真空无压烧结Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的原位合成工艺、结构与性能

采用真空无压烧结方法原位合成制备了一种Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷。采用XRD、SEM分析复合陶瓷的物相和结构，测试复合陶瓷的硬度和强度。试验结果表明，1 350 ℃保温2 h，烧结的Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷，相对密度达到90%以上，生成Ti3SiC2物相的比例在80%以上。由于Al2O3均匀弥散分布，增强了Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的强度，其中Al2O3含量为10 wt%时，Al2O3/Ti3SiC2复合陶瓷的显微硬度和抗弯强度分别为5.3 ±0.4 GPa和352±6 MPa     

高速火焰喷涂Fe-Al/Cr3C2复合涂层的组织及冲蚀性能研究

采用高速火焰喷涂方法,喷涂材料选用自主研发的F e-A l/C r3C2粉材,在20钢基体上制备复合涂层.分析涂层的组织,并对涂层的抗冲蚀磨损性能进行研究.结果表明,高速火焰喷涂F e-A l/C r3C2复合涂层中主要包括F e3A l、C r3C2以及-αF e相,C r3C2增强相呈点状均匀分布于涂层的层片状结构中.涂层与基体间及涂层内部主要是机械结合.涂层的冲蚀特性在300℃、450℃、650℃时分别主要为脆性冲蚀、塑性冲蚀-脆性冲蚀、塑性冲蚀;冲蚀角度对涂层的耐冲蚀性能有较大影响,30°时涂层的抗冲蚀能力优于90°时;温度升高,涂层的抗冲蚀性能提高.     

PET/SiO_2/TiO_2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/二氧化硅(SiO2)/二氧化钛(TiO2)纳米复合材料,利用红外光谱(IR)、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能.实验表明,PET/SiO2/TiO2体系中存在Si-O-Ti键,并与PET基体作用形成PET/SiO2/TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和TiO2纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能.     

PET/SiO2/TiO2纳米复合材料的合成及其光降解性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）／二氧化硅（SiO2）／二氧化钛（TiO2）纳米复合材料,利用红外光谱（IR）、乌氏黏度计表征了该复合材料的分子结构和特性黏度,并测定其在紫外光下的光降解性能．实验表明,PET／SiO2／TiO2体系中存在Si—O—Ti键,并与PET基体作用形成PET／SiO2／TiO2纳米复合材料;该复合材料的特性黏度随体系中SiO2-TiO2含量增加而降低;在紫外光下,SiO2和Ti02纳米颗粒的引入可有效地提高PET的光降解性能．     

PVD涂层在汽车模具上的应用及结合力改善研究

简要说明了目前汽车模具上主要应用的PVD涂层及其技术发展现状,探讨了汽车模具表面PVD涂层抗磨损保护的实际效果、作用机理等,着重介绍了在汽车模具上具有较高应用价值和广阔应用前景的Ti N涂层,并列举了PVD涂层被成功运用于某车型后门内板模具来解决零件拉毛严重的实例。分别从涂层本征应力的控制、涂层界面应力的控制和深冷处理3个方面出发,重点阐述了具有优异表面抗磨损性能的PVD涂层与基体之间结合强度的改善方法。     

Ga2O3/ITO/Ga2O3深紫外透明导电膜的研究

采用常压烧结方法制备了Ga2O3陶瓷靶,用X射线衍射仪、金相显微镜对Ga2O3陶瓷靶的结构和形貌进行了研究.用射频磁控溅射Ga2O3陶瓷靶材和直流磁控溅射ITO（锡铟氧化物）靶材分别制备了Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜,用紫外-可见分光光度计、四探针测试仪对Ga2O3薄膜、Ga2O3/ITO/Ga2O3膜的光学透过率和电阻率进行了表征.Ga2O3薄膜不导电,光学带隙5.1 eV;Ga2O3（45 nm）/ITO（14 nm）/Ga2O3（45nm）膜在300 nm处的光学透过率71.5%,280 nm处60.6%,电阻率1.48×10-2Ω.cm.ITO层的厚度影响Ga2O3/ITO/Ga2O3膜的光电性质.     

Nicalon/Sic复合材料高温蠕变后的显微特征

本研究利用电子探针和扫描电子显微镜(SEM)对高温蠕变Nicalon/Sic复合材料进行了纤维/基体介面的成份和断口形貌分析。分析表明,Nicalon/Sic复合材料的蠕变断裂是一个复杂的、非突发性的脆性断裂过程。同时本文采用挤压法半定量地测定了纤维—基体结合键强度,从而揭示了FCVI纤维涂层提高材料断裂韧性的纤维拨出机理。     

激光熔覆碳化物/钴基涂层的高温氧化性能研究

为了提高因瓦合金的高温抗氧化性能，课题组利用光纤激光器以添加不同成分纳米粒度的碳化物和钴的复合粉末作为熔覆材料，在因瓦合金表面制备2种不同复合涂层。通过扫描电子显微镜、能谱仪对熔覆层的微观组织及物相组成进行表征；利用箱式电阻炉在800 ℃温度下循环35 h对母材和熔覆层进行高温氧化实验，对氧化后的母材及涂层利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪研究其氧化层成分。研究结果表明：熔覆层与母材实现良好的冶金结合，无气孔等明显缺陷；添加Cr3C2的涂层（C1）主要由胞状晶、柱状晶等组成，而添加VC的涂层（C2）包含更多的鱼骨状枝晶和羽毛状枝晶，并且C1的涂层组织比C2更为细小均匀，界面也更为明显。2种复合涂层的高温抗氧化性相较于母材都有了极大的提升，尤其是试样C1的内氧化层厚度相对母材明显减小，它的内、外氧化层厚度比C2也更小。Cr的加入有利于在界面处形成致密的氧化层Cr2O3，阻碍氧向基体的扩散，极大地提高了因瓦合金的高温抗氧化性。     

Gd2O3:Yb3+,Tm3+@SiO2纳米晶的制备及上转换发光

本文采用微乳液法合成了SiO2包覆的Yb3+,Tm3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶上转换荧光粉体。SEM-ES和TEM测试结果均表明我们制备的SiO2包覆的Yb3+,Tm3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶是核-壳结构,且纳米颗粒的分散性好。在LD激光器(波长为976nm)激发下,观测到稀土离子的可见到近红外室温上转换发射。包覆使Gd2O3:Yb3+,Tm3+纳米晶粉体的近红外上转换发射强度得到明显提高。     

铝/不锈钢电磁脉冲焊接界面组织性能分析

利用改进的70 k J高能量电磁脉冲设备,在最佳焊接工艺参数下(脉冲电流750k A,电压17 k V,频率18 k Hz),实现了高强度的铝/钢电磁脉冲焊接。进行扫描电镜对接头微观形貌观察和元素分布的EDS分析,结果表明:铝/钢焊接界面呈小波状形貌,界面波幅和波长比值是0.27,界面性能比较稳定;接头界面存在5~13μm的过渡区,点扫描元素含量并取其均值,铝为75.33%,铁为23.23%,推断生成Fe Al3金属间化合物;铝基体到结合界面硬度逐渐增大,钢基体到结合界面硬度逐渐减小;拉伸试样断裂位置在铝合金近搭接接头处,断口形貌呈现大小、深浅不一的韧窝塑性断裂,第二相粒子产生空洞形核后长大、聚集和断裂的特征,研究结果可为电磁脉冲焊接提供理论数据。     

固井水泥环在川东气田地层水中的腐蚀特征

针对川东气井地层水中的固井水泥，采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析，研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征。结果表明：浸泡初期，钢的交流阻抗的高频容抗增大，低频出现Warburg阻抗，水泥/套管钢界面由于水化作用而变得更加稳定，钢的电位在26d后负移约200mV，此时腐蚀介质已经到达钢表面，在水泥未被腐蚀解体时，界面遭到破坏，使交流阻抗的高频容抗减小，低频出现容抗弧；腐蚀后水泥表层的Ca、O含量减少，而C、S、Mg的含量增加，水泥环发生了H₂S腐蚀、CO₂腐蚀和Mg腐蚀H₂S腐蚀较严重，外表面呈溶出型腐蚀，而在内部，腐蚀产物滞留其中，腐蚀主要使孔隙和胶结性发生劣化；Cl^-在水泥中具有较强的渗透性。研究成果对含H₂S和CO₂的酸性气田的固井工作具有指导意义。     

复掺钢渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响

研究了复合引入炼钢废渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响,并对透水混凝土的透水系数和强度进行了分析。结果表明：粉煤灰、钢渣和水泥作为胶结料复合使用,对各物料的水化反应起到促进作用。当粉煤灰掺量为15%、钢渣掺量为10%时,透水混凝土28 d抗压强度和透水系数均较高。粉煤灰和钢渣复合加入,使胶结料连接桥更致密,强度更高。     

AT21X 井 177.8 mm 尾管固井技术研究

塔河油田阿探区块的 AT21X 井采用 177.8 mm 尾管固井， 由于含盐、 井深、 井底温度高， 氯根离子含量高， 井身结构特殊等原因， 固井作业困难。在井段采用两凝体系固井液， 在水泥浆中加入 2.0% 微硅和0.2%TAS153， 很好地解决了盐膏层固井遇到的高温、 高盐、 易窜槽和易失水的问题， 改善了水泥浆的性能，提高了固井质量。经检测固井合格率 100%， 其中优良率达到 90%， 固井质量综合为优秀。     

提高粉煤灰低密度水泥体系早期强度的研究

针对粉煤灰低密度混合材水泥的早强问题展开研究,用实验方法分析探讨了粉煤灰低密度混合材水泥在水化反应过程中的作用机理,开发出了一种高效的能够适用于低温低密度体系的早强剂DY,使得粉煤灰低密度水泥早期强度得到显著的提高。粉煤灰混合材低密度水泥在低温下早期强度的提高,主要通过水泥与粉煤灰之间的相互作用来实现。正反两方面的实验结果表明,水化反应使早期释放更多的Ca²⁺和OH^-,引发了粉煤灰的火山灰反应,从而促进了粉煤灰混合材水泥早期强度的发展。该产品有望在低压井、易漏井、长封固段井等复杂条件下使用。粉煤灰混合材水泥能够满足复杂井固井作业的要求,并且具有可观的经济、环保效益。     

稀土氧化物对CuO-CeO2/γ-Al2O3/Cord.催化剂性能的影响

以拟薄水铝石为原料,HNO3为胶溶剂,采用溶胶-凝胶法制得稳定的γ-AlOOH溶胶,分别添加La、Y、Nd、Pr、Ce等稀土氧化物,对蜂窝陶瓷载体进行表面涂层,再以CuO-CeO2为活性组分制得催化剂.利用色谱流动反应法、H2-TPR以及XRD对其性能及结构进行了测试,结果表明,添加La2O3、Y2O3、Ce2O3的催化剂比不添加任何稀土氧化物的催化剂的活性好,且添加Y2O3后催化剂的选择性在175℃时仍能达到90%.     

硅渣及废碱水共激发制备碱胶凝材料的研究

对某化工厂的副产品--废碱水及硅渣作碱胶凝材料的碱性激发剂进行了研究.通过优化废碱水和硅渣的掺入量可制备强度发展良好、凝结时间正常的碱胶凝材料,有效地降低碱胶凝材料的成本.另外,对其水化产物进行了初步研究,发现这种碱胶凝材料水化除生成C-S-H凝胶外,还生成了水化硅铝酸钙Ca(Al2Si5O8).4H2O、硅铝酸钙钠(Na,Ca)Al3Si5O16两种难溶性沸石类矿物.     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

固井水泥浆水化凝结过程中的温度变化

引用水泥水化热数据建立了水泥浆水化热模型,将具有一定厚度的井眼环状地层划分成轴对称三角环单元,应用热传导问题的有限元法和时域问题的有限差分法,编制了相应软件,实现了水泥浆水化凝结过程中的温度计算和预测。通过对计算结果分析得出:固井水泥浆凝结期间温度变化可划分为三个阶段;影响温度变化的主要因素是地层岩石的热学性质、地层温度、初始温度与单位体积水泥浆量。利用这一方法可以进行注水泥结束之后水泥浆固化过程中各点温度的估算;对固井设计中,温度变化影响套管柱性能、水泥凝结过程中及凝结后性能的大小,有一定的参考价值。     

载荷和添加透辉石／AlTiB对氧化铝基陶瓷导轨材料摩擦磨损特性的影响

对透辉石／AlTiB增韧补强Al2O3基陶瓷导轨材料磨损率和载荷的关系进行理论预测，建立了基于拉伸应力的磨损模型；采用淬火45。钢作为对磨环，探讨了其不同载荷下的摩擦磨损行为与机制，用扫描电镜观察了磨损表面形貌．结果表明，磨损模型理论值较好地预测了试验值；随着负载的增加，试样的磨损率总体呈现增加的趋势；而摩擦系数均随载荷的增加而降低；透辉石和A1TiB中间合金的加入有利于改善Al2O3基陶瓷导轨材料的摩擦特性和耐磨损性能；纯Al2O3磨损率的数量级为10^-15m^3／N·m，添加透辉石和A1TiB中间合金的陶瓷导轨材料磨损率的数量级为10^-16m^3／N·m；纯Al2O3的磨损机理为脆性断裂和晶粒剥落，添加透辉石和AlTiB中间合金的陶瓷导轨材料磨损机理为机械冷焊、塑性变形、微断裂和晶粒剥落．     

火灾下钢材性能的有限元分析

本文采用ANSYS12.0对钢结构的温度场响应进行了有限元模拟,分析了钢结构防火涂料对钢材的防护作用。研究表明防火涂料在一定的时间内能给予钢材有效的防护;防护效果与涂层厚度密切相关。此外,文章还浅析了火灾引起的钢结构的热应力和热变形。