碱性水电解用密封材料的制备及性能研究

采用模压烧结工艺制备不同质量分数的碳纤维、聚苯硫醚和二硫化钼填充聚四氟乙烯(PTFE)密封材料,并对其维氏硬度、压缩回弹性能和蠕变松弛性能等进行系统研究。结果表明,与国内某型号的碱性水电解PTFE密封垫片性能相比,本文的改性PTFE密封材料维氏硬度较大,压缩率略低,回弹率较高,蠕变松弛率均较低,可以较好地满足碱性水电解密封的技术指标要求。其中,质量分数15%的碳纤维和5%的聚苯硫醚以及5%的二硫化钼填充增强PTFE密封材料的综合性能最好。     

海洋工程用铝合金表面微弧氧化膜的耐腐蚀性能

为了制备性能良好的微弧氧化膜层，以提高海洋平台用2Al2铝合金的耐磨性和耐腐蚀性。本实验采用微弧氧化技术，将不同浓度的MoS2颗粒（0 g/L、1 g/L、2 g/L、4 g/L、6 g/L和8 g/L）添加到电解液中，在2Al2铝合金表面制备微弧氧化膜层。通过扫描电子显微镜和光学显微镜对复合镀层的微观形貌、组织结构进行分析；采用摩擦磨损试验、电化学腐蚀试验等实验方法分析了镀层的耐磨性和耐腐蚀性能。实验结果表明，随着纳米MoS2颗粒含量的增加，陶瓷层表面微孔尺寸减小，微孔数量增加，并且孔洞的分布更加均匀，致密度得到了很大的提高，且膜层厚度随着纳米MoS2颗粒含量的增加先增后减；添加纳米MoS2颗粒后，使得膜层摩擦系数降低，并且基本稳定在0.45左右；当纳米MoS2颗粒含量为4g/L时，陶瓷层的耐腐蚀性能最好。     

PVD轴瓦溅射工艺研究

研究目的是为进口柴油机的国产化提供磁控溅射的PVD轴瓦。PVD(Physical Vapor Deposition物理气相沉积)轴瓦属于第四代轴瓦,其特点是用磁控溅射的方法在轴瓦基材的内表面上生成镍栅层(阻挡层)和具有优异性能的铝合金减摩层(跑合层、滑动层),这是研制PVD轴瓦的重点和难点。通过反复试验,得出了影响溅射膜层附着强度、沉积速度、维氏硬度、减摩层断面微观形貌等性能的有关参数的优化值并确定了工艺流程。铝合金减摩层的组分含量、附着强度、维氏硬度等性能达到或优于图纸要求。铝合金减摩层断面微观形貌及软锡(Sn)相颗粒直径和分布状态等性能达到外同类产品或文献报道的水平。     

ZrMgN纳米复合膜的性能研究

采用射频反应磁控溅射设备,制备了一系列不同Mg含量的Zr Mg N复合膜.使用能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪和摩擦磨损仪(UTM-2)研究Mg对Zr Mg N复合膜的成分、微结构、力学性能及摩擦磨损性能的影响.研究表明:Zr Mg N复合膜为面心立方结构,随着Mg含量的增加,Zr Mg N复合膜的硬度先增大后减小;摩擦系数先减小后增大;磨损率则逐渐降低.Mg的加入提高了Zr N薄膜的高温抗氧化性能.     

丁腈橡胶/碳纳米管复合轴承材料摩擦磨损性能研究

文章以丁腈橡胶(NBR)为基体,采用溶液共混法制备了丁腈橡胶、丁腈橡胶/碳纳米管(NBR/MWNT)、丁腈橡胶/羧基碳纳米管(NBR/MWNT-COOH)、丁腈橡胶/羟基碳纳米管(NBR/MWNT-OH) 4种复合材料。利用多功能摩擦试验机(RTEC)开展了橡胶试块与铸造铜合金(ZCuSn_(10)Zn_2)环块之间的速度特性实验和磨损特性实验。试验结果表明:碳纳米管(MWNT)具有改善橡胶润滑性能的作用,同时磨损试验表明MWNT能够提高橡胶的耐磨性,填充了MWNT-COOH的复合材料具有最佳的摩擦磨损性能。     

PEDOT:PSS与n-Silicon有效接触面积对基于n-Silicon/PEDOT:PSS杂化光伏电池性能的影响

文中以具有不同硅纳米结构的硅片为基底制备了基于共轭聚合物聚3,4二氧乙烯噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)/硅(Si)的有机/无机杂化光伏电池,研究了PEDOT:PSS与Si基底形成的有效肖特基结接触面积对器件性能的影响,电池的电流密度-电压曲线(J-V)和扫描电子显微镜(SEM)的结果表明:增加形成的有效肖特基结面积,可有效提高器件的短路电流密度和填充因子.     

水下采油树常用非金属密封材料性能试验方法

介绍了应用于水下采油树的非金属密封材料的浸渍试验,模拟非金属密封材料在长期处于不同浓度酸性环境,同时带压及高温环境里,非金属密封件材料的性能变化。按照本程序对不同的非金属密封材料进行试验,通过测试证验适合不同工况的非金属密封件材料,从而实现不同工况不同非金属密封材料的选择,既保证了非金属密封件可靠性,同时有效的节约成本。     

316L/Ni/EH40热轧不锈钢复合板界面组织演变及性能分析

为探究多道次热轧成形过程中316L/Ni/EH40不锈钢复合板界面微观组织演变和性能演变的规律,基于二辊轧机对复合板进行5道次热轧试验.对各道次轧后样件进行取样,采用金相显微分析技术对各道次轧后样件界面的微观组织进行观察,通过扫描电子显微镜对界面的孔洞情况进行分析,通过显微硬度测试对界面的硬度值分布进行测试,通过拉剪试验对界面结合强度进行分析.研究结果表明,随着累计轧制的进行,界面的孔洞逐渐闭合;压下量增大导致316L层的奥氏体晶粒得到细化,而在轧制过程中,EH40层的组织受轧制温度的影响发生变化;316L层和Ni层的硬度值随轧制的进行逐渐增大,EH40层的硬度值在第2道次后出现下降的趋势;复合板样件的结合强度在前4道次轧制时呈现明显增大的趋势,且5道次轧后相比4道次轧后并未出现明显的增大现象.     

浸水条件下前期荷载对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响

压缩-回弹特性是地基处理及基坑工程中沉降及回填变形分析的重要参考依据。由于砂岩颗粒料属颗粒类材料,浸水时前期荷载及干密度影响其压缩-回弹特性;采用应力控制式三联杠杆(高压)固结仪,探究浸水24 h后前期荷载及干密度对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响。结果表明:干密度相同时,随着前期荷载增加,砂岩颗粒料压缩特性逐渐减小;在相同卸荷比条件下,回弹率逐渐降低;前期荷载相同时,砂岩颗粒料压缩特性与回弹特性均随干密度增大而逐渐减小;砂岩颗粒料塑性应变随前期荷载增加、干密度增大而逐渐减小。     

Mg含量对过共晶铝硅合金组织和性能的影响

研究了不同的Mg含量对过共晶铝硅合金组织和性能的影响．利用扫描电镜和金相显微镜观察了过共晶铝硅合金在Mg含量不同时和热处理前后的金相组织变化，利用XRD和EDS分析了合金中不同金相组织的相，利用硬度计测试了合金的布氏硬度和不同相的维度硬度．实验结果表明：在过共晶铝硅合金中，不同的Mg含量在过共晶铝硅合金中生成不同形态的Mg：Si；热处理使板条状的共晶硅细化成点状，汉字状的Mg2Si细化变为球状；Mg含量在1％-5％的范围内，过共晶铝硅合金的硬度随Mg的含量增加而增加，热处理可以显著提高合金的布氏硬度．     

马鞍形船体板冷压成形回弹数值模拟研究*

马鞍形是船体外板中比较常见的一种,在船体板的冷压成形中回弹是影响成形件质量的主要因素之一。本文针对马鞍形面的船体板进行了回弹模拟,分析了板厚和不同曲率变化条件下对回弹的影响规律,为后续的利用回弹规律进行模具补偿提供依据。     

先进的无油润滑密封材料研制成功

由中船总公司七院第725研究所研制的具有八十年代国际先进水平的热气机用无油润滑密封材料于1988年5月28日通过技术鉴定。热气机用无油润滑密封材料的研制是热气机研制中的四大技术难题之一。725所经过数年研究,得到了机械力学性能适宜、密封性能良好、磨损率很低的LRH6填充聚四氟乙烯复合材料。该材料的耐磨性能是纯     

Ti/PbO_2+Co_3O_4复合电极材料在混合超级电容器中的赝电容性能研究

采用溶胶凝胶法制备纳米Co_3O_4粒子,通过复合共沉积法将Co_3O_4嵌入沉积在Ti基体的PbO_2镀层中,制备得到PbO_2+Co_3O_4复合电极材料.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及扫描电镜(SEM)等对纳米粒子和复合电极材料的组成、结构和形貌进行表征.结果表明:该复合电极材料由β-PbO_2和尖晶石结构的Co_3O_4组成,随着纳米Co_3O_4含量的增加,复合材料的表面粗糙度和孔隙率逐渐增大.通过循环伏安扫描(CV)和充放电等电化学测试,对复合电极材料在1 mol/L NaOH溶液中的赝电容性能进行了研究.结果表明:该复合电极材料的比电容值可达215 F/g,表现出了良好的赝电容性能.     

Ta含量对Cr-Ta-N薄膜的微观结构、力学性能以及摩擦磨损性能的影响

采用射频磁控溅射制备了不同Ta含量的Cr-Ta-N薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、摩擦磨损仪和三维形貌仪等设备对薄膜的成分、微观结构、力学和室温摩擦磨损性能进行表征.结果表明,Cr-Ta-N薄膜呈面心立方(fcc)结构,为Ta固溶在Cr N晶格中的置换固溶体.随着Ta含量的升高,Cr-Ta-N薄膜的硬度先逐渐升高后基本趋于稳定.当Ta质量百分含量增加到1.74%时,Cr-Ta-N复合膜的硬度最大,达到31.9GPa.在室温条件下,Cr-Ta-N薄膜的平均摩擦系数和磨损率随Ta含量的升高逐渐减小.当薄膜中Ta质量百分含量为3.37%,薄膜平均摩擦系数以及磨损率最小,其最小值分别为0.52、1.77×10~(-8)mm~3·N~(-1)·mm~(-1).     

波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1~10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析。首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响。分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著。     

燃烧驱动连续波HF/DF化学激光器新型点火系统设计与测试

针对燃烧驱动的连续波DF/HF激光器可靠点火的性能要求,设计制作了氟气(F2)发生器作为新型的点火系统。开展了真空条件下的点火试验,验证不同NF3和H2配比对产物中F2摩尔浓度及平衡温度的影响,重点考察了F2发生器自身点火性能的稳定性和可靠性,进行了F2发生器作为点火系统的实际点火试验。F2发生器能够保证自身点火成功并提供最高含量为42%的含F2混合气体,经过合理的时序控制,含F2混合气体能够高效地点燃激光器增益发生器,在已开展的近百次点火试验中未出现点火不成功的情况。试验验证了F2发生器作为新的点火系统替代常规火花塞点火器的可行性与可靠性。     

波纹夹芯杂交夹层板入水砰击动力响应特性研究

以波纹夹芯杂交夹层板(Hybrid Sandwich Plate with Corrugated-Cores,HSP)为研究对象,建立气-液-固三相数值模型,对结构在不同撞水速度下(1～10 m/s)动力响应特性进行数值计算分析.首先将其与相同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板(Light Weight Corrugated-Core Sandwich Plates,LWCCSP)在入水砰击下的非线性力学行为进行对比,分析探讨2种结构的能量吸收特点以及砰击压力和变形的分布规律,同时研究波纹夹芯杂交夹层板主要设计参数对其抗砰击性能的影响.分析结果表明,波纹夹芯杂交夹层板较同质量的无填充轻质波纹夹芯夹层板具有更好的抗砰击性能;在一定范围内,增加触水面板厚度及芯层厚度对提升波纹夹芯杂交夹层板的抗砰击性能有积极作用,且增加芯层厚度效果更为显著.     

基于矩阵法的船用压力容器焊接接头硬度分析

采用矩阵法对40 mm厚的Q345R船用压力容器钢材的多焊道焊接接头进行维氏硬度测试,根据测试得到的硬度值绘制等值云图。分析结果表明,该方法可弥补标线法测试点不足带来的局限性,能清晰、直观地反映整个焊接接头的硬度值,对了解其力学性能和改进焊接工艺有一定的参考价值。此外,对各不同硬度值的区域进行显微组织分析,发现硬度值与显微组织有一定的关系,间接体现焊接工艺对材料的微观影响;对硬度值特征点进行分析,可看出对焊接的表面进行热处理能明显提高焊接质量。     

水润滑橡胶轴承板条型式及硬度分区对接触性能影响研究

轴承硬度分区设计思想的提出,为改善轴承接触性能提供了新思路。板条式水润滑橡胶应用广泛,针对凹面型、平面型、凸面型三种不同的板条型式,结合硬度分区设计的思想,对板条型式及硬度分区对接触陛能的影响进行了研究。建立了未进行硬度分区和分区后三种板条型式下的轴段与轴承有限元接触模型,对比分析了三种不同板条型式下硬度分区对接触性能的影响效果。结果表明,硬度分区能显著改善轴承的接触性能,凹面型板条型式的静态接触性能较佳。     

双级时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金组织与性能的影响

为提高Al-8Zn-2Mg-2Cu合金的综合力学性能和耐蚀性能,采用硬度测试、电导率测试、室温拉伸实验、剥落腐蚀实验及透射电镜(TEM)观察,研究了双级时效对Al-8Zn-2Mg-2Cu合金组织及性能的影响.结果表明:第二级时效参数决定了合金的综合性能;第二级时效温度越高,保温时间越长,合金的硬度和强度越低,但是电导率和抗剥落腐蚀性能越好;经过120℃×6 h+160℃×16 h的双级时效处理,Al-8Zn-2Mg-2Cu合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、断裂韧性及剥落腐蚀等级分别为:580 MPa,549 MPa,12%,KIC=24. 7 MPa·m1/2和EB.