磁巴克豪森噪声重构磁滞参数的硬度测定方法EI北大核心CSCD

针对铁磁性材料硬度指标的快速、定量、无损检测的实际需求,揭示了材料微观结构变化对磁巴克豪森噪声信号的影响机理,提出了采用磁巴克豪森噪声重构磁滞参数作为无损定量评价材料力学性能硬度指标。采用不同热处理制度对45钢试件进行处理,得到一组具有硬度梯度的标定试件;通过比较标定试件上不同激励电压对磁巴克豪森检测系统灵敏度的影响,选择最佳激励电压;采用磁巴克豪森噪声检测技术对不同热处理标定试件进行检测,对检测信号数据进行后处理,得到磁巴克豪森噪声能量滞后周期循环曲线,即重构磁滞回线。计算不同热处理45钢标定试件4种重构磁滞参数,构建材料力学性能硬度指标、微观结构及4种重构磁滞参数之间的映射关系,得到磁巴克豪森噪声重构磁滞参数评价45钢硬度的标定模型,并对标定模型进行验证,标定模型预测硬度误差基本满足工程应用10%的指标要求。     

U型磁轭励磁时磁巴克豪森噪声信号分布规律研究

磁巴克豪森噪声是材料性能和应力状态检测的重要技术之一,材料磁化时磁巴克豪森噪声信号发射分布状况以及信号接收器的位置直接决定着所获取原始信号结果,进而对后期结果评判具有非常重要的影响。研究得到了U型磁轭励磁方式不同励磁条件下材料表层磁巴克豪森噪声信号的发射强度分布。试验使用缠绕于磁芯上的线圈作为接收器,采用逐点测试方法获取Q235材料表面磁巴克豪森噪声信号分布图。通过这些信号分布图,得了材料磁化强度与巴克豪森噪声信号发射强度分布的关系,以及信号接收器位置对接收信号的影响。     

磁巴克豪森噪声重构磁滞参数的硬度测定方法

针对铁磁性材料硬度指标的快速、定量、无损检测的实际需求,揭示了材料微观结构变化对磁巴克豪森噪声信号的影响机理,提出了采用磁巴克豪森噪声重构磁滞参数作为无损定量评价材料力学性能硬度指标。采用不同热处理制度对45钢试件进行处理,得到一组具有硬度梯度的标定试件;通过比较标定试件上不同激励电压对磁巴克豪森检测系统灵敏度的影响,选择最佳激励电压;采用磁巴克豪森噪声检测技术对不同热处理标定试件进行检测,对检测信号数据进行后处理,得到磁巴克豪森噪声能量滞后周期循环曲线,即重构磁滞回线。计算不同热处理45钢标定试件4种重构磁滞参数,构建材料力学性能硬度指标、微观结构及4种重构磁滞参数之间的映射关系,得到磁巴克豪森噪声重构磁滞参数评价45钢硬度的标定模型,并对标定模型进行验证,标定模型预测硬度误差基本满足工程应用10%的指标要求。     

几种尖晶石铁氧体的制备及磁性研究

用化学共沉淀法制备了NiFe2O4、ZnFe2O4和Ni0．64Zn0．36Fe2O4纳米粉体,在室温下测定了它们的磁性能。结果表明：尖晶石型单一反型铁氧体的磁性起源于未抵消的亚铁磁性,正尖晶石型结构的单一ZnFe2O4离子分布通常呈现反铁磁性,而Zn^2＋替代反型分布铁氧体XFe2O4中的一部分磁性离子X^2＋形成复合铁氧体ZnaX1-aFe2O4,复合体系中的ZnFe2O4呈现铁磁性。铁氧体的磁性与二价阳离子磁性和分布有关。     

基于磁巴克豪森噪声的S136钢表面硬度定量预测模型对比

表面硬度是铁磁性材料制造质量评价的重要指标,其无损定量检测是该领域的研究热点。为将磁巴克豪森噪声技术用于S136表面硬度的无损定量检测,利用实验室研制的磁巴克豪森噪声检测装置对60块具有不同表面硬度的S136试件进行重复性测试,统计测得多项磁参量的变异系数,结果表明检测装置具有良好的重复检测精度。为实现表面硬度的磁学定量表征,分析磁巴克豪森噪声和切向磁场强度检测信号的6项特征磁参量与硬度的关系,重点对比研究基于一元、多元线性回归和BP神经网络模型的表面硬度定量预测方法。研究结果显示:采用6项磁参量作为输入的BP神经网络模型对表面硬度的预测精度最高,对300个案例的平均预测误差仅为2.14%,最大误差约为11.74%,274个案例的预测误差小于5.00%。研究成果为实现钢板表面硬度的磁巴克豪森噪声无损定量检测提供了方法借鉴。     

巴克豪森噪声在电站用铁磁材料疲劳寿命评估领域的研究现状

介绍了国内外应用巴克豪森噪声检测技术在电站用铁磁材料疲劳寿命评估中的研究状况。分析、总结巴克豪森噪声与显微结构特征的内在关系以及巴克豪森噪声疲劳寿命预测曲线的研究进展,并指出该技术存在的问题和今后发展的方向。     

水热法合成COFe_2O_4纳米颗粒及其磁性能

采用水热法制备尖晶石CoFe_2O_4纳米颗粒,通过改变合成温度(140～200℃)和原料中钴的含量,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电镜和振动磁强计等研究上述两个因素对合成颗粒结构、形貌及磁性能的影响,并从机制上加以解释。结果表明:水热法合成的CoFe_2O_4纳米颗粒平均粒径在30～40nm之间,提高原料中钴的含量有利于去除α-Fe_2O_3相;随合成温度的升高,该颗粒的饱和磁化强度持续增大,最高为59.694Am~2·kg~(-1),矫顽力先升后降,最高可达1273.28A·m~(-1)。     

掺杂W型锶铁氧体的制备及磁性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了W型锶铁氧体SrZn_2Fe_(16)O_(27),研究了制备过程中柠檬酸用量、溶液pH、煅烧温度以及煅烧时间对纳米晶性能的影响。在此基础上,研究了掺钴SrZn_(2-x)Co_xFe_(16)O_(27) (x=0～1)对锶铁氧体磁性能的影响。试验结果表明,当柠檬酸与金属离子的摩尔比为1:1,溶液pH为6.0,烧结温度在1 100℃煅烧时间3 h时,得到粒径小、分散性好的纳米晶SrZn_2Fe_(16)O_(27)。并且,掺钴后随着掺杂量x的增大,比饱和磁化强度σ_s先增大后缓慢下降,而矫顽力Hc在x>0.2后明显下降,这非常有利于用作高密度磁记录材料。     

纳米铁氧体磁特性及其应用

当铁氧体粒子尺寸小到纳米级会表现出很多独特的性质,磁性能也会发生很大的变化,表现出超顺磁性、矫顽力特性、巨磁电阻效应等。文中研究了纳米铁氧体内部磁畴结构变化,分析了单畴结构对形成其磁特性所起的作用。介绍了基于这些磁特性而研发的各种材料的研究进展及他们在工程领域中的应用。     

简单包覆改性LiMn_2O_4正极材料在高温下的电化学性能

为了解决尖晶石锰酸锂(LiMn2O4)电池正极在高温下容量降低过快的问题,通过简单方法将NiO包覆到LiMn2O4粉体表面,并对包覆前后LiMn2O4粉体材料的结构、形貌和相应正极材料的电化学性能进行了研究。结果表明:NiO包覆LiMn2O4粉体后其晶体结构没有发生改变,表面呈现钟乳石状突起;与包覆前相比,NiO包覆LiMn2O4粉体后的正极材料的循环性能和倍率性能分别提高了8.79%和14.04%。     

(1-x)Sr1.85Ca0.15NaNb5O15-xBiFeO3陶瓷的显微结构及烧结、介电性能

采用固相反应法制备了钨青铜结构的(1-x)Sr1.85Ca0.15NaNb5O15-xBiFeO3(SCNN-BFO)陶瓷,研究了BFO含量对该陶瓷显微结构、烧结和介电性能的影响。结果表明:当x≥0.1时,使陶瓷具有最大密度的烧结温度从1 350℃降低到了1 250℃,并且抑制了烧结开裂问题;当x=0.2时,陶瓷中出现了Sr2(FeNb)O6和Bi1.34Fe0.66Nb1.34O6.35杂质相,且二者的含量随BFO含量的增加而增加;x=0.6时,Bi1.34Fe0.66Nb1.34O6.35成为主晶相;x<0.1时,陶瓷的介电常数和介电损耗均较低;随BFO含量的增加,低频介电常数显著增大,介电损耗出现峰值后减小。     

SLM激光快速成型金属零件的组织及力学性能分析

为了对SLM快速成型不锈钢零件的组织及力学性能进行分析与研究,用SLM制备了拉伸试样进行拉伸试验,对其断口进行电镜扫描,分析其断裂特点;利用SLM设备制备了金属立体,进行显微硬度的测试、金相组织分析。实验结果表明:SLM快速成型金属件具有良好的拉伸性能、拉伸试样为韧性断裂;零件内部具有良好的致密性、晶粒细小,显微硬度高于一般奥氏体不锈钢;内部组织结构均匀,具有定向凝固特征;成型件物相主要以奥氏体存在。SLM成型金属件具有良好的组织特性及力学性能,能够满足实际使用的要求。     

一种橡胶剪切阻尼器动静态力学特性实验研究

对大桥吊杆用橡胶剪切型阻尼器的静动态特性进行9组实验检测研究.研究结果表明,该类橡胶阻尼器的静态试验特性受橡胶与钢板连接方式影响,其主要原因是受橡胶黏弹性呈现出的非线性力学特性所致.因此,橡胶的厚度对拉伸或压缩位移量的响应也呈非线性关系,这种影响程度在10%左右;而动态特性试验表明,阻尼器刚度K'随橡胶长度增长而增大,...     

类金刚石薄膜纳米摩擦性能的试验研究

利用摩擦力显微镜(FFM),对由等离子体增强化学气相法沉积的类金刚石(DLC)薄膜的纳米摩擦性能进行了试验研究。用原子力显微镜(AFM)观察了DLC薄膜样品的表面形貌,同时测定了其粘附力值。从外加载荷、扫描速度和湿度的角度分析了薄膜的摩擦特性。     

轧制方式和热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响

通过显微组织观察和拉伸试验研究了不同轧制方式(换向轧制和单向轧制)与3种热处理工艺对TC4-DT钛合金板材各向力学性能的影响。结果表明:与单向轧制相比,换向轧制减小了组织的各向异性,使得钛合金的各向力学性能一致;低于相变点的固溶时效热处理得到了双相组织,使板材具有更好的综合力学性能。     

不同工艺参数与超声振动作用下成形制件的盐雾老化性能

为了对注塑成形制件老化因素进行深入分析,设计制造了带有超声辅助振动系统的注塑模具来成形底部带有标准拉伸试样的矩形壳体制件。选用等规聚丙烯材料进行了不同工艺参数和超声振动作用下的成形试验,并对试验获得的制件进行了中性盐雾老化试验。同时借助X射线衍射、傅里叶变换红外光谱分析、扫描电子显微镜观测及拉伸试验等方法,研究了熔体温度、模具温度、保压压力及超声功率变化对制件内部凝聚态结构的形成与其抗老化性能的影响。研究结果表明,升高熔体温度会使制件的抗盐雾老化性能下降,而提高模具温度和保压压力则可使制件的抗盐雾老化性能提升;增大超声功率虽可使制件内部的结晶度增加,但超声功率超过200 W时,制件的拉伸强度却大幅下降,可见过高的超声功率并不利于制件内部形成具有最佳抗老化性能的凝聚态结构。     

Electron field emission properties of Co quantum dots in SiO2 matrix synthesised by ion implantation

In this work, Co ions were implanted into thermally oxidised SiO2 layers on silicon substrates. The implantation energy was 50 keV and the doses were 1, 3, 5 and 7 x 10(16) Co+/cm2. The field emission (FE) properties of these layers were studied and correlated with results from atomic force microscopy and transmission electron microscopy measurements. Other than that for the lowest dose sample, crystallised Co nanoclusters, with sizes ranging from 1.8 to 5.7 nm, are observed in these Co-implanted layers. The higher dose samples exhibit excellent FE properties and give an emission current of 1 nA at electric fields as low as 5 V/microm, for a dose of 5 x 10(16) Co+/cm2, compared with 120 V/microm for the lowest dose samples. We attribute the excellent FE properties of these layers to the formation of Co nanoclusters, with the electrical inhomogeneity giving rise to local field enhancement. Finally, repeatable staircase-like current-field (I-F) characteristics are observed in FE measurements of these higher dose samples as compared to conventional Fowler-Nordheim-type I-F characteristics in the lower dose sample. We believe this data may be a result of Coulomb blockade effects arising from the isolated low-capacitance metal quantum dots formed by controlled ion implantation.     

酰肼类及磷酸类润滑油添加剂CoMSIA-QSTR抗磨损性能模型构建

采用比较分子力场分析(Comparative Molecular Field Analysis,CoMFA)和比较分子相似性指数分析(Comparative Molecular Similarity Indices Analysis,CoMSIA),对36种酰肼类及部分磷酸类润滑油添加剂的抗磨性能进行摩擦学三维定量构效关系的研究,在静电场和立体场分别建立添加剂的CoMSIA模型,对比分析2种模型的稳定性和预测能力。结果表明:在静电场构建的CoMSIA模型的预测能力较好,表明分子静电场对该类型类化合物的抗磨性能影响最大;基于该模型构建的三维等高线图可较为直观地解释静电场对化合物抗磨性能的影响,即当官能团或原子的电负性和所在区域性质一致时,抗磨性能最好。因此在特定区域引入带有正电荷或负电荷的基团或原子将有助于提高化合物的抗磨效果。     

二价离子掺杂对PNN基陶瓷相结构和性能的影响

用传统氧化物合成法于950℃低温烧结制备出掺杂二价离子的PNN基弛豫铁电陶瓷，研究了二价离子(Mg^2 、Ca^2 、Sr^2 和Ba^2 )掺杂对PNN基陶瓷结构和性能的影响。结果表明：掺杂不同的二价离子会有不同的焦绿石相出现，掺杂Mg^2 对PNN基陶瓷的介电性能影响不大；而掺杂Ca^2 、Sr^2 和Ba^2 可促进PNN基陶瓷收缩致密化，有效提高PNN基陶瓷的介电温度稳定性，使居里温度向低温方向移动。在几种二价离子中，掺加Sr^2 后的PNN基陶瓷不仅显微组织最致密，而且具有较大的绝缘电阻率和优异的温度稳定性。     

圆柱形三自由度超声电机输出性能的仿真设计

研制了一种基于两个二阶弯振模态和一个一阶纵振模态的圆柱形三自由度超声电机.其定子的长度、直径和质量分别为20 mm,56 mm和130 g;转子直径为25 mm;转子绕X、Y和z-轴的空载转速分别为33、35和66 r·min-1,堵转矩分别为24.8、36.6和30.2 mN·m.根据圆柱形三自由度超声电机的结构和工作原理,建立了它的输出性能仿真数学模型.用有限元方法对定子进行结构动力学分析,得到定子上各驱动点的工作频率和工作振幅,计算驱动点的位移和速度;假设定子和转子是弹性接触的,即定、转子之间的接触点由一系列弹簧相连接,根据定、转子的相对运动和胡克定理,计算出每个接触弹簧的变形和弹性力;计算定、转子之间的摩擦力;进而计算出电机的输出力矩、功率损失和驱动效率.根据所建立的数学模型,用MATLAB软件编制了仿真设计程序,计算出电机的输出性能,并与实验结果进行了比较和分析.实验显示,当输出转矩较小时,仿真结果与实验结果符合良好;随着输出转矩的增加,二者之间的误差逐渐增大,而且实验值小于仿真值.结果表明,实际输出性能的下降是由定、转子之间的打滑造成的.电机输出性能仿真的实现,将为电机的性能预估和优化设计打下理论基础.