聚苯胺／稀土氧化物复合材料复合行为的热化学及热动力学研究

项目摘要：本项目拟将采用溶液聚合原位复合法,制备多种聚苯胺／稀土氧化物复合材料．采用多种现代结构表征和分析手段对其结构进行表征。使用精密绝热量热法分别对聚苯胺、稀土氧化物以及聚苯胺／稀土氧化物复合材料的基础热力学参数,包括热容、焓、熵、吉布斯自由能等进行系统深人地测试研究．根据热力学原理,     

UV/PS降解阿特拉津机理及动力学分析

为了解决阿特拉津(atrazine,ATZ)对水体污染问题,采用紫外/过二硫酸盐(ultraviolet/peroxodisulfate,UV/PS)降解水体中的ATZ,考察了不同pH值、UV强度、PS浓度、温度条件下UV/PS对ATZ的降解效果,同时对其降解机理、降解动力学及降解路径进行了探讨.机理分析表明,UV可使ATZ发生光解,UV/PS能快速降解水体中ATZ,中性偏碱性条件下UV/PS体系中同时存在SO4-·和·OH.动力学分析表明,不同温度、pH值、PS浓度、UV强度条件下UV/PS降解ATZ动力学符合准一级反应动力学.降解路径分析表明,ATZ主要通过脱氯、加羟基、脱乙基、脱异丙基等方式被降解,几种降解方式并不孤立,但三嗪环并未开环降解.试验结果表明,反应体系温度为25℃,PS浓度为70μmol/L,UV强度为50 mW/cm~2,反应体系初始pH为5.8,反应时间为20 min时,UV/PS体系对2.5μmol/L ATZ的降解率可达91.03%.     

非金属粉/环氧树脂复合材料固化动力学

为了确定纸基印刷线路板非金属粉与环氧树脂体系的最佳固化工艺条件,采用差示扫描量热法(DSC)对环氧树脂(EP体系)、非金属粉/环氧树脂复合材料(NM-EP体系)和KH-550改性非金属粉/环氧树脂复合材料(K-NM-EP体系)的固化过程进行研究.结果表明:加入纸基印刷线路板非金属粉对各体系的固化反应过程有影响,使表观活化能提高,但不影响固化反应历程;动力学计算得到EP、NM-EP和K-NM-EP体系的最佳起始固化温度分别为333.15、353.15和343.15 K,后处理温度分别为453.15、423.15和393.15 K,固化温度均为373.15 K.     

臭氧氧化难生化降解有机物的研究

采用臭氧氧化法处理难生化降解有机物。以酸性染料、活性染料、分散染料、还原染料模拟有机废水,探讨了臭氧氧化技术处理有机废水的影响因素－pH值、初始浓度、臭氧含量等;研究了臭氧氧化法对难生化降解有机物的氧化效果、生化效果。     

臭氧氧化难生化降解有机物的研究

采用臭氧氧化法处理难生化降解有机物.以酸性染料、活性染料、分散染料、还原染料模拟有机废水,探讨了臭氧氧化技术处理有机废水的影响因素-pH值、初始浓度、臭氧含量等;研究了臭氧氧化法对难生化降解有机物的氧化效果、生化效果.     

颗粒增强铝基复合材料的差分扫描热分析

利用差分扫描分析研究了利用Al-TiO2-B2O3系统制备Al2O3和TiB2颗粒增强金属基复合材料的原位反应过程.用X射线衍射分析了反应过程中的相变.实验结果表明,在较低的扫描速率下,当TiO2和B2O3的克分子比为1时,TiB2和α-Al2O3在800℃-900℃之间形成,而在加热和冷却过程中采用低扫描速率有利于揭示原位反应的细节.加入过量TiO2或B2O3导致了钛或硼的铝化物在冷却过程中的析出.     

颗粒增强铝基复合材料的差分扫描热分析

利用差分扫描分析研究了利用Ａｌ－ＴｉＯ２－Ｂ２Ｏ３系统制备Ａｌ２Ｏ３和ＴｉＢ２颗粒增强金属基复合材料的原位反应过程,用Ｘ射线衍射分析了反应过程中的相应,实验结果表明,在较低的扫描速率下,当ＴｉＯ２和Ｂ２Ｏ３的克分子比为１时,ＴｉＢ２和α－Ａｌ２Ｏ３在８００℃－９００℃之间形成,而加热和冷却过程中采用低扫描速率有利于揭示原位反应的细节,加入过量ＴｉＯ２和Ｂ２Ｏ３导致了钛或硼的铝化物在冷却过程中的析出     

聚苯胺复合材料制备及在模拟PEMFC环境下的电化学行为

应用化学刻蚀技术在80℃硫酸溶液中处理316L不锈钢,获得高Cr含量表面改性层.采用恒电压聚合技术在该改性层表面沉积聚苯胺膜,并测试聚苯胺/改性316L不锈钢材料在模拟质子交换膜燃料电池工作环境下的电化学行为.结果表明,聚苯胺膜层能使316L不锈钢在80℃0.5 mo L/L H_2SO_4+5 ppm F~(-1)溶液中的阳极极化曲线均由原样SS316L的活化-钝化行为转为自钝化状态,维钝电流均下降1~2个数量级;在模拟质子交换膜燃料电池运行环境中,经10 h恒电位极化,阴极侧或阳极侧腐蚀电流均低于美国DOE指定标准;在1.4 MPa压紧力下,聚苯胺膜层与Toray 060碳纸间接触电阻下降约256 mΩ·cm~2.316L不锈钢表面改性后涂覆聚苯胺膜,能显著提高不锈钢在模拟电池环境下的耐蚀性和导电性.     

形变铜基原位复合材料中Ｃr纤维热不稳定过程模拟

测定了线粒Cu-Ag-Cr(W(Ag)=3%,W(Cr)=10%)原位复合材料（η＝３９５）中Cr纤维的断开动力学,并与有关模型比较,提供了较合适的物理模型,结果表明,Cr纤维的断开,受界面扩散控制,界面扩散系数由Courtney界面分裂模型计算为Ｄ１（Cr在Cu(Ag)-Cr)界面）＝４７．４exp(-137PPP/RT)cm^2/s,R:J/mol,有效温度范围为６００℃－９５０℃。     

蒸汽蓄热器工作过程的热水力特性分析

利用热水力特性分析了蓄热器混合加热充汽与降压放汽的物理过程，得出了系列动态特性曲线，其试验结果与理论分析相符，为进一步工业应用提供了试验数据和理论基础。     

竹/玻璃钢复合材料结构的力学性能测试分析

针对我国森林资源日益短缺和南方盛产竹子等特点，提出一种新型三维复合材料结构，即竹／玻璃钢复合材料结构，并对其力学性能进行了测试分析，经实验测试表明，该材料结构具有很好的力学性能和承载能力，因而不仅可以作为承力件，而且还可同时作为覆盖件。     

切头飞剪起制动过程动力学参数分析

切头飞剪是用于切断金属材料的一种机械设备，采用飞剪来剪切轧件，使轧钢车间的生产连续化，生产率大大提高，对双滚筒切头飞剪在剪切过程中的动能及起动、制动过程中的惯性力进行了定性的分析，并绘出了力能参数脉动图。     

切头飞剪起制动过程动力学参数分析

切头飞剪是用于切断金属材料的一种机械设备.采用飞剪来剪切轧件,使轧钢车 间的生产连续化,生产率大大提高.对双滚筒切头飞剪在剪切过程中的动能及起动、制动 过程中的惯性力进行了定性的分析,并绘出了力能参数脉动图.     

汽车前保险杠碰撞过程动力学仿真与分析

前保险杠是汽车正碰主要吸能部件,在很大程度上决定了汽车的耐撞性与安全性。针对汽车碰撞过程中前保险杠的大变形和非线性接触问题,建立了某款国产轿车前保险杠(包括:保险杠、吸能盒和纵梁)与刚性墙碰撞有限元模型。采用分段线性塑性材料本构模型和显式动力学有限元法对其碰撞过程进行动态仿真,获得了保险杠、吸能盒和纵梁的变形情况、能量变化情况以及碰撞力曲线。仿真结果与实验结果吻合良好,从而验证了有限元模型正确性。结果表明,槽型诱导结构比盒型诱导结构更容易诱导纵梁产生褶皱变形,且碰撞力曲线随纵梁的褶皱变形产生波动。     

机车车辆/轨道系统垂向耦合动力学分析

考虑到多刚体系统动力学研究方法在建模及计算方面的局限性,将有限元法引入到机车车辆/轨道大系统的垂向耦合振动研究中来.为了真实模拟在轨道上不同位置的轮轨接触关系,用有限元参数二次规划法求出了轮轨等效接触刚度曲线,建立了统一的机车车辆/轨道耦合系统.通过建立系统的有限元分析模型,利用精细时程积分算法求解系统振动方程,分析研究了机车车辆在无限长轨道上运行时,在轨道不平顺激扰下,轮/轨间相互作用力、机车车辆/轨道系统中各部件的振动加速度及位移变化规律.研究结果表明,该方法不但可行,而且具有其它传统方法无可比拟的优越性.     

金属/陶瓷梯度热障涂层热震过程中的显微组织研究

利用扫描电子显微镜和能谱成分分析技术研究了金属／陶瓷梯度热障涂层在热震过程中的显微组织变化及其抗热震性能。结果表明（１）金属显微组织保持完好,陶瓷显微组织有明显的破坏;（２）涂层抗热震性能与其热应力 功能密切相关,梯度热障涂层比阶梯热除涂层具有更高的抗热震性能;     

金属醇盐Sol-Gel过程中的动力学分析(I)

在前人研究基础上,进行了金属醇盐Sol-Gel过程中的动力学分析,并给出了相应的动力学方程,为铝醇盐水解缩聚动力学模型的建立打下了基础.     

金属醇盐Sol-Gel过程中的动力学分析(I)

在前人研究基础上，进行了金属醇盐Ｓｏｌ－Ｇｅｌ过程中的动力学分析，并给出了相应 的动力学方程，为铝醇盐水解缩聚动力学模型的建立打下了基础．     

离合器滑摩过程的动力学仿真计算

应用质点系统运动学理论,通过建立力学模型对离合器的滑摩接合过程进行了动力分析和计算;运用ADAMS软件对离合器的滑摩接合过程进行动力学仿真分析,计算出离合器接合过程的滑摩功。最后,通过算例比较了理论分析与ADAMS仿真计算结果,得到了理论分析与仿真计算结果吻合度较好的结论。     

热载荷下嵌入SMA丝复合材料梁的固有频率

基于形状记忆合金Brinson一维热力学本构方程，建立了热载荷作用下嵌入SMA丝复合材料梁的一维热弹性本构关系．利用横向微幅自由振动的特征方程，求解了两端固定约束条件下梁在均匀升降温过程中的线性振动响应，获得了嵌入SMA丝复合材料弹性梁的前四阶固有频率随温度变化的特征关系曲线．结果表明，形状记忆合金丝相变过程中的回复应力和弹性模量的变化对梁的各阶固有频率均有影响，是实现梁自振频率主动控制的一种有效方法。