了真空封装技术,增加了标准物质的稳定性。该系列标准物质的均匀性检验合格,稳定性检验良好。经国内具有实验室认可资质的9家实验室采用国家标准分析方法——火试金重量法和火试金富集—原子吸收光谱法进行了定值,其结果准确,不确定度评定合理。

真空下从铝土矿提取铝的新工艺

利用低价铝的氟化物在高温下稳定,低温歧化分解可以得到金属铝的特性,用煤作还原剂,在真空条件下,从铝土矿中提取铝进行了初步实验研究。实验得到:在体系残余压力为300Pa^50Pa时,温度在1500K^1900K范围内都可以得到金属铝。此工艺也可以用于再生铝的回收、高纯铝的制备以及从低品位含铝原料中提取金属铝。

氯化亚铝真空歧化反应研究

通过热力学分析和氯化亚铝歧化过程提取铝的实验研究了氯化亚铝真空歧化反应。热力学分析表明，反应体系总压越低、歧化反应越完全，所需反应温度越低。在总压为5～200Pa、氯化亚铝的歧化反应率为10％～90％的范围内，反应平衡温度在875～1182K之间。实验结果证实，随着温度的逐渐降低，氯化亚铝歧化反应连续进行，反应逐渐趋于完全；歧化温度高于933K时，形成的铝产品中含有A14C3、C及Al2O3杂质，低于933K时，形成较纯的铝粉。

平板类微小零件的高精确真空吸附抓取

微小型零件的抓取是实现零件自动化装配的第一步,考虑到装配对象尺寸小、材质脆弱,目标件的抓取不仅要求定位精度高,而且要精确控制抓取力。为解决微小零件抓取难的问题,采用视觉定位和真空吸附相结合的方式实现了平板类微小型零件的高精确抓取。具体方法:首先,经由视觉定位的中心提取法检测上CCD光轴中心与吸附针孔心的距离;其次,采用边缘检测、最小外接矩形以及最小二乘拟合算法实现微小型零件的亚像素级定位;最后,利用控制气动系统实现目标零件的真空吸附抓取。实验表明,在微小型零件自动化装配过程中,通过视觉标定、亚像素定位以及真空吸附相结合的方式可以很好地实现平板类微小型零件的精确吸附抓取。

加速器驱动次临界系统注入器Ⅱ的真空控制系统

真空系统是加速器驱动次临界系统项目注入器Ⅱ的重要组成部分之一,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用PLC和串口服务器等作为控制设备,在主控机中使用LabView编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。同时根据系统特点设计了软硬件相结合的连锁保护方案,增加了系统的可靠性,为5 MeV束流实验的顺利进行提供保障。

集成化真空电子器件的发展与关键技术研究

集成化真空电子器件借鉴了集成电路的概念,通过采用高精度平面高频系统,微加工和微组装技术,发展出结构紧凑、一致性好、频带宽和大功率亚毫米波和太赫兹辐射源,有效地解决了传统真空电子学向高频段发展时的基础科学问题和瓶颈技术,已成为真空电子学领域重点开展的新研究方向。本文给出了国际上最近开展的集成化真空电子器件的研究工作,分析了开展集成化真空电子器件研究需要重点解决理论与机理、仿真与设计,以及加工与装配等关键技术的新思路和新方法,对我国开展这类具有重要应用潜力的新型器件的研究具有重要的借鉴意义。

基于图像亚像素真空开关分闸速度的检测

操动机构运动参数是影响真空开关开断性能的重要因素之一,如何高精度检测操动机构运动参数是该领域重要研究课题。本文以操动机构分闸速度为研究对象,据电弧实验触头运动序列图像中电弧边缘与触头边缘重合的特点,分别采用二次多项式插值法、灰度矩法亚像素边缘检测法对动触头精确定位,实现真空电弧亚像素边缘点提取,采用霍夫变换剔除干扰点,而后对有效的电弧边缘点拟合,得到电弧真正的边缘位置,最后用帧间平均速度代替触头运动瞬时速度。结果表明,基于灰度矩的亚像素边缘检测法对动触头定位精度可达0.01~0.35像素,且分闸速度拟合曲线较平滑,拟合误差较小,且其检测精度具有一定的稳定性,可行性好。

低频负压脉动气流集成罐调控装置研制及应用策略

研发融合经穴体表刺激疗法与现代技术的中医类智能化诊疗设备,并应用于调治亚健康状态。本研究结合针灸临床实践经验,整合现代生物工程、人体信息数字化采集、现代微电子、流体力学、生物信息反馈等技术,研制一种集拔罐、推拿、刮痧为一体的中医诊疗保健设备。集成局部负压、低频振动、循经刺激等体表经穴刺激疗法的优势,并设计同步采集局部血流阻抗及皮肤温度等生物反馈信息,达到诊断与治疗的同步,实现技术手段的数字化、智能化、人性化。并将低频负压脉动气流集成罐调控装置应用于疼痛性亚健康人群,观察其疗效、稳定性及安全性,规范临床操作方法,以进一步推广使用。

提高铝合金压铸模使用寿命的途径

针对 3Cr2W 8V钢制铝合金压铸模 ,采用真空亚温淬火加浅层氮碳共渗改进的热处理工艺 ,并找出了适宜的工艺参数。结果表明 。

基于Zernike矩的真空开关分闸速度检测

真空开关分闸速度对真空电弧形态和弧后介质强度的恢复速度有重要影响,实现其分闸速度高精度检测并研究分闸速度对电弧特性影响是真空开关领域重要课题之一。为实现触头分闸速度高精度检测,本文提出用Zernike矩算法从真空开关分闸序列图像中精确跟踪动触头位置,进而计算出触头分闸速度的检测方法。首先利用Canny算子对所有可能的电弧边缘进行像素级定位,缩小精确定位的检测范围,然后用Zernike矩算子对所有可能的电弧边缘重新检测,最后实现触头分闸速度的亚像素级精确测量。实验结果表明:本算法能够高效的实现真空开关分闸速度的高精度检测,动触头边缘定位能精确到小数点后两位,算法运行速度较像素级精度提高了35%。

等离子体处理对聚吡咯/涤纶复合导电纱线性能的影响

为提高导电高聚物聚吡咯在涤纶长丝表面的黏附牢度,采用亚真空等离子体处理技术对涤纶表面进行改性处理,再通过原位聚合法制备聚吡咯/涤纶复合导电纱线,考察等离子体处理前后聚吡咯/涤纶复合导电纱线导电性能和耐久性变化。结果表明:利用亚真空等离子体处理产生的高能活性粒子在涤纶表面轰击产生微小凹坑,可有效增加涤纶表面粗糙度,但对涤纶力学性能无显著影响;该处理方式改善了聚吡咯薄膜的连续性、均匀度以及其与涤纶纱线基材的黏附牢度;复合导电纱线的导电性和耐久性均得到明显提高,等离子体处理前后复合导电纱线电导率分别为0.67和1.16S/cm。

热真空环境下二维尺寸视觉测量标定方法研究

针对热真空环境条件对视觉测量精度影响的问题,提出了一种新的基于像素当量的二维尺寸视觉测量系统实时标定方法。该方法采用光刻已知尺寸线条的石英标准件作为测量基准,利用一阶微分期望亚像素细分算法和最小二乘拟合,可实时获取较高精度的像素当量值从而减小环境误差。热真空环境下的实验结果表明,该方法可用于热真空环境下二维小尺寸视觉测量的标定。

环氧基片溅射钛副族氧化物薄膜的脉冲真空闪络特性

在绝缘材料表面制备半导电性及高导热系数的涂层可以明显提高材料的沿面闪络性能.采用高真空反应磁控溅射方法,在环氧基片表面溅射TiO_2、ZrO_2、HfO_2薄膜,使用快脉冲真空闪络实验装置(50ns/600ns,前沿和半高宽时间),在真空度5×10^(-3)Pa时,研究了上述三种氧化物薄膜的真空闪络特性.实验发现,TiO_2和ZrO_2薄膜以无定形态存在,表面颗粒未晶化,而HfO_2薄膜已经晶化.TiO_2薄膜的闪络电压最高,HfO_2薄膜较低.TiO_2和HfO_2随着溅射时间的增加,镀膜的真空闪络电压有所提高,而ZrO_2随着溅射时间的增加,镀膜的真空闪络电压有所下降.结合ANSOFT静电场仿真数据,分析了薄膜的基本特性对闪络后表面电位分布及闪络电压的影响机制.