Ni60A粉末激光再制造的基础实验研究

以激光熔敷中常用的Ni60A合金粉末和45钢为研究对象,研究了单道与10道熔覆、单层和多层熔覆的所得熔覆层的组织与显微硬度差别。结果表明：10道熔覆层的组织不仅比单道熔覆层更复杂些,而且均匀性也没有单道熔覆层组织好;随着层数的增加,熔覆层的硬度依次降低。

H13钢表面同质激光熔覆中WC微合金化行为及摩擦学性能研究

采用激光熔覆技术在H13钢基体上制备了不同碳化物含量的同质熔覆层,研究了同质熔覆层的微观结构特征及摩擦学性能。借助X射线衍射仪、扫描电镜分析了同质熔覆层的物相变化规律和微观组织形貌特征,采用显微硬度计、摩擦磨损实验机和激光共聚焦显微镜研究了熔覆层的硬度变化特征及摩擦磨损性能,并阐明了微结构与摩擦学性能之间的相关性。结果表明,同质激光熔覆层与基体实现优良的冶金结合,同质粉末与WC产生微合金化反应,从原铁素体改变为奥氏体相,并生成以网络状弥散分布的新硬质相,细化晶粒的同时进一步强化晶界。网络状分布的硬质相产生“鹅卵石”效应,可使熔覆层硬度高达1104HV,摩擦系数低于0.51,比磨损率低于2.24×10-8 mm^(3)/(N·m),耐磨损性能较基体提升17.62倍。

枝节直波导与开口方环耦合谐振腔的Fano谐振特性研究

本文构建了一个枝节直波导与带开口方环耦合谐振腔.基于金属-绝缘体-金属结构的Fano谐振原理,采用有限元法分析了该波导结构的透射谱线对谐振腔结构参数的依赖关系.在开口方环与直波导间距G=90 nm,枝节高度H=140 nm时,该谐振腔结构中可以产生中心波长分别为λ=746 nm和1521 nm具有反对称线型的双重Fano共振透射峰.研究表明:左侧谐振峰值先随H增高而升高,至H=140 nm达到最大值,之后随H增高峰值缓慢减弱,直至消失.右侧谐振峰值则几乎不受H变化影响.传输谷受H影响最大,随着H增大,枝节谐振腔的传输谷向长波长方向移动,而右侧两个传输谷基本保持不变.当H=210 nm时,左边Fano谐振完全消失,只剩下右边的谐振,且谐振峰基本保持不变.设置参数化扫描,观测Fano谐振的变化,在波长1500 nm~1700 nm之间,设置最佳参数,经拟合计算得到该谐振耦合腔可以作为一个灵敏度S为1496 nm/RIU,FOM=60.1的折射率传感器.该结构可以为纳米级折射率传感器设计提供有效依据.

ZL101A铝合金表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能

在ZL101A铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等研究了该陶瓷层的显微组织、物相组成、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:微弧氧化陶瓷层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,其层厚约60μm,表层疏松、内层致密;该陶瓷层的平均硬度为1 740.9HV,远高于ZL101A铝合金的150.2HV,摩擦因数与磨损质量损失均小于ZL101A铝合金的,其磨损机理主要为磨粒磨损。

二硫化钼的表面改性及其应用研究进展

二硫化钼(MoS_2)独特的三明治夹层结构使其具有优良的润滑、催化等性能,在摩擦、润滑剂以及催化领域中有很大的潜力。本文在介绍二硫化钼润滑机理的基础上,对其表面改性的研究情况进行了综述,包括表面有机包覆、沉淀反应包覆、插层改性等;同时总结了二硫化钼目前的应用领域,如作为自润滑薄层、插层电池、高效氢化脱硫催化剂等,并展望了其未来的研究方向。

镁合金表面有机防腐导电涂层的制备及性能研究

目的通过在AZ31镁合金表面微弧氧化陶瓷层上制备有机导电涂层,实现其既防腐又导电的功能。方法加入无机导电炭黑制备涂料体系,在前期制备的微弧氧化层表面,应用刮涂法制备不同配比的有机防腐导电涂层。采用场发射电子显微镜观察涂层的微观形貌,用电化学方法测试涂层耐蚀性,用双电侧四探针测试仪测量涂层电阻值。结果有机物中添加无机导电炭黑颗粒,对材料形貌有较大影响,随导电颗粒的添加,涂层表面质量下降,出现较多裂纹。与只有微弧氧化涂层的材料相比,其腐蚀电位提高了0.6~0.68 V。导电炭黑能有效地改善涂层的导电性,当炭黑添加量为10%时,涂层的平均电阻仅为70?。结论有机涂层由于封孔和惰性反应作用,能进一步提高微弧氧化涂层的耐蚀性,由于导电炭黑颗粒的隧道效应及导电网络作用,使得涂层导电性大幅提高。

表面多孔化Bi_(2)Te_(3)柔性薄膜的制备及热电性能研究

柔性热电器件能够满足复杂环境的热量收集和转化需求,是目前研究的重要方向之一。但受制于材料电/声输运性能的强关联作用,柔性热电器件的能量转化效率仍然较低。以聚酰亚胺为柔性衬底,采用磁控溅射的方式制备Bi_(2)Te_(3)柔性热电薄膜,并通过退火对薄膜表面进行改性。结果表明,高温退火能够诱导Bi_(2)Te_(3)薄膜表面产生多孔化结构,且孔隙密度和尺寸可通过退火工艺调控;多孔结构对薄膜的电/声输运性能具有协同优化作用,薄膜热导率较退火前降低约50%,Bi_(2)Te_(3)柔性薄膜的热电优值显著提升。

二硫化钼表面改性及其摩擦性能研究

本文在介绍二硫化钼性质的基础上,综述了对二硫化钼表面改性的方法,采用了硅烷偶联剂(KH-792)活性剂对二硫化钼的表面进行了改性,使其在二硫化钼粉体表面形成带有氨基的活性基团。同时,通过测定红外光谱、X射线光电子能谱分析(XPS)、表面张力等的测定来研究其改性前后性质,将改性后的二硫化钼(NH2-MoS2)对双马来酰亚胺(BMI)树脂进行改性,制备出NH2-MoS2/BMI纳米复合材料,并对该复合材料进行力学性能的研究和摩擦学性能的研究。

定边油田注水区CO_(2)/O_(2)对J55油管钢腐蚀行为的影响研究

为明确定边油田注水区油井采出液中含有的大量侵蚀性CO_(2)和O_(2)对油管钢腐蚀行为的影响,并揭示其腐蚀特征,通过动电位极化曲线和电化学交流阻抗测试方法,结合现场腐蚀挂环监测方法,研究了油田注水区J55油管钢在模拟油井采出水以及饱和CO_(2)/O_(2)模拟油井采出水中的电化学腐蚀行为,通过失重法计算了试样的腐蚀速率并分析了试样的腐蚀形貌特征和产物成分。结果表明:CO_(2)和O_(2)促进了阴极去极化作用,饱和CO_(2)/O_(2)显著增加了J55油管钢的腐蚀电流密度;环境温度的升高加速了反应动力学,使得腐蚀电流密度显著增大,但弱化了CO_(2)和O_(2)的侵蚀作用;25℃时试样在含饱和CO_(2)/O_(2)模拟油井采出水环境中的低频区出现了感抗特征,60℃时试样在2种介质环境中的低频区均呈现Warburg扩散阻抗特征;现场油井上部油管比下部油管的腐蚀程度轻,腐蚀产物主要为铁的氧化物以及氢氧化物。

SiC/ZrO_(2)复合陶瓷的摩擦磨损性能研究

采用真空热压烧结技术制备SiC/ZrO_(2)复合陶瓷,利用SiC氧化后能愈合裂纹的特性,将复合陶瓷热处理后利用球盘式摩擦磨损试验机进行耐磨性能测试,分析SiC对复合陶瓷摩擦磨损性能的影响,测试复合陶瓷摩擦系数、磨损率,观察复合陶瓷表面形貌、元素分布及分析物相。结果表明,SiC/ZrO_(2)复合陶瓷经过热处理后,表面出现熔融态物相,摩擦系数有下降趋势,但表面气孔的出现及粗造度的增加导致磨损量增加,磨损机制为脆性断裂引起的断裂磨损和磨粒磨损。

环氧树脂的开发及其在电子电器材料中的应用研究进展

环氧树脂材料具有质量轻、造价低、易于规模化生产等特点,兼具较高的强度、耐腐蚀性和绝缘性能,在电子电器材料中得到广泛的应用。在介绍环氧树脂性能的基础上,对其开发情况进行了综述,包括无机共混改性、有机共混改性、化学合成改性等,同时总结了环氧树脂在电子电器材料领域中的应用进展,并展望了其未来的研究方向。

阻燃高分子材料的开发及其应用研究进展

在介绍阻燃高分子材料开发的基础上,对阻燃高分子制备的研究情况进行了综述,包括分子内杂化阻燃高分子、添加机型阻燃高分子等,同时总结了阻燃高分子的应用范围,并展望了其未来的研究方向。

基于单片机控制的智能路灯控制系统设计

以STC89C51单片机作为控制芯片,利用光敏电阻的特性,根据光线强弱的不同传送给单片机不同的信号,再结合声音传感器、红外光电传感器和红外人体识别传感器将检测到的信息传送给单片机,在单片机中经过相关运算处理,给出路灯亮、灭的信号。当路灯出现故障时,系统会发出报警指令,通过声光报警电路向外释放声光报警信号,并经过光敏电阻探察之后,通过数码管指出故障路灯的具体位置。通过搭建硬件电路,将实物在不同环境下进行多次实验测试,经验证该设计可以有效地实现路灯的智能通断,从而有效地减少电力能源的损耗,实现对路灯的人性化控制,达到了节能的目的。

基于机器视觉的火车驾驶员动态手势识别方法

为快速准确识别火车驾驶员动态手势,提出一种基于机器视觉的动态时间规整算法。采用Kinect视觉传感器提取手势深度信息,结合人体骨骼节点信息,通过选取合适的深度距离阈值将手势图像信息从背景中分离出来。基于支持向量机(SVM)算法对分割后的手势图像进行识别并对手势规范性进行评价。利用图像深度数据以及驾驶员骨骼数据得到手臂骨骼节点的运动序列,结合动态时间规整(DTW)算法进行动态手势最优匹配,得到动态手势识别和评价结果。模拟场景数据测试实验表明:在可靠性和稳定性方面,所提出的方法优于传统的方法。此外,该方法能够实时实现和准确得分。

含聚硅氧烷结构的苯并噁嗪对双马来酰亚胺树脂改性研究

为了改善双马来酰亚胺树脂(BMI)固有的一些缺点,本文以含有氨基的聚硅氧烷(PSi-NH2)作为胺源,以苯酚作为酚源,通过化学合成的方法制备了结构中含有超支化聚硅氧烷的苯并噁嗪单体(PSi-BOZ),并以其作为改性体系对BMI进行改性,得到了一种新型的PSi-BOZ/BMI共混材料,并研究了PSi-BOZ的添加对BMI固化反应动力学及冲击性能的影响,为新型BMI树脂材料的开发提供了思路。

激光诱导硬币等离子体特征参数的研究

利用1064 nm调Q Nd:YAG激光诱导产生壹圆硬币等离子体,为了提高等离子体特征参数的求解精度,利用改进型迭代Boltzmann算法,建立镍原子谱线(225.47 nm、303.19 nm、304.50 nm、323.30 nm、339.29 nm、491.84 nm、495.32 nm、500.03 nm、501.76 nm)的Boltzmann图,计算得到硬币等离子体电子温度为28144 K.通过测量镍原子谱线341.48 nm的Stark展宽,得到硬币等离子体的电子数密度为8.6×1017cm-3.基于实验结果,证明激光诱导硬币等离子体满足局部热力学平衡模型.

水解羽毛制备水煤浆添加剂的研究

用NaOH水解鸡毛,以水解物直接作为水煤浆添加剂,分别以杭来湾煤和中煤蒙大矿业煤研究了羽毛水解物作为水煤浆添加剂的性能。研究表明,羽毛水解物可以直接作为水煤浆添加剂。在室温下放置3个月,仍具有优异的分散性能。在干基添加剂/干基煤为0.15%,pH值为8.43±0.1时,羽毛水解物可将中煤蒙大矿业煤制备的水煤浆浓度提高到67.5%,水煤浆能够静置稳定2d。

喷丸强化对17-4PH不锈钢室温及高温疲劳性能的影响

对17-4PH不锈钢进行不同喷丸强度的表面强化,采用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)和显微硬度仪研究表面残余应力、表面形貌和表面硬度的变化规律,采用疲劳实验和扫描电镜(SEM)考察室温及150℃、300℃和450℃不同温度场对疲劳性能的影响。结果表明,低强度喷丸通过引入残余应力场和保留表面完整性显著改善17-4PH的室温疲劳寿命;随着喷丸强度的增大,表面粗糙度呈升高趋势,加工硬化层的深度也趋于增加;但当喷丸强度超过中等强度水平,表层硬度不再增大;在疲劳寿命方面,不同温度场对17-4PH喷丸强化效果影响不同,当环境温度低于300℃时,喷丸能显著提高17-4PH的疲劳寿命,超过450℃时,疲劳性能显著降低。进一步分析表明,17-4PH高温疲劳性能的下降源于残余应力的严重松弛和表面完整性的降低。

联合结构预测和运动补偿的视频自适应压缩感知

视频压缩感知是解决无线多媒体网络中海量数据存储和传输问题的有效方法,但常规基于单帧处理的压缩重构质量较差,限制了应用效果。文中提出了基于BCS的结构预测和运动补偿的提高视频GOP序列重构质量的方法。对视频GOP序列,首先,利用分块压缩感知对关键帧和压缩帧分别进行压缩采样,并给出了一种视频稀疏性定量估算方法,实现了压缩采样率自适应选择;然后,基于迭代阈值投影重构算法,对关键帧和压缩帧分别进行压缩重构。在此基础上,利用视频帧区域块的结构相关性进行帧内结构预测,提高重构质量;最后,利用帧间的时间冗余性,通过运动估计和运动补偿进一步提高重构质量。仿真结果表明,结构预测和运动补偿能提高视频重构的峰值信噪比(PSNR)。该算法考虑了视频序列帧内和帧间相关性进行预测和补偿,提高了GOP序列的重构质量。

软模板法合成介孔碳材料

介孔碳材料的比表面积很高,而且其拥有结构精细有序的纳米孔道,在多个工业领域有广阔应用前景。该文将主要讨论软模板法在介孔碳材料合成中的应用,对溶剂挥发诱导自组装法、水相合成法、宏观相分离法以及水热合成法进行详细分析,分别讨论四种方法的主要原理与合成介孔碳材料孔径的影响因素。所讨论的四种合成法是重要的介孔碳材料合成手段,有很强的应用价值。