镀锌钢表面有机酸/硅酸盐钝化及钝化膜的耐蚀性能

为加强环保,进一步提高镀锌钢彩色钝化膜的耐蚀性能,采用硅酸盐和有机酸单宁酸对镀锌钢板表面进行复合钝化,采用醋酸铅点滴试验和中性盐雾试验研究了钝化膜的耐蚀性能,并对复合钝化液的组分及工艺条件进行优选。结果表明:优选工艺为35 g/L Na2SiO3,10 mL/L H2O2(30%),5 mL/L H2SO4(98%),2 g/L CuSO4,5 g/L单宁酸,10 g/L NaNO3,pH值为2.0,温度为50℃,钝化时间30 s,钝化封闭后于60~70℃老化5~10 min;钝化膜外观为均匀彩色,与基体附着力良好,耐醋酸铅点滴腐蚀时间为79 s,耐中性盐雾腐蚀时间达128 h,其耐蚀性能虽不及六价铬钝化膜,但优于三价铬钝化膜。     

Ni原子在纳米晶Fe中的扩散行为研究

采用高能喷丸法在工业纯铁表面制备一定厚度的纳米晶铁,在Gleeble-1500D型热模拟机上对纳米晶铁和常规粗晶铁扩散偶施加10MPa的恒定压力,在650~850℃进行Ni原子扩散实验,并利用能谱仪(EDS)对Ni原子的扩散距离和扩散浓度进行测定。计算结果表明,同样的扩散条件下,Ni原子在纳米晶铁中的扩散距离和扩散浓度均高于常规粗晶。650℃时,镍在纳米晶铁中的扩散系数为5.79×10-15 m2·s-1;850℃时,镍在纳米晶铁中的扩散系数为8.48×10-15 m2·s-1。     

低透气性煤层双孔预裂爆破增透数值模拟

煤层深孔预裂爆破增透技术可以有效解决低透气性煤层瓦斯难抽采问题,通过研究不同爆破方法对煤体破坏范围的影响进而确定合理的爆孔半径对提高瓦斯抽采率具有重要的意义。以潞安矿区漳村煤矿3#煤层为研究对象,采用数值模拟的研究方法研究了双孔连续爆破应力波的传播过程及对煤层影响的范围。研究结果表明:单孔爆破模型应力波的传播特性以及爆破影响范围与双孔爆破模型存在明显差异,双孔爆破应力叠加破坏煤体的范围要远于单孔爆破对煤体的影响;通过钻孔间距为5 m、8 m和10 m的两孔连续起爆模拟结果比较,确定漳村煤矿3#煤层预裂爆破两爆破孔的合理间距为8 m。     

三维摄影测量用于露天深孔爆破设计初探

精细爆破要求精确控制炸药爆炸能量释放与介质破碎和抛掷的过程。为了实现精细爆破的要求,需要有准确的地形资料、先进的设计方法以及精确的理论计算和数值模拟。采用ShapeMetrix3D三维摄影测量系统为获得准确的爆区三维地形资料并建立最初的三维模型提供了有效的工具。基于Windows开发环境,利用ShapeMetrix3D三维摄影测量系统获得三维地形资料并建立地形数据库,以C#作为开发工具,开发了能够实现深孔布置、深孔三维坐标获取、装药量计算等功能的露天深孔爆破设计系统,为精细爆破提供了先进的设计平台。系统可以准确地再现爆区的地形地质条件,实现人机交互爆破设计,准确地确定孔位、孔网参数和爆破药量,使爆破效果和爆破有害效应得到有效的控制,最终实现安全可靠、绿色环保及经济合理的爆破作业。     

KOH活化法制备汉麻秆活性炭及其微孔结构的研究

采用生物质材料制备比表面积大、微孔结构发达的活性炭,对于缓解资源紧缺、拓展活性炭在气相吸附和双电层电容器等方面的应用具有重大意义。以汉麻秆为原料、KOH为活化剂制备活性炭,通过正交试验探讨碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭得率和碘吸附值的影响;采用场电镜、孔径分析仪对样品的微孔结构进行分析。结果表明,影响活性炭得率和碘吸附值的最显著因素分别为碱炭比和活化温度,在碱炭比4∶1、活化温度900℃、活化时间为0.5h的条件下,活性炭得率为72%、碘吸附值为2 047mg/g,比表面积为1 924.08m2/g,总孔容为1.01cm3/g,平均孔径为2.1nm;该活性炭的微孔结构发达(微孔率为81.19%),孔径分布较窄,同时存在超微孔和极微孔,且极微孔含量很高。     

陶瓷纤维过渡层对碳化硅非对称过滤膜的影响

研究了由莫来石纤维和硅酸铝纤维组成的陶瓷纤维过渡层对高温气体过滤用碳化硅非对称过滤膜的成膜和过滤压降的影响。利用SEM测试了陶瓷纤维过渡层的表面形貌以及非对称过滤膜侧面的形貌。厚度约为60μm的陶瓷纤维过渡层介于支撑体和过滤膜之间,有效阻止了小粒径的过滤膜颗粒进入支撑体孔隙而减小了过滤膜的实际厚度,进而降低了过滤膜的过滤压降。同时陶瓷纤维过渡层还大大提高了成膜过程中过滤膜的均匀性和完整性。     

负载型纳米TiO_2的制备及其对亚硝酸盐的光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+、Gd3+共掺杂纳米TiO2,并以空心玻璃微珠(HGM)为载体制备了负载型催化剂(Fe3+/Gd3+/TiO2-HGM)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外漫反射(DRS)对其进行了表征。考察了溶胶煅烧温度、煅烧时间对空心微珠负载效果的影响,并对负载次数、催化剂用量对亚硝酸盐的光催化活性的影响进行了测定。结果表明,与自制Fe3+/Gd3+/TiO2相比,负载型催化剂可显著提高催化剂的光催化活性;当以500℃下煅烧2h,负载两次,催化剂投入量为2.0g/L时,亚硝酸盐可得到最大降解,其降解率约为93.81%。     

高温合金扩压器整体精铸过程的数值模拟及工艺优化

为了完成某航空发动机扩压器部件的整体精密铸造,提高铸造的合格率,降低铸造成本,采用ProCAST数值模拟技术对铸造过程进行了模拟.模拟结果表明:当型壳采用保温毡包裹,保温温度为1 050℃时,铸件下端加强筋附近出现了分散状的缩松;对出现疏松的部位采用铁砂制备型壳,熔注时型壳下部采用河砂保温,型壳上部仍然采用保温毡进行保温,保温温度改为1 100℃,模拟出铸件加强筋部位的疏松缺陷减少,甚至消失.实物熔注结果表明,采用ProCAST软件对扩压器铸件精铸工艺参数的模拟结果与实物浇注缺陷吻合.     

TiO2负载硅胶催化剂的制备和光催化活性

用溶胶-凝胶法制备Fe3+、Gd3+共掺杂的纳米TiO2,并以硅胶(SiO2)为载体制备出负载型催化剂(Fe3+/Gd3+/TiO2-SiO2)。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外漫反射(DRS)等手段对其进行了表征。研究了溶胶煅烧温度、煅烧时间以及陈化时间对硅胶负载效果及对亚硝酸盐的光催化活性的影响,并测定了催化剂的用量及其循环使用对亚硝酸盐的光催化活性的影响。结果表明,与Fe3+/Gd3+/TiO2相比,负载型催化剂可显著提高催化剂的光催化活性;在500℃煅烧2 h、陈化时间1 h、催化剂投入量为1.0 g/L时亚硝酸盐降解效果最佳,降解率约为90.46%。     

气体中微量一氧化碳、甲烷、二氧化碳的气相色谱分析

建立了甲烷转化气相色谱法测定气体中一氧化碳、甲烷、二氧化碳的分析方法。采用一阀两柱系统,氯气、氯化氢通过十通阀经柱Ⅰ(Hayesep Q)反吹出系统,一氧化碳、甲烷、二氧化碳通过柱Ⅱ(Porapak Q)进入氢火焰离子化检测器进行检测,通过外标法定量,结果表明该方法线性好,各组分的检出限分别为一氧化碳0.02×10-6(mol/mol)、甲烷0.05×10-6(mol/mol)、二氧化碳0.08×10-6(mol/mol)。该方法简便、准确、灵敏、重现好。