丝网印刷法制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层研究

目的 提高SOFC金属连接件CuMn2O4尖晶石涂层高温抗氧化性能和导电性能。方法 采用溶胶-凝胶法制备Y改性CuMn2O4尖晶石粉末，采用丝网印刷技术在SUS430合金表面制备Y改性CuMn2O4尖晶石涂层。利用XRD、SEM表征Y改性CuMn2O4尖晶石粉体及涂层的物相结构及微观形貌。利用氧化增重实验研究Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃空气中氧化168 h的高温氧化行为，通过“四点法”测量涂层在高温氧化过程中的面比电阻值。结果 CuMn2O4尖晶石粉末的晶格常数随着稀土Y含量的增大而增大，当Y元素的含量为0.02 mol/L时，晶格常数增幅趋于平缓，此时所得粉体物相结构稳定，结晶程度较好，晶粒尺寸细小且颗粒间团聚现象较少。Y改性前后CuMn2O4尖晶石涂层试样的氧化动力学曲线均遵循抛物线氧化定律，其氧化速率常数分别为9.39×10-5、6.31×10-5 mg2/(cm4?h)。Y改性CuMn2O4尖晶石涂层试样在800 ℃氧化168 h时的面比电阻值约为26.2 m??cm2，低于未改性涂层试样的面比电阻值（约27.3 m??cm2）。结论 Y改性CuMn2O4尖晶石涂层能有效改善金属连接体的高温抗氧化性能和导电性能。     

数字化无模冷冻铸造成形方法研究

本文提出了一种数字化无模冷冻铸造成形方法。它是用纯水做砂型铸造用粘接剂，预混适量水分的型砂颗粒通过低温冻结后形成冷冻砂坯，然后进行基于减材制造成形原理的冷冻砂型切削的新技术。文中揭示了包覆型砂颗粒的水膜通过低温相变后冻结成冰晶粘接桥的微观形貌演化规律，发现冷冻砂型的强度是由冰晶颗粒和型砂颗粒的界面结合作用产生的，并且随着冷冻温度降低，砂型抗拉强度显著增加。同时系统地开展了A356铝合金在冷冻砂型中的快速凝固成形机理研究，包括冷冻砂型中铸件凝固的铸态微观组织、成分分布及力学行为。结果表明：随着凝固速率提高，组织中初生α-Al相的二次枝晶臂间距（SDAS）显著减小，晶粒尺寸明显细化，Si元素在基体中的溶解度增大。试件抗拉强度、塑性值和微观硬度值均显著升高，金属构件尺寸精度可达CT8级。     

通孔式钛合金层强韧化Ti2AlC/TiAl基叠层复合板材

以通孔式结构TC4钛合金箔为增韧层,以TiC-Ti-Al混合粉末为反应体系,采用放电等离子烧结技术(SPS)制备TC4/Ti2AlC-TiAl基叠层结构复合板材。借助XRD、SEM等分析相组成和组织结构,并测量室温弯曲强度和断裂韧性。结果表明,叠层结构复合板材的力学性能呈各向异性;当Ti2AlC含量(质量分数)为15%时,断裂韧性在加载方向垂直于叠层方向时达到最大值18.81 MPa·m1/2,远高于无Ti2AlC的复合板材的断裂韧性。通孔叠层结构设计以及复合化手段构建了复杂的裂纹扩展路径,且钛合金韧化层可以吸收断裂能,对改善韧性具有重要作用,为金属复合板材研究提供了一种全新的设计思路。     

山西庙宇建筑中献殿空间剖析

献殿是庙宇建筑群的重要组成部分,对庙宇内献享空间的形成与变化有重要影响,但在学界缺乏对献殿系统的研究。该文以山西庙宇建筑中献殿为主要研究对象,在文献阅读和实地调研的基础上,探究庙宇建筑中献殿这一特殊单体建筑的发展规律,分析了献殿在庙宇建筑中的空间布局规律以及对庙宇空间形态的影响,同时对理解传统祭祀建筑的演变过程有积极的意义。     

变电站接地网故障定位研究

针对变电站接地网腐蚀断裂点往往采用大面积开挖和掀盖板来查找,费时费力等缺点,提出两次定位法,根据变电站一般由主控制室、室外开关场和室内开关场三部分组成的特点,先利用电焊机接地扁铁来进行粗定位,确定含故障点区域,再运用电网络理论对含故障点区域进行细定位,进而可以快速精确找到故障点。最后通过实例分析验证了该方法的快速性和有效性,对今后处理类似问题具有很好的借鉴意义。     

基于单神经元PID的真空炉自适应温度控制

根据真空热处理系统的特点,将单神经元PID控制算法应用到真空热处理系统的温度控制上。根据神经网络的非线性逼近能力和自学习自适应的特点,将单神经元网络与PID控制结合实现对真空炉温度的控制,以达到提高真空炉温度控制品质的目的。并通过计算机仿真软件进行仿真试验,仿真结果表明单神经元PID控制系统可以对控制参数自整定,其对温度控制更加稳健,具有更强的抗干扰能力和鲁棒性。经过搭建真空炉温度控制系统试验平台验证后发现,应用单神经元PID控制的真空炉系统的温升过程表现出了良好的稳定性,但是温度控制的响应速度和保温的精度略有下降。要想进一步提高温控品质,需要就单神经元PID控制方法在响应速度和控制精度上做进一步改进。     

高氮奥氏体不锈钢组织调控及加工硬化机制

研究了高氮奥氏体不锈钢在不同热轧条件下的组织与性能的演变规律,探讨控轧参数对试验钢组织及加工硬化机制的影响。结果表明:随着终轧温度的降低,奥氏体晶粒由偏等轴变化到压扁拉长状,试验钢中铁素体的含量和球状碳化物析出量增多,抗拉强度和屈强比升高,伸长率降低,断面收缩率变化不大;空冷比水冷得到试验钢的抗拉强度大,而冷却方式对伸长率、断面收缩率和屈强比影响不大。在拉伸变形过程中应变硬化机制是相互转换和竞争的,在变形刚开始时(强加工硬化阶段),位错强化起主要作用,当变形进行到一定程度时(多阶段硬化阶段),位错强化和孪晶强化机制共同起作用。     

邵晨作品

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