课程文献中心 更多>>

关键词： 超声波   7085铝合金   半连铸   宏观偏析   晶粒细化  

摘要： 随着新一代航天运载设备对减重以及材料性能要求进一步提高,现役常用的Al-Cu系合金难以达标,因此高强高韧可焊的航空用7085铝合金成为航宇运载部分预研型号构件的替代优选材料。由于用以制造航天大型结构件的原始铸锭坯料规格较大,高合金化的7085铝合金在凝固成形过程中极易产生严重的组织缺陷(宏观偏析、α-Al晶粒粗大、第二相团聚、含氢量高等),这些缺陷难以通过热处理工艺消除,严重影响成品构件的性能质量。为提升大规格7085铝合金铸锭质量,本文拟在其铸造过程引入超声场辅助凝固成形,采用数值模拟和实验研究的手段重点探讨不同功率(150 W、350 W、550 W、750 W、950 W)超声波对Φ830 mm规格-7085铝合金铸锭组织与成分均匀性的影响规律,并提出适配功率范围。论文的主要研究内容和结论如下:(1)建立不同功率超声辅助Φ830 mm规格-7085铝合金半连铸数学模型,并进行模拟仿真,获得了声压场、流场和温度场的分布规律。声压在中心线上呈指数衰减,随着功率增加,空化深度增加约3.4倍。超声的导入使熔体的流动方式由无超声时的沿热顶壁面回流变为辐射杆端面下喷射并沿凝固前沿回流的环流,随着功率增加,径向环流范围扩大了约3.5倍。超声影响熔体凝固区形貌,随着功率增加,浆状区面积先增大后减小,相较于无超声,最大增加约2倍;液穴深度先减小后增大,在150 W-750 W范围内,液穴深度基本相同。(2)探究超声功率改变对组织与成分均匀性的作用机理,并分析功率参数对不同缺陷的影响规律。结果表明:在改善宏观偏析和第二相团聚方面,随着功率增大,效果先增强后减弱,中档功率550 W和750 W作用效果较好;在改善晶粒粗大以及降低氢含量方面,功率越大效果越好,高档功率950 W时最佳。(3)开展Φ830 mm规格-7085铝合金常规铸造和超声辅助半连续铸造对比实验。实验结果表明:宏观偏析随着超声功率的增大,呈现先降低后升高的趋势,中档功率效果较好,Zn、Mg元素偏析指数在550 W时最低,相较于未施加超声铸锭,降幅分别为57%、48%,Cu元素偏析指数在750 W时最低,降幅为47.4%;晶粒尺寸和分布均匀性以及氢含量与超声功率呈正相关变化,相较于未施加超声铸锭,高档功率950 W时,心部细化率达到44.2%,整体均匀性提高31.3%,心部氢含量降低40%;第二相团聚随功率增大,先降低后升高,在中档功率550 W和750 W时效果较好,相较于未施加超声铸锭,心部平均面积分数分别下降43.4%、37.1%,平均宽度降低74.4%、70.9%,与仿真分析结果基本吻合。图56幅,表11个,参考文献91篇

关键词： 高光谱激光雷达   木构件   分类   预测   三维重建  

摘要： 木质建筑是我国传统古建筑类型之一,由于受到自然环境和人为破坏等因素的影响,大量损伤木构件亟需保护。为最大限度保留古建筑原迹,应采取最小干预原则采集和提取木构件信息。因此,通过非接触式技术获取木构件信息对古建筑的保护至关重要。本文利用高光谱激光雷达(HSL)获取木构件的光谱-空间数据,利用其高光谱数据对木构件材料的种类、含水量以及霉变过程进行研究。针对HSL获取点云分布稀疏的问题,将其数据与三维扫描仪点云进行融合,得到包含多通道光谱信息且空间上稠密的点云,利用融合数据对不同材料、不同含水量的木构件进行光谱分类以及分类结果的三维重建。本文的主要工作如下:(1)改进了自适应波段选择(ABS)算法,将其与随机森林(RF)相结合实现木构件材料的种类分类。利用HSL采集6种木构件材料的高光谱数据,通过改进的ABS算法提取特征波段输入到RF分类器实现材料种类的分类,并与基于不同波段区间的RF分类进行精度比较。针对木构件易受潮发霉的问题,利用同一样本霉变过程(正常-潮湿-发霉)的HSL高光谱数据,分析其光谱特征变化并进行状态分类。结果表明,HSL的高光谱数据可以实现木构件材料的种类分类和霉变过程状态分类,且改进的ABS算法将材料种类的分类精度从88%提升至98%。(2)利用HSL的高光谱数据,通过竞争性自适应重加权-连续投影算法(CARS-SPA)结合偏最小二乘回归(PLSR)对木构件材料的含水量进行预测。实验采集了300组不同含水量的高光谱数据,采用CARS-SPA算法选出特征波段作为参数输入PLSR建立含水量预测模型,并与基于CARS、SPA的PLSR模型进行比较。结果表明,HSL的高光谱数据可以实现木构件材料的含水量预测,CARS-SPA-PLSR模型含水量预测效果最佳可以达到90%。(3)提出了一种基于光谱分类的三维重建方法。首先利用主成分分析-邻近点迭代(PCA-ICP)算法和欧氏距离最近点方法实现HSL和三维扫描仪的数据融合。然后采用改进的ABS和CARS-SPA算法选出特征波段,结合RF算法对木构件进行光谱分类,最后将分类结果通过不同颜色映射到三维坐标,实现木构件分类结果的三维重建。实验采集了三块不同材料木构件和两块不同含水量木构件的光谱和点云数据,结果表明该方法可以实现不同材料、不同含水量木构件的光谱分类以及分类结果的三维重建。图[36]表[4]参[58]

关键词： 失效汽车催化剂   铂族金属   协同熔炼富集   晶格取代能   铁基二元合金  

摘要： 失效汽车催化剂(SACs)已成为铂族金属最重要的二次资源,同时也属于固体危险废物。其资源化利用对于缓解我国铂族金属供需矛盾和妥善处理这一固体危废具有战略意义。然而,传统的铁捕集失效汽车催化剂工艺存在着熔炼温度高、产生大量硅铁合金以及后续铂族金属与合金分离困难等问题。为此,本文提出了一种基于铁基二元合金协同熔炼富集的新工艺,具体研究结果如下:为了降低渣系的熔化温度和黏度,在协同熔炼渣型选择的研究中,本研究利用Factsage软件计算了Ca O-Si O-AlO-Mg O、Ca O-Si O-AlO-Mg O-NaO-BO两种渣型组分改变时体系的熔化温度和黏度变化情况。结果表明Ca O-Si O-AlO-Mg O-NaO-BO渣型具有较低的熔化温度和黏度。结合正交实验理论分析和验证,并确定了最优的熔剂加入量(加入量均相对于原料而言)为Ca O:40%、NaCO:35%、NaBO:7%;此熔渣组成下,熔化温度为1330.99℃、黏度为0.50 Pa·s(1400℃)。在协同熔炼金属捕集剂选择的过程中,首先进行了主金属捕集剂选择,研究结果表明:(1)相同的熔炼条件下,相比铁的氧化物铁与铁的氧化物捕集实验中,Fe作主捕集剂时,铂族金属回收率以及合金收得率均是最高的,其中1600℃保温2h时,Pt、Pd、Rh的回收率以及合金相的收得率分别为70.95%、78.08%、77.11%和98.33%;(2)热力学分析表明,Cu、Mn、Sn、Sb均可作为铂族金属的协同捕集剂;(3)以单一金属Fe捕集为对照,相比Fe-Cu、Fe-Mn、Fe-Sb,相同熔炼条件下,Fe-Cu、Fe-Mn协同捕集铂族金属效果差,Cu、Mn与Fe的协同作用不明显;(4)相比单一金属Fe捕集,Fe-Sb、Fe-Sn协同捕集,铂族金属的回收率明显提高,Sn是最合适的协同捕集剂。对铂族金属的富集均有一定的强化作用,特别是Sn与Fe形成的Fe Sn相(相)对Rh有特殊的富集作用;(5)相比Fe-Sb捕集,Fe-Sn协同捕集铂族金属回收率更高且合金相损失小:1600℃保温2h条件下,Fe-Sb协同捕集Pt、Pd、Rh的回收率以及合金相的收得率分别为86.46%、86.80%、85.63%和40.89%,相比单一金属Fe捕集,Pt、Pd、Rh的回收率分别提高了15.51%、8.72%、8.52%,而Fe-Sn协同捕集,Pt、Pd、Rh的回收率分别提高了17.00%、8.85%、13.52%,同时合金相收得率为74.33%。在Fe-Sn协同捕集失效汽车催化剂中铂族金属的研究中,分别探究了熔炼温度、Fe-Sn配比、捕集剂加入量、还原剂加入量和熔炼时间对铂族金属回收率的影响。并结合第一性原理对Fe-Sn协同捕集PGMs的机理进行了初步探究。研究结果表明:(1)一定范围内,熔炼温度、Fe-Sn配比、熔炼时间和捕集剂加入量与铂族金属的回收率呈现正相关关系;(2)当还原剂加入量达到5%及以上时,熔渣性质发生明显变化,形成了“多孔渣”,铂族金属回收率大幅度降低;(3)在1500℃、Fe与Sn加入质量比为0.51:0.49、捕集剂加入量为15%、还原剂加入量为2.5%,熔炼时间为4h的最优工艺参数下,渣相中Pt、Pd、Rh的含量分别为4.38 g/t、8.90 g/t、3.53 g/t,Pt、Pd、Rh回收率分别达到94.14%、93.42%和93.76%,合金收得率为85.56%。相比同熔炼条下单一金属Fe捕集,Pt、Pd、Rh回收率分别提高20.55%、13.04%和21.06%,实现了铂族金属的高效回收。(4)相比Fe晶格,PGMs更加容易进入Sn的晶格中。在一定程度上证明了协同金属Sn的引入,可以强化金属相对PGMs的捕集效果。图85幅,表41个,参考文献151篇

关键词： 镁合金   耐蚀性   活化   抑制   合金元素  

摘要： 通过浸泡试验、电化学测试、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线衍射仪(XRD)分析,研究了固溶态Mg-x In(x=1,2,4,6,10,14,18和35%)合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,Mg-In合金的耐蚀性随着In含量的升高而下降。在镁合金中添加适量的In元素时,In的抑制作用在镁合金腐蚀过程中占主导地位,合金表面能够形成具有保护性的双层腐蚀层结构,能够阻挡NaCl溶液对基体的腐蚀,所以In含量较低的Mg-x In(x=1,2,4,6和10%)合金的耐蚀性较好;In含量较高的Mg-x In(x=14,18和35%)合金表面无法形成具有保护性的双层腐蚀层结构,此时,In的活化作用发挥主要作用,合金的耐蚀性差。

摘要： ~~

关键词： 低倍组织异常   显微分析   AlMgSi扁铸锭  

摘要： 针对大生产中的AlMgSi系铝合金大规格扁铸锭常见低倍粗晶及组织不均匀典型缺陷,采用传统光学显微镜(OM)与电子显微分析术扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、波谱仪(EPMA)以及痕量分析如飞行时间二次离子质谱(TOP-SIMS)和无损X射线显微术(XDCT)等多类型原理和具有不同检测范围的显微定量分析技术相结合,对铝合金大生产扁铸锭低倍异常组织、成分、痕量元素分布等因素的统计性规律进行表征。结果表明:显微分析技术的综合应用在解析宏观组织异常缺陷以及溯源分析有较好作用。比对结果显示,粗晶与细晶区域内痕量元素及主合金元素分布不均匀,孔隙率有较大差异;缺陷与细化剂质量有遗传关系。

关键词： 珍宝材料   拉曼光谱   红外光谱  

摘要： 清代宫廷珍宝器物、建筑装饰、园林造景中所用的珍稀材料品类丰富、名目繁杂。本文在前人研究的基础上,梳理了清代档案中珍宝材料名称并结合文物实物的无损检测结果,较为系统地总结了故宫珍宝材料的主要类别。根据化学成分以及同生命体的关系可将故宫珍宝材料划分为无机材料和有机材料。无机材料包括宝石类、玉石类、金属类和人工烧制材料类;有机材料根据有机体的属性可划分为与动物相关的牙骨类、角甲类、皮毛类、羽毛类、珠贝类,与植物相关的木质部类、木叶皮类、果核类、树胶质类。同时根据文物修复实例归纳了各类材料物理化学性质、常见用法和病害情况,为今后相关珍宝文物的保护修复操作提供参考。

关键词： 胃肠外科   组织修补材料   修补材料分类   体内转归   生物材料   ECM   黏膜重建   肌肉重建  

摘要： 在许多临床专科工作中,医师们经常需要进行组织修补的临床决策。组织修补材料经过数十年的发展,已经成为临床组织修补方案中极其重要的要素。组织修补材料有各种不同角度的分类方法,然而其中对于临床决策意义较大的分类方法是根据材料植入宿主体内后的转归结果进行分类,因为材料植入体内后的转归结果才是与临床治疗效果最直接相关的因素。本文从材料体内转归的角度提出了一个组织修补材料分类的框架,并概述了其中临床常用的几种类型修补材料的组织修补机制与体内转归结果。在此基础上,本文重点介绍了细胞外基质(ECM)类生物材料的组织修复与再生机制,并且以ECM类生物材料在外科中的两个代表性的组织修复应用为例,延伸讨论ECM类生物材料在胃肠外科组织修复与重建中的临床应用思路与使用要点。

标准号: GB/T 41758.1-2022

摘要： 本文件确立了聚酮（PK）模塑和挤出材料的命名系统和分类基础。聚酮聚合物链由有规交替的烯烃单元和酮基构成，且烯烃单元中随机分布乙烯基和丙烯基。不同类型的聚酮塑料依据以指定的特征性能的值及特定用途和/或加工方法、重要性能、添加剂、着色剂、填料以及增强材料为基础的分类系统加以区分。聚酮塑料的特征性能为熔融温度、熔体质量流动速率、负荷变形温度。本文件适用于所有聚酮三元共聚物及其共混物。本文件还适用于粉末状、颗粒状或片状，未经改性或经着色剂、添加剂、填料等改性的材料。

关键词： Cu-Fe合金   铝热反应   低摩擦因数   磨损性能  

摘要： 基于铝热法制备含2%(质量分数)Al的Cu-Fe合金,采用XRD,SEM,EDS和EBSD技术对Cu-Fe合金的相结构、微观组织进行表征,同时采用HVS-1000A维氏硬度仪和CFT-1材料表面性能测试仪测试Cu-Fe合金的硬度及抗磨损性能。结果表明:利用铝热反应可高效地制备Cu-Fe合金,成分可控,组织致密无夹杂,其中Fe相均匀地分布在Cu基体中,Cu和Fe的相界面结合良好;Fe相的硬度为322.2HV,基体Cu相的硬度为169.3HV,Cu-Fe合金的电导率为40.8 MS/m。铝热法制备的Cu-Fe合金具有较低的摩擦因数,平均摩擦因数为0.124,磨损率为2.17×10^(-3) mm 3·N^(-1)·m^(-1)。