掺杂对PZT压电陶瓷的影响及研究进展

在介绍掺杂PZT压电陶瓷材料制备的基础上,总结出生产掺杂PZT材料的最佳掺杂条件,以及配方对压电陶瓷性能的影响,只要工艺合适,性能完全能再提高,对压电陶瓷材料的发展趋势进行了展望。     

Sulfuric acid recovery from rare earth sulphate solutions by diffusion dialysis

1 Introduction As an important industrial chemical, sulfuric acids are widely used in metallurgical and chemical processes, in which some waste solutions containing free sulfuric acids and metallic ions are therefore produced[1, 2]. If these waste acids …     

基于离散裂缝模型的页岩油储层压裂渗吸数值模拟

对于含黏土矿物较高的页岩油储层,地层水的矿化度可高达4.786×103 mol·m?3,压裂过程中与注入的低矿化度压裂液形成的渗透压作用显著。为探究渗透压对渗吸的影响作用,建立了综合考虑渗透压和毛管力渗吸作用的油水两相二维离散裂缝网络模型,开展了页岩油储层压裂液泵注和关井阶段渗透压、毛管力、关井时间、盐浓度、膜效率、分支缝面积占比等对渗吸的影响规律研究。结果表明:①滤失主要由压力差、毛管力和渗透压3种机制驱动,其中压力差是滤失的关键控制机制;②关井时间对压裂液的渗吸作用影响较大,关井50 d时,前15 d渗吸量可达到总渗吸量的80%,且关井压力扩散会波及到两侧压裂段;③与压力扩散相比,渗透压达到平衡的时间较长,对于地层水矿化度为4.786×103 mol·m?3的情况,裂缝附近的矿化度达到600 mol·m?3左右所需关井时间为50 d;④由于压力差是渗吸主要驱动力,页岩膜效率对渗透压力扩散影响微弱,页岩膜效率30%与5%相比渗吸量仅增加4%;⑤对于密切割压裂,关井后,含水饱和度受小间距水力裂缝控制,分支缝对渗吸含水饱和度的影响有限。      

基于连续反演算法的时滞补偿控制综述

在实际系统的工作过程中,时滞现象普遍存在,如控制信号的采集与传输、控制器的构建与实施、事件的决策与处理等。考虑并有效处理时滞特性的影响有助于提升系统的性能。基于连续反演算法的时滞补偿控制策略是一种有效的控制方法且取得很多研究成果。该时滞补偿控制的主要思路是将具有时滞特性的常微分方程或偏微分方程变换为不具有时滞特性的常微分方程?偏微分方程/常微分方程?偏微分方程(ODE?PDE/PDE?PDE)级联系统。进一步地,基于变换的级联系统,结合连续反演算法提出相应的控制策略。该方法具有系统的稳定性证明简单,鲁棒性强,易于求取闭环系统精确解等优点。详细论述了连续反演算法的基本原理,并针对基于连续反演算法的时滞补偿控制算法在处理输入、输出、状态等类型时滞特性的最新研究进展做简单的阐述和总结。最后,开放式地论述了时滞系统的未来研究方向。      

充填型单缝煤岩水力脉动解堵试验研究

利用室内自行研制的可调频脉动水力压裂系统及预制充填型单缝的煤岩,开展不同频率条件下水力脉动解堵试验,研究脉动作用下解堵水压演化过程和解堵效果。试验结果表明,水力脉动解堵压力演化过程可分为三个阶段:压力上升阶段、压力下降阶段和压力波动稳定阶段。在疲劳损伤和脉动波的双重作用下,脉动作用下的煤岩解堵表现出解堵压力阀值比定常流作用下更低、压降持续时间更短、压降幅值更小的特点。定常流作用下煤粉运移集中在压力下降阶段;脉动压力作用下煤粉在压力下降阶段和压力波动稳定阶段均有运移,且压力下降时间与运移煤粉总量成正相关关系,但煤粉总的运移量和定常流作用下的相当。脉动作用和定常流作用下径向渗透主要发生在压力上升至压力峰值阶段,但脉动流的解堵时间短,则滤液渗透半径小对储层的伤害小。综合考虑解堵压力、煤粉运移、解堵渗透路径和解堵渗流深度,特别是解堵压力和解堵渗流深度作为主要评价因素,在3 Hz条件下解堵效果最好,其具有较低的解堵压力和最小的解堵渗流深度。      

硫化物改质对20MnCr5齿轮钢夹杂物和切削性能的影响

 齿轮钢广泛应用于汽车、机械等传动系统,易切削化是提高齿轮加工效率、降低制造成本的主要途径之一。提高钢中硫元素含量是改善齿轮钢切削性能的有效方式,然而过多的硫元素在轧制时会形成条带状MnS,增大钢的各向异性,因此需要对硫化物进行改制处理。分别采用Ca处理和Mg处理两种方式对20MnCr5齿轮钢进行硫化物改质,通过对力学性能、组织形态、夹杂物分布以及切削性能等表征,对比分析不同改制方式对材料的影响。结果表明,Ca处理和Mg处理后试验钢的强度和塑性保持一致,而Mg处理试样的晶粒尺寸较小,因而韧性较高。Ca处理试验钢中MnS夹杂物数量较多,长条状夹杂物比例相对较高;而采用Mg处理可以有效降低钢中夹杂物的数量,夹杂物平均尺寸有所增大,同时小长径比夹杂物数量增多,但是复合氧化物型夹杂物的数量也有所增加。在240~280 m/min条件下进行了干切削试验,结果表明两种试验钢均出现前刀面磨损、后刀面磨损和边界磨损,其中Ca处理试样的刀具磨损较为严重,同时在较高切削速度下出现了积屑瘤和崩角现象,而Mg处理试样则具有更长的刀具使用寿命,对切削速度的敏感性也较低。分析可知,Mg处理后钢中存在较多的大尺寸球状硫化物夹杂物,提高了应力集中效应,更有利于改善切削性能,因而改制效果更好。     

解析参数对活性焦再生过程及再生效果的影响

 活性焦的热解析参数对再生活性焦的脱硫脱硝性能和机械强度至关重要。为了明确解析参数对活性焦再生过程和再生效果的影响规律,通过热解析试验探究活性焦硫残余比例、CO₂和CO生成量及再生活性焦脱硫脱硝性能随解析温度和解析时间的变化规律,继而明确适宜的活性焦热解析参数。结果表明,活性焦升温解析过程中,脱硫产物在317 ℃左右迅速分解,随后分解速率下降;在进入恒温解析阶段后脱硫产物分解速率先快速下降,而后进入缓慢解析状态。硫残余比例随恒温解析温度的升高而下降,在530 ℃下解析3 h可使脱硫产物完全解析;解析温度高于430 ℃后,活性焦表面的酚基、醌基、内酯基等含氧官能团分解量明显增加,并随恒温解析温度的升高而持续增加,分解所生成的CO和CO₂也随之大幅增加,这将使活性焦的孔隙结构进一步发展,继而不利于活性焦机械强度的保持;解析温度低于530 ℃时,硫残余比例随解析温度的升高而持续降低,使再生活性焦的脱硫脱硝性能持续提高;解析温度高于530 ℃后,含氧官能团分解量随解析温度的升高而持续增加,这将有利于提高活性焦表面SO₂氧化反应速率,继而使再生活性焦的脱硫性能持续升高,但酚基、内酯基等酸性含氧官能团的分解使再生活性焦对NH₃的吸附性能降低,进而使其脱硝性能降低。在兼顾再生活性焦脱硫脱硝性能、机械强度和生产效率等多方面因素时,430 ℃恒温解析3 h是相对较优的解析参数。在此解析条件下,再生活性焦的硫残余比例仅为1.8%,含氧官能团尚未发生大量分解,脱硫脱硝性能相对较为优良。     

高铝高炉渣系的熔化特性

 为了掌握高Al₂O₃条件下(w(Al₂O₃)为15%以上)高炉渣系的熔化特性,利用差式扫描量热仪分析了不同w(MgO)/w(Al₂O₃)、碱度(R)以及w(Al₂O₃)对高铝高炉渣的熔化温度及熔化热的影响。试验结果表明,炉渣熔化开始温度为1 248～1 291 ℃、熔化结束温度为1 432～1 485 ℃、熔化热为137～211 J/g;当w(Al₂O₃)=15%、高w(MgO)/w(Al₂O₃)时,发生了共晶逆反应,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐降低,但由于高炉炉渣的液相线温度基本未变,所以炉渣熔化结束温度基本未发生改变;w(Al₂O₃)为20%时,随着w(MgO)/w(Al₂O₃)的增加,炉渣中易生成熔点较高的镁铝尖晶石,导致高炉炉渣熔化开始温度逐渐增大,与此同时,炉渣液相线温度逐渐降低,导致炉渣熔化结束温度逐渐降低;随着碱度R的增加,高炉炉渣中生成了具有高熔点的化合物、炉渣的液相线温度升高,使得高炉炉渣的熔化开始温度逐渐增加、炉渣熔化结束温度逐渐升高;随着w(Al₂O₃)的增加,发生了共晶逆反应,故炉渣的熔化开始温度逐渐降低,而随着w(Al₂O₃)的增加,炉渣中键能较大的Al—O键增多,需要在更高温度下才能实现炉渣的最终熔化,即熔化结束温度逐渐增加;随着w(MgO)/w(Al₂O₃)、R以及w(Al₂O₃)的增加,炉渣熔化热逐渐增多。分析认为,随着R的增加,炉渣中有高熔点化合物的生成,熔化热增加;随着炉渣中w(Al₂O₃)的增加,炉渣中Al—O键增多,解聚破坏熔渣结构消耗的热量增多;而随着w(MgO)/w(Al₂O₃)增加,高熔点化合物的生成或熔化开始温度降低,造成熔化热增加。     

Crack initiation and propagation induced by inclusions in a nickel-base P/M superalloy under fatigue load

1 IntroductionRecently the key components in advanced aircraftengines are widely made of nickel-base P/M super-alloy. However, non-metallic inclusions are intro-duced into this material during powder metallurgyprocessing. In industry, although many method…