湖南省建筑墙体自保温体系综合评价

墙体自保温是夏热冬冷地区建筑节能工作的发展趋势,本文结合湖南省建筑节能的现状,对湖南省墙体自保温体系进行了系统的介绍和分析。通过对五种自保温墙体材料性能的介绍,对各种墙体自保温材料的特点进行了分析,并结合应用实际提出了相关建议。

添加VN颗粒的铸态AZ91镁合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

采用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)技术和电化学实验研究铸态AZ91−xVN(x=0,0.25,0.5,1,质量分数,%)合金的显微组织和腐蚀行为。结果表明,VN对AZ91合金显微组织具有明显的细化和改性作用。随着VN颗粒的加入,AZ91合金的耐腐蚀性能先提高后降低。铸态AZ91−0.25VN合金具有最佳的耐腐蚀性能,其腐蚀速率最低(PW=(1.47±0.06)mm/a),这主要归因于其具有更多可作为腐蚀屏障的晶界。随着VN含量的进一步增加,合金中片状β-Mg17Al12析出相的量增加,由于β相与α-Mg基体易发生电偶腐蚀,合金的耐蚀性能逐渐降低。

风力机翼型气动噪声优化设计研究

为获得高升阻比、低噪声水平的风力机翼型,将气动噪声引入到风力机专用翼型的设计中。为评价翼型气动噪声水平,对翼型自身噪声进行讨论和研究,应用NASA基于大量试验而得到的翼型自身噪声模型进行建模。采用型函数扰动法对翼型廓线进行表示,以翼型自身噪声水平作为优化目标,将气动特性作为性能约束,建立翼型的优化设计模型。设计过程中,采用XFOIL获取翼型边界层参数,及对翼型的气动性能进行评价。将流场求解程序和直接优化方法相结合,采用复合形法进行搜索寻优,用Matlab编制优化程序。以NACA 4415作为原始翼型进行优化设计,得到一种具有高气动性能、低噪声水平的风力机专用翼型。

木质纤维类生活垃圾热解过程矿物质和碳结构的演化规律

使用水平管式炉,在不同热解温度（500~1 000℃）条件下对废纸屑和樟树叶两种木质纤维类生活垃圾进行了热解实验,分别采用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱研究了样品所含矿物质和碳结构随热解温度的变化。结果表明,废纸屑和樟树叶含有的主要矿物分别为方解石和草酸钙,在500℃之前草酸钙全部转化为方解石,焦样中的方解石在800℃以后逐渐分解并形成生石灰。拉曼光谱对生活垃圾焦的碳结构变化非常敏感,低温热解时生活垃圾的大分子结构发生缩合和解聚,产生了孤立sp2碳原子,导致峰参数D1峰半高宽和峰面积比值ID1/IG逐渐增大;高温热解时晶体sp2碳原子增多,导致D1峰半高宽和ID1/IG逐渐减小。焦样的碳结构有序度随热解温度升高先降低后提高。

加载速率对汽轮机转子钢低周疲劳损伤的影响

加载速率反映了汽轮机转子启停及运行时温度变化速度与负荷变化速率。对火电厂汽轮机转子30Cr1Mo1V钢在538℃温度下的低周疲劳损伤进行试验研究,研究加载速率对实际低周疲劳损伤和预测低周疲劳损伤的影响。结果表明:在相同的寿命分数下,加载应变速率越大,低周疲劳损伤越小;在同一加载速率下,总应变幅越大对应的低周疲劳损伤也越大;在同等应变幅条件下,转子钢高温低周疲劳预测损伤比实际损伤大,加载速率较低时,转子钢高温低周疲劳预测损伤比较大;加载速率对材料损伤有显著影响的取值范围为0.1%-s-1≤ε≤0.2%-s-1。

碳材料掺杂对镁基氢化物释氢性能的影响及其微观机理

选取石墨与石墨烯两种碳材料作为掺杂剂,采用机械球磨方法分别制备纯Mg H2、Mg H2-10%石墨(质量分数)及Mg H2-10%石墨烯3种储氢体系,并结合XRD、SEM、DSC-TG实验表征手段与具有原子尺度模拟能力的第一性原理计算方法,研究碳材料掺杂对Mg H2释氢性能的影响及其微观机理。结果表明:微量石墨与石墨烯的掺杂使得Mg H2释氢温度得到降低,相比之下,石墨烯掺杂效果较为明显,其掺杂致使Mg H2初始释氢温度降低近33℃。此外,石墨与石墨烯掺杂均有助于抑制球磨过程中颗粒的团聚,起到结构限域的作用,促进Mg H2快速释氢。第一性原理计算表明,碳材料掺杂改善Mg H2释氢性能的内在原因在于其掺杂削弱了Mg—H间的键强,降低了H原子从Mg H2基体中释放时的解离能。

裂纹长度和位置影响下声发射信号传播特性

针对再制造毛坯闭合裂纹检测较困难,采用声发射技术,从仿真和实验两个方面研究裂纹长度和裂纹位置对声发射信号传播特性的影响。根据裂纹中波的传输理论,采用时域有限差方法,仿真两个因素对声信号的影响,实验结果表明,裂纹长度对于信号衰减影响比裂纹位置明显;裂纹长度小于3 mm时信号的能量和幅值衰减系数(分别为-0.28和-0.15)明显大于裂纹长度大于6 mm的信号衰减系数(分别为-1.48和-0.9);裂纹长度为3 mm比裂纹长度为0.5 mm时能量和幅值相对衰减率分别大0.62 d B和0.2 d B,而其比裂纹长度为15 mm的能量和幅值相对衰减分别小14.7 d B和8 d B;裂纹位置的能量相对衰减率位于-6.4^-6.6 d B,幅值相对衰减率位于-1.4^-1.7 d B。实验研究了裂纹长度对声发射信号的影响,得出裂纹长度小于2 mm时的衰减系数明显大于裂纹长度超过6 mm的衰减系数,与仿真结果相符。因此,声发射参数与裂纹长度有明确的对应关系,声发射技术可有效检测再制造毛坯中的裂纹,尤其是长度小于3 mm的微裂纹。

固体氧化物燃料电池铁素体不锈钢连接体的导电/保护涂层

铁素体不锈钢因具有诸多优点而成为中温固体氧化物燃料电池(SOFC)连接体部件的标准材料。根据SOFC的运行环境,综述了连接体在电池堆中所起的作用、性能要求和材料种类。针对用作SOFC铁素体不锈钢连接体的活性元素氧化物型、稀土钙钛矿型、尖晶石型和MAlCrYO型4类导电/保护涂层材料,重点论述了其作用机理、主要制备技术及研究进展。

锅炉启停过程中SA299材质汽包整体应力变化的有限元分析

某电厂300 MW机组锅炉的SA299材质汽包中部距下降管400~500 mm处出现了一些裂纹,为分析锅炉启停过程汽包的应力变化,采用三维有限元分析方法,运用ALGOR软件对SA299材质的汽包在启停过程热应力和总应力的分布和变化进行了计算.结果表明：在启动过程中水位线处的热应力最大,裂纹处的热应力幅在80 MPa以内,裂纹处的热应力变化与水线处热应力变化趋势基本一致,最大热应力区域接近裂纹产生区域;启停过程中危险点处总应力最大,其应力幅为350 MPa,整个启停过程中,裂纹处的总应力不大,水位线及以下的内壁区域应力比上部和外壁更大;热应力是汽包裂纹产生的诱因之一.

不同加载速率下汽轮机转子钢的高温低周疲劳断裂特征

采用RDL05电子蠕变疲劳试验机,在0.5×10-2、0.1×10-2 s-1两种加载速率条件下,对30Cr1Mo1V汽轮机转子钢进行高温低周疲劳试验,用带有能谱分析的JSM-5610扫描电镜分析试样的断裂特征。结果表明,试样断面有裂纹起源区、裂纹扩展区和瞬断区,瞬断面与其他两区呈一定角度的剪切唇;裂纹源区比较平坦,细小裂纹沿晶界萌生于材料内部;断裂类型主要为沿晶断裂,在0.1×10-2 s-1时裂纹数目较少;在瞬断区以韧窝为主要断裂特征,并有少量疲劳条纹,0.5×10-2 s-1时韧窝较深;从试样表面萌生的裂纹可看出,裂纹附近出现了大量尺寸在5～30μm的鱼卵状裂纹珠,这是由于高温氧化、疲劳载荷交互作用形成的。

基于声发射信号衰减特性的材料成分分数检测

针对传统的材料成分分数检测方法需损坏被测材料这一问题,提出一种基于声发射信号衰减特性的材料成分分数检测新方法。选取微晶石墨/聚乙烯醇（PVA）复合材料为对象,从声发射原信号和声发射信号特征小波包两个方面,建立其衰减特性与材料成分分数间的关系,并对该关系进行验证和两方面的验证结果的对比。结果表明：本研究选取信号的特征小波包为125-171.85 kHz频段时,对于原矿微晶石墨/PVA复合材料以此特征小波包计算原矿微晶石墨质量分数误差为2.2%,比用原信号计算误差低1.6%;对于提纯微晶石墨/PVA复合材料以此特征小波包计算提纯微晶石墨质量分数误差为2.4%,比用原信号计算误差低2.0%,检测结果与材料实际成分分数吻合度较高。因此,该方法为材料成分分数无损检测提供了一种新的研究手段。

细颗粒长大特性的直接测量

为了研究燃烧源产生细颗粒在过饱和条件下的长大特性,设计了基于冷气流与热水接触形成过饱和环境的生长管来促进细颗粒的长大.利用热风保温的方式防止测量窗口水汽的凝结,从而实现了直接测量细颗粒长大后的液滴粒径分布.利用实验系统研究了热水温度、初始颗粒浓度、气体流量对细颗粒长大特性的影响.实验结果表明:热水温度的上升对细颗粒的长大影响非常明显;而细颗粒的初始浓度增加则不利于细颗粒的长大;气体流量的增大在一定范围内对细颗粒的长大影响较小,而流量大于4 L/min时,则影响较大.在最优的实验条件下,平均粒径为0.197μm的细颗粒长大为5.411μm.

300MW锅炉汽包筒体水侧纵向裂纹形成机理

某电厂300 MW机组锅炉汽包中锅筒水侧出现多条纵向裂纹。通过对裂纹附近的金相组织、残余应力、硬度以及运行工况的研究,分析了裂纹形成的原因。研究结果表明:汽包裂纹附近材料珠光体中碳化物球化,球状的碳化物聚集在合金铁素体的晶界上部分连成链状组织;裂纹位于筒体瓦片压制过程中形成的较深的纵向沟痕附近,在这些部位附近出现较高的应力集中;由于水位线的波动和变负荷运行产生的交变热应力导致水位线附近部位萌生低周疲劳裂纹;母材裂纹形成的主要原因是筒体中局部的应力集中、较大的交变热应力、材料组织变化以及锅水应力腐蚀的综合作用。

基于阳极电流波动的铝电解槽槽况诊断系统

引言铝电解槽在正常生产过程中处于高温状态,且其内的高温熔体具有很强的腐蚀性,一般的材料在其中会很快被腐蚀。因此铝电解槽的工作状态很难直接探测并实现在线显示,

聚酰亚胺树脂/立方氮化硼砂轮的制备及其磨削性能

对立方氮化硼(CBN)磨粒和聚酰亚胺(PI)树脂进行热压固化成型和后续热处理,制备了PI树脂/CBN砂轮,用热重-差示扫描量热分析仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜、磨削试验设备及力学性能试验机等研究了PI树脂的固化反应机理、PI树脂/CBN砂轮的制备工艺及磨削性能。结果表明:试验所用PI树脂的固化反应存在线型与体型聚合两个固化反应放热峰,峰值分别在140℃与235℃;PI树脂/CBN砂轮能够精密磨削淬火45钢,磨削后表面粗糙度达到0.19μm,磨削比为775,在相同磨削条件下比酚醛树脂/CBN砂轮的耐用性更佳。

MgH_2-K_2Ti_6O_(13)-Ni球磨复合体系的微观结构与解氢性能

采用机械球磨法制备了K_2Ti_6O_(13)晶须单独掺杂、以及K_2Ti_6O_(13)晶须与Ni粉复合掺杂的MgH2储氢复合体系,并通过XRD,SEM,DSC等检测手段对其微观结构与解氢性能进行表征。结果表明:当K_2Ti_6O_(13)晶须单独掺杂于MgH2时,K_2Ti_6O_(13)晶须起到助磨细化MgH2晶粒的作用,同时还抑制了MgH2颗粒的团聚,有效降低了MgH2基体的解氢温度,且当K_2Ti_6O_(13)与MgH2质量配比为3∶7时,MgH2解氢性能的改善效果尤为明显,其解氢温度较纯MgH2球磨体系降低了近75℃;此外,当K_2Ti_6O_(13)晶须和Ni粉末复合掺杂于MgH2时,得益于K_2Ti_6O_(13)晶须的助磨细化MgH2晶粒以及Ni固溶于MgH2晶格致使其结构稳定性降低的双重作用,从而使得MgH2基体的解氢温度较K_2Ti_6O_(13)晶须单独掺杂时进一步降低,相对于纯MgH2球磨体系降低了近87℃。

织构对挤压态AZ80和AZ31镁合金力学性能及各向异性的影响

为研究微观组织对镁合金力学性能及各向异性的影响,通过拉伸试验、电子背散射衍射(electron back scattered diffraction,EBSD)技术研究挤压态AZ80,AZ31镁合金。结果表明:经过热挤压后,铸态AZ80,AZ31镁合金呈现的主要织构组分分别为{0001}<10-10>、{0001}<10-10>和{11-20}<0001>。由于织构不同和孪晶的作用,室温下这两种镁合金在拉伸荷载作用下呈现出不同的力学性能及各向异性的特征。且由于β相含量的差异,与AZ31镁合金相比,AZ80镁合金呈现出更高的强度和更小的延伸率。

铸造镁合金晶粒细化研究进展

随着运输和电子行业对轻质材料的需求不断增长,镁合金成为现有合金的良好替代品。然而,镁合金综合力学性能的不足大大限制了其作为结构组件的应用。晶粒细化作为合金强化的最主要方式之一,因其能同时提高材料的强度和塑性而倍受关注。综述了镁合金铸造成型工艺中晶粒细化的研究进展,系统地讨论了不同工艺方法的细化机理、工艺的研究现状和存在的问题,为镁合金晶粒细化进一步发展提供一些思路和参考。

生物质燃烧源PM_(2.5)在水汽条件下长大特性的研究

研究了生物质燃烧源产生的细颗粒在水汽条件下的长大特性,通过生长管实验研究了不同的热水温度、颗粒初始浓度、颗粒在生长管中的停留时间及表面活性剂下生物质燃烧源细颗粒在水汽过饱和条件中的长大特性。与燃煤细颗粒在水汽条件下的长大结果进行对比,生物质燃烧源细颗粒的长大效果要比燃煤细颗粒长大效果要好,热水温度的升高、停留时间的延长有利于细颗粒的长大,小粒径段颗粒的长大则几乎不受颗粒初始浓度的影响,添加一定量的表面活性剂可以使得生物质燃烧源细颗粒全部长大至1μm以上。

Ni、Ti单独/复合掺杂对MgH_2组织结构与解氢性能的影响及机理

镁氢化物(MgH_2)解氢温度偏高是目前制约其实际应用的主要瓶颈。采用机械球磨方法制备了MgH_2、MgH_2-10%Ni、MgH_2-10%Ti、MgH_2-15%Ni-5%Ti(质量分数)四种不同储氢体系,借助XRD、SEM、DSC等检测手段表征了不同体系的组织结构与解氢性能,并就Ni、Ti单独与复合掺杂对MgH_2解氢性能的影响机理进行了分析。结果表明:Ni、Ti单独掺杂时,较纯MgH_2球磨体系而言,MgH_2颗粒与晶粒尺寸减小且均匀,颗粒团聚现象缓解,初始解氢温度明显降低,其原因在于少量Ni、Ti原子固溶于MgH_2基体,导致其晶格变形、结构稳定性降低,其中,Ni的固溶效果尤为明显;而Ni、Ti复合掺杂时,由于球磨过程中NiTi新相的出现,导致MgH_2颗粒与晶粒细化效果较单独掺杂时有所减弱,然而球磨体系的初始解氢温度较单独掺杂时却进一步降低,实现了Ni、Ti两种元素的协同固溶效应。