典型换能元与点火药剂匹配试验研究

选用桥丝（BW）与金属薄膜（MF）两种镍铬合金换能元,以及Pb(SCN)₂/KClO₃与Zr/Pb₃O₄两种点火药剂,分别制备了4种不同的点火元件。点火元件与5.8系发射药制成药包,并在密闭爆发器中点燃,获得相应的压力=时间曲线,以此探讨不同点火药与典型换能元的匹配情况。其中,涂覆有4.8 mg Pb(SCN)₂/KClO₃的金属薄膜点火头增压速率为80.84 MPa/s,而涂有相同质量药剂的桥丝点火头增压速率仅为68.15 MPa/s。结合高速摄影图像与理论分析认为:换能元的电热转换效率可以在较大程度上影响点火药剂的发火状态;金属薄膜换能元由于具有较为集中的发火区域,因此点火能力相较于桥丝换能元更加稳定;Pb(SCN)₂/KClO₃药剂的发火状态也比Zr/Pb₃O₄药剂稳定。     

CuO/ZnO复合光催化剂的制备和性能

以十六烷基三甲基溴化铵为生长调节剂用一步水热法合成了纳米CuO/ZnO复合光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、荧光光谱仪(FL)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对其表征,在紫外光照射下研究了不同CuO配比的复合光催化剂对目标降解物甲基橙的光催化效果和循环稳定性。结果表明,CuO/ZnO复合光催化剂主要由CuO纳米颗粒和ZnO纳米片组成;引入适量的CuO可调节ZnO的光吸收性能,提高紫外光催化效率;过量(?7%)的CuO抑制ZnO的紫外光催化效率;CuO/ZnO在光催化过程中具有良好的稳定性。     

球形罐中丙烷—空气混合气火焰传播特性分析

为了研究不同当量比时丙烷—空气混合气火焰的微观结构、加速传播过程,利用高速纹影等技术对火焰传播过程进行了拍摄,对不同当量比条件下的火焰传播规律进行分析及对比,特别地分析了预混火焰中形成的特殊火焰结构——Tulip的形成过程。研究结果表明,在富燃情况下,火焰传播特性明显受点火能量的影响,浮力也会改变火焰传播过程。当浮力降低且火焰半径增长速率急速下降时,Tulip火焰结构开始形成。     

球形罐中丙烷—空气混合气火焰传播特性分析

为了研究不同当量比时丙烷—空气混合气火焰的微观结构、加速传播过程,利用高速纹影等技术对火焰传播过程进行了拍摄,对不同当量比条件下的火焰传播规律进行分析及对比,特别地分析了预混火焰中形成的特殊火焰结构——Tulip的形成过程。研究结果表明,在富燃情况下,火焰传播特性明显受点火能量的影响,浮力也会改变火焰传播过程。当浮力降低且火焰半径增长速率急速下降时,Tulip火焰结构开始形成。     

热辅助CuO/ZSM-5活化过硫酸盐降解苯酚废水研究

以ZSM-5分子筛通过浸渍负载法制备出CuO/ZSM-5复合型催化剂,用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对其形貌结构进行表征,通过序批实验比较CuO/ZSM-5活化过硫酸盐体系降解苯酚的性能,对降解动力学进行分析并探讨其降解机理。结果表明催化剂中铜主要以CuO的形式存在,CuO/ZSM-5/过硫酸盐体系对苯酚有良好的降解效果。反应数据用Langmuir-Hinshelwood模型拟合,符合反应原理,表面反应是关键的控速步骤。与常规条件下催化降解苯酚的反应相比,该体系可较明显降低反应活化能。     

CuO/ZnO复合纳米树阵列的制备及光学特性

通过热氧化法在铜基板上制备CuO纳米线,采用凝胶法制备ZnO/CuO复合纳米树阵列。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学特性进行表征。结果表明,CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在CuO纳米线上二次生长的ZnO纳米棒具有各向晶体生长性质,CuO/ZnO复合纳米树在可见光区域出现了优越的发光性能;以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,CuO/ZnO复合纳米树还具有卓越的光催化性能。     

等离子喷涂ZrO2涂层隔热耐烧蚀性能研究

利用等离子喷涂方法制备了ZrO2陶瓷涂层。X射线衍射分析、扫描电镜分析表明涂层主要由立方相和四方相组成，涂层呈现层状结构，比较致密，但有孔洞存在。实验结果表明：ZrO2陶瓷涂层具有较好的隔热效果，隔热效果与火焰温度呈线性变化；在高温气流冲刷条件下的线烧蚀速率为0．044mm/s，质量烧蚀率为4．10g／s，基本为气流冲刷失效。     

含能油墨配方设计及其在微孔装药中的应用

为优化微装药方法及设计合适的含能油墨配方,将喷墨打印装药和湿法压装两种装药方法结合起来,发现装药密度得到明显提高,装药均一性较好。采用激光点火方式,结合高速摄影和X射线衍射(XRD)等对微孔燃烧过程及其燃烧产物进行分析,获得了含能油墨中载体种类、纳米Al/Cu O含量和Φ值对微孔燃烧的影响规律。发现硝化棉(NC)不但有很好的油墨性能、装药性能,而且点火燃烧性能良好。得到以下结论:载体为NC且质量分数为7.5%,Al/Cu O的Φ值为1.6,初步测得最优配方下平均冲量约为145μN·s。     

石松子粉爆炸过程中火焰传播特性研究

为了研究石松子粉火焰传播特征,采用哈特曼管装置对石松子粉在燃烧管中进行试验,利用高速摄影和红外热成像技术记录石松子粉火焰传播过程,并对石松子粉火焰传播速度和火焰温度变化情况进行了分析。结果表明:点火能量为200mJ,粉尘浓度在125~500g/m~3范围内,火焰在燃烧管中向上传播所达到的最大速度随着粉尘浓度的增加先增大后减小;在石松子粉浓度为250g/m~3时达到最大速度11.08m/s;火球的面积随着时间变化呈现先增大后减小的趋势,在60ms时达到最大,同时达到最高温度1100℃;随着火焰的向上传播,火焰的最高温度区域也随之向上移动。     

灰铁基Cr-n-Al_2O_3复合电刷镀层的性能

采用电刷镀在灰口铸铁表面制备了n-Al2O3掺杂的Cr基复合镀层。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、扫描电子显微镜附带能谱仪(EDS)等技术对镀层的晶粒尺寸、截面与表面形貌及n-Al2O3在镀层中的分布进行了表征。此外,利用显微硬度计、磨损试验机、电化学工作站等仪器对镀层的硬度、耐磨性、抗腐蚀性等进行了测试。结果表明:Cr-n-Al2O3复合镀层组织致密无明显缺陷,n-Al2O3均匀地弥散分布于镀层表面;在纳米粒子的弥散强化及细晶强化作用下,复合镀层的硬度相对于纯Cr镀层提高了42.8%,耐磨性也有所提高;此外,n-Al2O3的加入也改善了镀层的耐腐蚀性能。     

一种带约束管的爆炸箔点火器的结构设计

为降低X型爆炸箔点火器的发火电压，提高点火可靠性，设计了一种带约束管的爆炸箔点火器。它由壳体、约束管、点火药、盖片和堵盖等组成，外径为18.00 mm,高度为25.00 mm;输入点火药选用爆发点较低的热敏感型B/KNO₃点火药，装药密度为(1.45±0.05) g/cm³,装药量为(0.13±0.05) g;输出点火药选择许用B/KNO₃点火药，装药密度为(1.75±0.05) g/cm³,装药量为(0.62±0.05) g;输入装药约束管外径为5.00 mm,高度为4.50 mm,厚度为0.50 mm;输出装药约束管外径为8.00 mm,高度为7.00 mm,厚度为0.50 mm。并对爆炸箔点火器进行结构强度仿真和主要性能测试。结果表明：点火器在点火过程受到的最大应力约为54.513 MPa,最大应变约为3.699 3×10^-4;输出压力为17.90 MPa; 50%发火电压为672 V。满足了使用要求。     

加热速率和配分时间对低碳Q&P钢组织及性能的影响

第三代高强度Q&P(淬火配分)钢作为一种新型的热处理钢,其显微组织以马氏体和残余奥氏体为主,因而具有高强度和高延伸率.本工作利用Gleeble热模拟试验机改变加热速率(5℃/s、50℃/s、300℃/s)和配分时间(10 s、60 s)对Q&P钢的组织和性能进行研究.通过扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)分别研究了Fe-0.23C-1.55Si-1.92Mn-0.04Al钢的晶粒形貌、尺寸和物相;然后通过Gleeble热模拟试验机对其进行拉伸测试.研究结果表明,提高加热速率可以细化原奥氏体晶粒,进而在二次淬火时获得的二次马氏体尺寸也随之减少;当配分时间为10 s和60 s时,加热速率的提高有利于提高残余奥氏体的含量;当加热速率为300℃/s、配分时间为60 s时,试样的强塑积可达37.9 GPa·％.     

CuO修饰TiO2纳米管的沉积-沉淀法制备及其催化CO氧化性能

以钛酸纳米管和Cu(NO3)2为前驱体,采用沉积-沉淀法制备CuO修饰TiO2纳米管(CuO/TiO2NTs)。通过TEM(透射电子显微镜)、XRD(X射线衍射)和XPS(X射线光电子能谱)表征材料的结构,并研究制备过程中pH值对所得CuO/TiO2 NTs催化CO氧化活性的影响。研究表明,通过沉积-沉淀法可以制备高活性的CuO/TiO2NTs,随溶液的pH值升高,铜的负载量变少,而且不易被还原的二价铜含量升高,导致催化剂的活性变差。     

N2 O-C2 H4预混气体火焰的传播特性

运用标准k-ε模型,对N₂O-C₂H₄预混气体在水平半封闭管道内火焰传播过程进行了数值模拟,得到了火焰锋面结构、传播速度、出口压力和燃烧区的气流速度随时间的变化规律。研究结果表明,管道内预混火焰传播过程分为3个阶段:点火初期的平面火焰传播阶段、Tulip火焰传播阶段和指形火焰传播阶段;火焰传播速度呈指数增长,管道出口处压力和气流速度均呈现出先增大后减小的趋势。同时,采用高速摄影系统、压力传感器、有机玻璃管等装置对预混气体的火焰加速进程和压力演变过程进行了验证,实验结果与数值模拟结果一致。     

基于纳米CuO敏感电极混合位型NO2传感器的研究

采用溅射法制备的纳米结构CuO为敏感电极,钇稳定氧化锆(YSZ)为固体电解质制成了一种混合位型NO2传感器。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别表征了CuO敏感电极的相组成和微观形貌。研究了Cu的不同溅射时间对CuO敏感电极微观结构及传感器敏感性能的影响。结果表明,CuO颗粒随着Cu溅射时间的增长而增大,制成的传感器在600～700℃范围内对25～400mL/m3的NO2具有较好的敏感性能,传感器响应信号与NO2浓度的对数呈现良好的线性关系,其中60min,Cu传感器在650℃时灵敏度达41.47mV/decade,对于400mL/m3的NO2,90%的响应时间和恢复时间分别约为160、260s,体积分数0～10%的CO2对传感器的响应几乎没有影响,传感器具有较好的敏感度、重现性和稳定性。     

喷丸处理对高强度7150铝合金弯曲形变的影响EI北大核心CSCD

采用X射线衍射残余应力分析和衍射峰半高宽研究喷丸残余压应力和塑性变形对7150铝合金薄壁试样弯曲形变的影响.结果表明：喷丸时间0～60s时,由于喷丸残余应力的引入和塑性变形的累积,试样弯曲形变速率较大,对于喷射压力为0.05MPa的试样,其值可达10.3μm/s;喷丸时间超过60s后,残余压应力场饱和,试样形变主要依靠喷丸表面的塑性变形,而试样弯曲形变速率降低到1.3μm/s.增大喷射压力将使试样的弯曲形变速率和相对弯曲形变总量增大.     

拉伸速率对钢板胶接接头力学性能的影响

本文对两种钢板单搭胶接接头在不同的拉伸速率下(准静态、10m/s、20m/s)实验研究了不同拉伸速率对两种钢板接头力学性能的影响。结果表明钢板胶接接头在高速拉伸(10m/s、20m/s)时的强度相对于准静态(13mm/min)有明显提高,并且随着拉伸速率的增加而增大。这是由于在高速拉伸时接头及胶层高速形变,应变率大大增大,胶层粘性因素所产生的应力大大增加,使得接头强度提升。失效模式也随着发生改变,呈现出脆性断裂模式。被粘物材料性能的不同也会对接头强度产生影响,且这种影响随着拉伸速率的增加逐渐减小。     

CO_2在铜掺杂的TiO_2纳米管中的光催化还原研究

分别通过阳极氧化法和电沉积法制备了TiO_2纳米管及铜掺杂的TiO_2纳米管(CuxOy/TiO_2纳米管)复合材料。利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜和X射线能谱分析等手段对材料进行表征。结果表明:用阳极氧化法制备的TiO_2纳米管为锐钛矿型,平均管直径为90~110nm,平均管长为300nm左右;采用电沉积法制备的CuxOy/TiO_2纳米管中铜以CuO的形式存在。在密封悬挂式光催化系统中,研究不同浓度CuSO_4电镀液制备的CuO/TiO_2纳米管对CO_2的光催化还原行为。在500W氙灯光照的条件下,TiO_2纳米管和CuO/TiO_2纳米管还原CO_2的产物是CO和CH_4;TiO_2纳米管在光照6h时,CH_4的产率达到1.3×10~(-6)/(cm~2·h),而0.04mol/L CuSO4电镀液制备的CuO/TiO_2纳米管在同样条件下,CH_4的产量达到3.7×10~(-6)/(cm~2·h)。这说明CuO/TiO_2纳米管显著提高了CO_2的光催化还原效率。     

预设升温速度对电场作用下Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的影响

采用Gleeble-3500D热模拟机,研究了电场作用下预设升温速度对Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的影响.结合X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及金相显微镜分析了合成产物的相组成及显微组织,同时基于能量守恒定律对体系中TiC的转化率进行理论计算.结果表明:随着预设升温速度的提高(50～100℃/s),体系的点火温度相应下降(752～629.78℃);试样的致密度则相应地提高;合成产物TiC颗粒逐渐变细.同时转化率计算结果显示:Fe-Cu-Ti-C体系中TiC的转化率随着预设升温速度的提高而有所增加.     

水雾对黏塑性炸药PBXN-5燃烧的抑制作用研究

为研究水雾对自由堆积状态黏塑性炸药PBXN-5粉末燃烧的抑制作用,搭建了开放式燃烧试验装置,选用了粒度范围D₉₈=425 μm的PBXN-5粉末,分别对无水雾、喷水压力为0.5 MPa和2.0 MPa 3种条件下堆积状态PBXN-5的燃烧过程进行了试验,获得了火焰传播过程及火焰温度随时间的分布曲线。结果表明:在水雾喷水压力为0.5 MPa 和2.0 MPa时,堆积状态PBXN-5的燃烧持续时间分别是自由燃烧时的32.6%和31.8%,说明水雾对于PBXN-5燃烧有很好的抑制作用;灭火时间分别为377.011 ms和115.004 ms,而且2.0 MPa时火焰的最高下降速率较0.5 MPa时有所增加,表明对于堆积状态PBXN-5火焰抑制效果来说,雾动量的影响较雾滴粒径强。