热老化对核电主管道Z3CN20.09M不锈钢点蚀性能的影响

采用极化曲线和电化学交流阻抗法研究了400℃长期热老化对压水堆核电站一回路主管道用Z3CN20.09M铸造奥氏体不锈钢点蚀性能的影响.结果显示,材料的点蚀击破电位和电荷转移电阻随着热老化时间的延长而降低.热老化材料经550℃退火处理1 h后的点蚀击破电位和电荷转移电阻值均恢复到未老化材料的水平.研究表明此时α'相已经回溶,G相仍然存在,导致热老化试样点蚀性能下降的主要原因是α'相的析出.      

核电主管道用316LN不锈钢焊缝热老化脆化的趋势

开展了核电站主管道用316LN不锈钢焊缝在325、365和400℃下1.5万h的加速热老化试验,测量了不同热老化时间下焊缝的冲击性能和焊缝铁素体的纳米硬度。以纳米硬度作为热老化脆化参量,利用Arrhenius方程得出该焊缝热老化激活能约为93.1kJ/mol;并以焊缝室温冲击功为预测参数,通过拟合的方法获得了焊缝热老化脆化预测方程;利用热老化激活能和热老化脆化预测方程预测了主管道用316LN焊缝在服役温度下60年寿命期内的热老化脆化趋势。试验结果表明,随着热老化时间的增加,焊缝的冲击韧性显著下降,焊缝中铁素体纳米硬度快速增加。预测结果表明,在运行15年内主管道焊缝韧性迅速下降,在随后的运行过程中下降趋缓。     

核电主管道铸造不锈钢的热老化脆化

为了研究中国核电主管道铸造不锈钢Z3CN20-09M的热老化,在300、350和400℃下,对Z3CN20-09M进行了长达30000h的加速热老化实验.对不同热老化时间下的样品进行了冲击性能和铁素体纳米硬度测定.以夏比冲击功作为热老化脆化参量,利用拟合的方法得出该材料的热老化激活能为51.962kJ·mol-1.通过热老化因子P得出了用夏比冲击功表示的热老化脆化动力学公式.利用热老化激活能和热老化动力学公式预测了Z3CN20-09M在实际运行温度下服役40a内的夏比冲击功和铁素体显微硬度变化.预测结果表明在运行5a内是该材料韧性迅速下降的时期,随后的运行过程中下降过程趋缓.      

长期热老化对铝基碳化硼中子吸收材料性能的影响

采用粉末冶金工艺制备的铝基碳化硼中子吸收板,经过400℃、8 000 h长期加热处理后,观察了热老化处理后样品表面状态,测试了厚度、密度、力学性能、B4C质量分数、10B同位素含量、10B面密度及微观组织,并与热老化处理前进行了对比,热老化处理后样品表面没有出现裂纹、气孔、鼓泡等现象,抗拉强度、延伸率略有增加,其他各项性能指标与热老化处理前几乎无变化。     

AP1000主管道冷弯壁厚减薄

提出了一种改进的Johnson-Cook模型,用于室温和低应变速率下AP1000核电站主管道316LN奥氏体不锈钢的塑性变形过程研究.借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对AP1000核电一回路主管道热段管冷弯成形过程进行模拟仿真,分析管道壁厚、相对弯曲半径、摩擦系数等工艺参数对壁厚减薄率的影响规律,拟合出壁厚减薄率的经验公式.全尺寸主管道冷弯试验结果表明,数值模拟结果准确可靠.      

双相不锈钢热老化前后拉伸变形行为的电子背散射衍射表征

通过电子背散射衍射实验分析方法,研究变形量和热老化因素对双相不锈钢的拉伸性能、相边界、局部应变分布、重位点阵特殊晶界和取向分布的影响.研究结果表明:热老化后,双相不锈钢的强度提高,韧性降低;在大变形条件下铁素体晶粒内小角度晶界的数量和密度略有增加;热老化材料的铁素体的塑性变形和局部应变能力下降,大变形破坏初始奥氏体和铁素体以及Σ3孪晶边界的分布.      

核岛用P280GH碳锰钢热老化的组织和性能

 P280GH碳锰钢用于制造压水堆核电站核岛蒸汽系统和辅助系统管道,其在280～350 ℃的长时服役过程中易于出现老化现象。为了研究其热老化机理,在400 ℃温度下进行了P280GH碳锰钢的10 000 h的加速热老化试验。测定了不同老化时间下铁素体和珠光体的显微硬度、试样拉伸性能和冲击性能。结果表明,铁素体和珠光体的显微硬度随老化时间的增长而逐渐减小;老化时间少于300 h时,拉伸强度和屈服强度随老化时间增长而增加,老化时间大于300 h后,抗拉强度逐步降低,屈服强度缓慢降低;冲击吸收功随老化时间的增加而减小。上述力学性能变化与热老化过程中的珠光体形貌变化及铁素体中的位错移动有关。     

永磁材料长期稳定性研究进展

永磁材料的长期稳定性对永磁应用器件的长期可靠使用是极为重要的。本文介绍了永磁材料长期稳定的理论模型的发展和在不同永磁材料中的应用,总结了温度、耐蚀性、镀层防护、永磁体的L/D因素等对烧结钐钴稀土永磁材料短期和长期稳定性的影响,讨论了烧结钕铁硼永磁材料的热稳定性、耐蚀性差的缺点,科技人员近年来所进行的研究和改善的途径,提出解决烧结钕铁硼永磁材料的长期稳定性应用应采取的途径。     

三元乙丙橡胶紫外老化表观行为及纳米防老化剂作用机制

基于荧光紫外加速老化实验,追踪三元乙丙橡胶的老化过程,研究添加纳米防老化剂对材料表观老化行为和抗老化能力的影响,并利用傅里叶红外光谱和紫外吸收光谱分析纳米防老化剂的作用机制.随着老化时间的延长,试样表面粗糙度增加,色差和失光率变大,羰基指数上升,紫外吸收率下降.傅里叶红外光谱分析显示,表面二氧化硅膜包覆抑制了纳米二氧化钛的光催化作用,延缓了三元乙丙橡胶的老化进程.添加纳米防老化剂后,试样表面孔洞密度减少,色差和失光率分别降低0.97和22.29%,羰基指数下降0.06,紫外光吸收率升高3.92%,三元乙丙橡胶的抗紫外老化能力提高.      

浅谈炉卷Cr25Ni20Si2钢的可焊接性及工艺性

针对炉卷长期在高温下运行所产生的严重热裂纹,从分析母材的可焊性及焊接材料方面入手,寻找出了适合解决炉卷热裂纹的焊接技术和焊接材料,达到了焊接省时、省力且消耗低的目的。     

锂离子电池性能衰减与热失控机制研究进展

锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、自放电率低等优点,已经广泛应用于新能源汽车。但是,在循环使用的过程中,锂离子电池会逐渐发生老化,降低其能量存储和功率输出能力,不仅会缩短新能源汽车的续驶里程和使用寿命,还会带来安全隐患。因此,锂离子电池的老化及其对安全性能的影响规律需要重点研究,以便更好地进行电池寿命和安全的管理与预警。从锂离子电池的组成结构出发,分别对各组成部分的内部老化机制进行了全面综述,分析了温度、充放电倍率、荷电状态等外部因素对电池衰减的影响,并对热失控机制,以及老化作为主要诱因导致的热失控进行了综述,探讨了高比能锂离子电池由于新材料体系的应用而带来的新的老化和热失控机制,提出复杂车载工况下高能量密度锂离子电池的老化和全寿命周期热失控性能演变规律研究,是电池在线智能管理和退役后状态与安全性评估的重点研究领域。     

纳米 YSZ 热障涂层高温时效过程中组织演变研究

燃气轮机长期运行过程中,热端部件如燃烧室内壁和前级涡轮叶片长期经受高温火焰冲击,涂层材料会产生时效行为。在时效过程中,热障涂层会发生组织演变,影响涂层性能与寿命。本文对一种高纯纳米YSZ热障涂层进行了不同温度的时效考核,研究材料在高温中组织演变行为,并对涂层孔隙率变化规律进行了热动力学分析。结果表明,在高温过程中,YSZ涂层中残留的纳米界面会进一步融合并逐渐演变为微米晶;受热动力学机制支配,涂层中孔隙闭合消损,造成涂层孔隙率下降。另外,本文还统计分析了涂层的相变行为。     

动态力学法研究热氧老化对含钆有机玻璃性能的影响

对含钆有机玻璃在180℃条件下进行热氧老化实验,老化时间分别为0.25,0.50,1.00,2.00,3.00,5.00,7.00 d,老化前后的试样采用动态热机械分析仪(DMTA)、悬臂梁冲击试验仪和电动塑料洛氏硬度计进行测试,研究其储能模量、损耗模量、玻璃化转变温度、冲击强度和洛氏硬度的变化规律,同时根据储能柔量的垂直位移因子确定临界失效时间来推算含钆有机玻璃在25℃时的使用寿命。研究结果表明,随着热氧老化时间的延长,含钆有机玻璃的储能模量、玻璃化转变温度和洛氏硬度随热氧老化延长而增大,损耗模量和冲击强度随热氧老化时间增加而减小;根据含钆有机玻璃储能柔量的垂直位移因子确定了临界失效时间为10.56 h;利用从动态力学性能得到的寿命方程计算得到含钆有机玻璃在25℃下的使用寿命约为26.55年。     

硬脂酸铈复合热稳定剂的制备及其在PVC建筑模板中的应用

将硬脂酸铈与其他助剂进行复配,制备了硬脂酸铈复合热稳定剂。采用刚果红试纸法、烘箱热老化法、转矩流变仪、红外光谱分析等方法对硬脂酸铈复合热稳定剂进行性能表征。结果表明,硬脂酸铈复合热稳定剂配方为硬脂酸铈∶硬酯酸锌∶β-二酮∶季戊四醇=1.2∶1.0∶0.3∶1.0,性价比最佳。与钙锌稳定剂相比,烘箱老化热稳定性能和流变性能更优异,可取代钙锌稳定剂首次应用于PVC建筑模板中,使弯曲强度和弹性模量分别提高19.68%和14.62%。同时,提高了耐候性能,748 h室外老化后,△E为1.46,△b为-2.36。     

航天特种高分子金属材料研究与应用进展

航天特种高分子金属材料作为技术发展的重要基础,与此同时也带动更多航天材料项目的启动与应用。但目前我国航天材料仍有部分需要,且材料性能与质量不稳定。为解决传统航天材料具有一次性、长期储存且易老化的缺点,对航天特种高分子金属材料研究与应用进展,帮助我国航天工业能够得到更好的发展。     

改性钢渣/橡胶复合材料导热性能及耐久性研究

利用自制钢渣助磨改性剂处理热闷渣、电炉渣与风淬渣，将改性后的钢渣微粉与炭黑、橡胶基体等复合形成改性钢渣/橡胶复合材料。采用导热系数仪，测定三种改性钢渣/橡胶复合材料热氧老化1、3、5、7、9、11 d的导热系数；根据Young’s与Flory方程计算出三种改性钢渣/橡胶复合材料热氧老化前后的接触角θ与交联密度；采用热重分析仪（TGA）、场发射扫描电镜（SEM）进行热氧老化前后分析。未热氧老化时，在三种改性钢渣/橡胶复合材料中改性电炉钢渣/橡胶复合材料的导热系数最低，为0.187 W·m?1·K?1，是因为改性电炉渣粒中位径（d₅₀）最小，即3.49 μm，形成更致密的胶裹渣结构，不易形成导热通路，使其导热系数降低。热氧老化时，破坏胶裹渣结构，改性电炉渣/橡胶复合材料形成的孔隙大，分散性最好，降低界面热阻，更易形成导热通路，使其导热系数最高。热氧老化后，橡胶复合材料表面粗糙度变大且存在较长裂纹与较深孔洞，导致橡胶复合材料吸水性增加，接触角下降。由于改性热闷渣的粒径最大，在热作用下氧气更容易进入橡胶复合材料中与橡胶分子链（双键）发生反应生成自由基，增加分子量，提高交联密度；由于改性风淬渣的碱度最高，为3.3，不利于硫化过程，更易形成的不稳定碳层，使二次燃烧更加充分，导致交联密度变小，在800 ℃时，热氧老化后，改性风淬渣/橡胶复合材料残余物炭渣质量分数仅为1.02%，耐久性最差。      

6E/R3KV动力电缆“水树枝”老化剖析

交联聚乙烯电缆由水引起的老化,即“水树枝”老化问题,已引起国内外普遍关注。本文认为产生初轧厂动力电缆故障主要原因是由于电缆本身绝缘结构中存在的无数微孔,长期受水侵蚀结果,提出了抑制老化发展的最有力措施是加强维护、切断水源。     

变压器油纸绝缘热老化过程的中红外光谱特性

以变压器油和绝缘纸为研究对象,在实验室中进行了加速热老化实验.运用傅立叶红外光谱仪扫描不同老化时间样品的红外光谱,绝缘纸在波数3 346 cm-1处的O-H伸缩振动吸收随着老化时间有明显的减弱现象,可作为判定绝缘纸老化的特征量,为今后实际变压器中绝缘纸老化状态的中红外监测提供一定的依据.绝缘油在3 006 cm-1和1740 cm-1附近分别出现C=C和C=O基团吸收峰,且随老化时间的延续其吸收峰强度增加.该文对油纸绝缘的中红外光谱进行分析,从分子官能团角度去探索了油纸绝缘老化的过程和机理.     

稀土发光材料Eu(2mCND)_4CTAC及薄膜的耐老化性能研究

下转换发光材料稀土铕配合物Eu(2mCND)_4CTAC可以有效的将紫外光转换为可见光,将稀土发光材料和有机薄膜载体结合并负载于电池表面后,晶硅太阳能电池的光电转换效率得到了显著提高。光转换薄膜在户外使用时存在着一定的老化现象,这不仅严重影响到光转换薄膜的使用寿命,甚至可能对晶硅电池产生负面效应而造成巨大的经济损失。研究了将Eu~(3+)配合物与PMMA薄膜载体相结合后制备了五种浓度的光转换薄膜,并对光转换材料和光转换薄膜进行了紫外箱加速老化和户外老化实验。实验表明,稀土发光材料的老化性能优良,在5000小时加速老化或1.5年的户外老化后量子产率不变;Eu~(3+)配合物浓度为1%的薄膜老化性能最好,初始量子产率最高且在老化一段时间后量子产率趋于稳定;光转换薄膜的室内加速老化和户外老化存在一定的时间对应关系。本次研究系统评价了光转换材料和薄膜的老化性能,对预测光转换薄膜的使用寿命具有一定的指导意义。     

冷轧铝带轧辊热行为实验及计算机模拟

在240mm轧机上以冷轧铝合金带（LY－12－CZ）为材料进行了轧辊热行为的实验研究，并用三维有限元法对轧机工作辊的热行为进行了模拟计算。结果表明：实验结果与模拟计算结果基本吻合，这对进一步用有限元法深入研究轧辊的热行为有重要的意义。