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2019年  第34卷  第3期

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新型超材料
薄膜超材料减振特性研究
王鹏, 任伟伟, 李宏伟, 李煜, 王兵
2019, 34(3): 1-5. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.001
[摘要](4) [PDF 1227KB](1)
摘要:
根据薄膜超材料共振耗能机理, 设计并制备了薄膜减振超材料样品。利用振动测试系统对薄膜超材料减振特性进行了试验研究。结果表明, 1.3 mm厚的薄层材料可实现对控制对象9 dB的减振效果, 所设计的超材料结构厚度小, 减振效果佳。
吸声超材料研究进展
李宏伟, 王鹏
2019, 34(3): 6-15. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.002
[摘要](6) [PDF 3331KB](1)
摘要:
介绍了基于局域共振机理的吸声超材料的基本原理和其负等效质量密度、负等效体积模量和两者“双负”的特点, 详细介绍了基于局域共振机理的声子晶体型、薄膜型、声子玻璃型和频率编码型等吸声超材料的结构形式、基本原理和性能特点。还介绍了基于其它吸声机理的超材料的结构特点、吸声原理和最新研究进展。最后, 对吸声超材料的未来发展方向进行了展望。
腐蚀与防护
典型牺牲阳极在脱硫催化液中的性能研究
徐传鑫, 鞠虹, 邢少华, 李焰
2019, 34(3): 16-21. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.003
[摘要](6) [PDF 1774KB](0)
摘要:
通过恒电流实验法测试了6种常用牺牲阳极材料在不同温度的硫回收催化剂溶液中的电化学性能。结果表明, 高硅铸铁牺牲阳极开路电位、工作电位稳定, 表面溶解均匀, 在较高温度下电流效率最高, 尤其是在60℃时达到89.7%, 综合性能最好;溶解的产物Fe2+不会对原有催化剂造成影响, 是一种比较理想的硫磺回收装置保护用牺牲阳极材料。
海洋电池电极材料
氨气处理碳毡阳极对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响
杨志伟, 付玉彬, 郭满, 李佳, 李洋, 郝耀康, 宰学荣
2019, 34(3): 22-33. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.004
[摘要](3) [PDF 3288KB](0)
摘要:
选取500℃、650℃、800℃对石墨碳毡阳极进行氨气处理, 分别构建海底沉积物微生物燃料电池 (MSMFCs) 。结果表明:改性后其微生物活性和电化学活性均明显提高。500℃改性阳极表面微生物数量 (10.420×1011 cfu/m2) 是Blank组的2.9倍, 说明500℃氨气改性增加了微生物的附着量。500℃改性阳极循环伏安电容性能 (62.1 F/m2) 是Blank组的2.0倍, 表明其氧化还原电化学活性显著提高;电荷转移电阻 (14.46Ω) 为Blank组 (62.39Ω) 的1/4, 交换电流密度是Blank组的1.1倍, 说明500℃氨气处理提高了阳极的电子转移动力学活性和抗极化能力。500℃改性阳极的输出功率 (60.67 mW/m2) 为Blank组 (29.17 mW/m2) 的2.1倍, 其长期输出电压达到692 mV且产电更加稳定, 电池性能显著提升。
稀贵金属材料
校平工艺对RRR300超导铌板性能的影响
李小平, 邵杰, 张亚军, 宿康宁, 雒敏, 张九海, 马小文, 黄浩
2019, 34(3): 34-37. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.005
[摘要](4) [PDF 1390KB](0)
摘要:
研究了校平工艺对RRR300超导铌板横纵向力学性能的影响, 结果表明:随着校平辊缝的减小, 校平次数增加, 屈服强度明显增加, 硬度增加;材料整体主体组织无明显变化, 但表层有晶粒状态改变的趋势。
JY Ultima2 ICP-OES光谱仪测定Ta-2.5W和Ta-10W中钨元素的分析方法研究
郝文婷
2019, 34(3): 38-40. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.006
[摘要](6) [PDF 192KB](0)
摘要:
采用发射光谱仪建立发射光谱法测定Ta-2.5W和Ta-10W中钨含量的方法。使用高纯氢氧化钽基体的纯钨标准溶液制作工作曲线, 钨的分析线为209.475 nm, 方法的线性范围为1.25%~15.00%, 加标回收率在93.0%~99.0%之间, 测定结果的RSD值 (n=11) 小于0.8%。
硫酸铁铵滴定法测定低密度铌合金中钛元素
许宁辉, 于红燕, 郝文婷
2019, 34(3): 41-45. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.007
[摘要](6) [PDF 254KB](0)
摘要:
通过对干扰元素和试剂加入量进行实验分析, 建立了用硫酸铁铵滴定法测定铌钛铝基低密度铌合金中钛元素含量的方法, 根据所用硫酸铁铵滴定溶液的体积计算样品中的钛含量。该方法钛元素含量加标回收率在98.48%~102.19%之间, RSD为0.37%。
材料研究
消应力热处理对塑性变形后10CrNi5MoV钢性能与组织的影响
邓晚平, 牛继承, 王任甫
2019, 34(3): 46-51,62. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.008
[摘要](6) [PDF 3946KB](0)
摘要:
研究了10CrNi5MoV钢原始态试样、无塑性变形消应力热处理试样、塑性变形量为6.6%试样和塑性变形量为6.6%消应力热处理试样4种状态的组织与性能。结果表明, 消应力热处理后, 塑性变形量为6.6%试样较热处理前压缩屈服强度明显升高, 包申格效应得到消除;试样的-20℃KV2、-84℃KV2较热处理前分别降低39 J、42 J, 出现了脆化现象;消应力热处理后, 塑性变形试样较热处理前金相组织和晶粒度未出现明显改变;消应力热处理后, 塑性变形试样中生成了板条间条状碳化物, 并发生了P、Ni等元素在晶界的偏聚;条状碳化物的出现、P等元素在晶界的偏聚是塑性变形试样经消应力热处理后脆化的原因。
12CrNi5MoV锻钢焊接热影响区组织与性能研究
牛继承, 邓晚平, 王任甫
2019, 34(3): 52-58. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.009
[摘要](8) [PDF 5408KB](0)
摘要:
采用热模拟技术研究了12CrNi5MoV锻钢焊接热影响区粗晶区的组织与性能。结果表明, 经历一次焊接热循环后, 材料粗晶区的抗拉强度与原始态试样相比显著升高, 而冲击韧性明显降低;冷却过程中冷却速度加快引起材料组织中孪晶马氏体与残余奥氏体含量的增加是其粗晶区力学性能变化的主要原因。
双面双弧焊对高强钢焊接效率和质量影响分析
李绿叶, 吴松林
2019, 34(3): 59-62. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.010
[摘要](8) [PDF 1256KB](0)
摘要:
对高强钢10CrNi3MoV钢厚板进行了双面双弧焊接试验研究。结果表明, 焊接长2 m、厚50 mm的钢板, 双面双弧焊与传统单弧MAG焊相比, 生产效率提高1.4倍, 焊接接头力学性能满足指标要求;双面双TIG打底的热影响区金相组织为板条状马氏体, 焊缝区为板条马氏体+针状铁素体。
基于形状记忆合金棒的自复位耗能装置数值分析
王双兵, 常召群
2019, 34(3): 63-69. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.011
[摘要](6) [PDF 894KB](0)
摘要:
研发了一种基于形状记忆合金棒材的自复位耗能装置。通过对形状记忆合金棒进行循环拉伸试验, 分析了SMA材料的超弹性性能与耗能能力, 建立了SMA材料的分段线性伪弹性本构模型, 与试验数据进行对比以验证其合理性;阐述了该装置的理论模型与耗能原理, 并利用有限元分析软件进行了数值模型试验, 分析结果表明:该自复位耗能装置在循环荷载作用下, 具有稳定的滞回特性, 且单位循环耗能量大, 残余变形很小, 表现出良好的自复位能力与耗能能力。
纳米铜粉的制备及其分散性研究
李若远, 黄钧声
2019, 34(3): 70-75. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.012
[摘要](6) [PDF 1012KB](0)
摘要:
采用液相还原法制备纳米铜粉和纳米铜胶体, 选用十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 或聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 为分散剂, 通过X射线衍射仪、扫描电镜对纳米铜粉进行表征, 通过重力沉降法测试纳米铜胶体的稳定性。结果表明:液相还原法能够制备纯度较高的纳米铜粉;CTAB浓度为0.12 mol/L时, 铜粉平均粒径最小, 为20 nm, CTAB浓度为0.14 mol/L且超声粉碎20 min时, 纳米铜胶体最稳定;PVP浓度为6×10-4 mol/L时, 铜粉平均粒径最小, 为20 nm, PVP浓度为7×10-4 mol/L且超声粉碎20 min时, 纳米铜胶体最稳定。
气化粉与湿法粉制备ITO靶材过程及性能对比研究
杨硕, 刘冠鹏, 赵延飞, 段海洋, 张伟明
2019, 34(3): 76-80. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.013
[摘要](8) [PDF 2022KB](0)
摘要:
分别以ITO气化粉和湿法粉为原料, 在相同工艺条件下, 经过球磨、造粒、成型等工序制备了ITO靶材, 研究了ITO气化粉和湿法粉制靶中间品及最终靶材的主要性能。结果表明:模压和CIP后, 湿法粉坯体密度均低于气化粉的, 但由于ITO湿法粉原料粒径细而均匀, 烧结活性更高, 故在较低的烧结条件下可制备出更高密度的靶材。
固体浮力材料用中空环氧大珠的制备及性能研究
白师豪, 马志超, 王跃平, 范国栋, 郑劲东
2019, 34(3): 81-84. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.014
[摘要](12) [PDF 2451KB](1)
摘要:
以发泡聚苯乙烯 (EPS) 泡沫球、环氧树脂、硅灰石纤维为原材料, 采用喷涂法制备了中空环氧大珠并研究了硅灰石纤维添加量、目数和表面改性对中空环氧大珠性能的影响。结果表明:使用200目经过表面改性的硅灰石纤维且硅灰石纤维和环氧树脂添加比例在0.8:1到1:1之间时, 得到的中空环氧大珠密度为0.3 g/cm3, 抗压强度为6 MPa, 能够满足固体浮力材料实际使用需求。
纤维缝合结构对夹芯结构复合材料力学性能的影响
蔡欢欢, 郭浩昌, 朱俊, 罗文, 李想, 郭万涛
2019, 34(3): 85-89. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.015
[摘要](4) [PDF 1135KB](0)
摘要:
通过RTM工艺成型了点阵增强夹芯结构复合材料, 研究了纤维缝合结构对复合材料平压及侧压力学性能的影响, 并探索了侧向压缩载荷下夹芯结构复合材料的破坏模式。结果表明, 采用纤维缝合的方式可显著提高夹芯结构复合材料的力学性能。双向增强夹芯复合材料在长度和厚度方向上的侧压强度和模量相同, 单向增强的侧压强度和模量表现出方向性, 且长度方向上的模量明显高于宽度方向的。
扩变约束阻尼复合结构设计与试验研究
张明霞, 林国兴, 丁亮
2019, 34(3): 90-95. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.016
[摘要](7) [PDF 1806KB](0)
摘要:
在典型的约束阻尼结构中引入大厚度高剪切模量扩变层可提高减振效果, 且一定范围内扩变层厚度越大, 结构中的阻尼层振动过程中的剪切变形越大, 减振效果越好。但厚度超过一定限度后, 大厚度高剪切模量扩变层的引入又会影响约束阻尼结构整体弯曲变形, 从而对减振产生不利影响。在本研究中, 采用一种高剪切模量的硬质材料作为约束阻尼结构的扩变层, 通过对扩变层开槽 (镂空设计) , 可在较大厚度、较大剪切模量的设计下保证整体结构的弯曲变形, 实现了较好的减振性能设计。设计了6种不同约束阻尼复合结构, 以10 mm厚钢板为减振对象, 采用模态应变能仿真计算法对敷设6种不同约束阻尼复合结构构件分别进行了模态和振动频响特性分析, 并制备了相应的300 mm×300 mm规格小样, 完成了减振试验验证。
基于嵌入超表面的雷达吸波结构带宽拓展方法研究
庄海燕, 杨燚, 叶志民, 陈翔, 黄程达
2019, 34(3): 96-101. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.017
[摘要](5) [PDF 1348KB](0)
摘要:
提出了一种基于嵌入十字形超表面的雷达吸波结构带宽拓展方法, 仿真了超表面的十字形参数变化对结构材料吸波性能的影响, 通过十字形结构单元的表面电流情况分析了产生共振的原因;仿真和实验结果都表明所设计的超表面嵌入雷达吸波结构后, 在16.6 GHz附近增加了一个较大吸收峰, 峰值达到了-33.4 dB, 在雷达吸波结构材料厚度及面密度基本不变的情况下拓宽了其高频吸波效果。
馈电试验在市政燃气管道阴极保护工程的应用
常娥, 王静, 李威力
2019, 34(3): 102-107. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.018
[摘要](7) [PDF 636KB](0)
摘要:
开展了现场馈电试验, 通过测量管网的管/地自然电位、管/地极化电位、地床电位梯度、接地电阻以及非保护区管线电位变化情况, 确定了阴极保护所需的电流密度为10 mA/m2。试验结果验证了该市使用深井阳极技术对燃气管道阴极保护的安全性、科学性和可行性。
加载方法对ADB610钢疲劳裂纹扩展的影响
费琦琪, 王浩璇, 夏敏, 果霖, 张天会
2019, 34(3): 108-112. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.019
[摘要](5) [PDF 1635KB](1)
摘要:
在取样方向、几何尺寸、加工方式和加工精度相同的情况下, 分别对板厚20 mm的ADB610钢进行了加载方式、加载载荷和应力比不同的成组多试样疲劳裂纹扩展试验, 得到不同情况下的ADB610钢的疲劳裂纹扩展长度a与循环寿命N即a-N试验数据, 且并将a-N试验数据与增K法和降K法结合进行试验分析。结果表明, 当初始最大加载载荷相同时, 两者lg (da/dN) -lg (ΔK) 的起始位置相同, 当初始最大加载载荷不同时, 起始位置不相同。
综述
DCOIT防污剂在防污材料中的应用研究进展
李登峰, 刘鹏征, 张栋洋
2019, 34(3): 113-121. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.020
[摘要](10) [PDF 1641KB](1)
摘要:
鉴于4, 5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮 (DCOIT) 具有广谱高效、环保低毒等优点, DCOIT逐渐成为替代有机锡 (TBT) 的一种新型防污剂, 在防污材料中越来越得到广泛的关注和应用。本文总结了DCOIT环境归宿及其生态毒性的判断方法, 介绍了DCOIT在防污材料的应用情况及防污效果, 并对近年来DCOIT防污剂的控释技术进行了综述, 最后对该防污剂的应用和发展趋势进行了展望。
经验交流
舰船常用海水管材电化学腐蚀及电绝缘问题
刘国栋, 杨银清, 杜章林, 黄国安
2019, 34(3): 122-128. doi: 10.19515/j.cnki.1003-1545.2019.03.021
[摘要](6) [PDF 685KB](1)
摘要:
探讨了舰船海水管路系统常用的金属材料的电化学腐蚀、管系异种金属部件之间的电绝缘和舰船海水管系电绝缘组件在实际运行中存在的问题以及应对措施。

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