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2021年  第36卷  第1期

材料研究
海水介质对舰船粘弹性阻尼材料性能的影响研究
王雯霏
2021, 36(1): 1-6.
摘要:
以典型的某牌号粘弹性阻尼材料为研究对象,分别在三亚试验站的全浸和仓储不同试验区带进行了长期自然海洋环境曝露试验,并对获得的老化周期为5年的试样进行了微观结构、力学、动态力学以及减振效果的测试和表征,并分析了海水介质对粘弹性阻尼材料老化性能影响的机制。
含硅聚氨酯的制备及其动力学研究
刘明光, 李亮, 王威
2021, 36(1): 7-12.
摘要:
以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)、丙烯酸羟乙酯(HEA)、2,4-甲苯二异氰酸酯、对甲酚为原料,制备含硅聚氨酯。用红外光谱对反应合成过程进行跟踪测定,发现端-NCO的聚氨酯预聚物和对甲基苯酚的封端反应在无催化剂条件下为二级反应,当加入催化剂三乙胺后该反应在发生初期为一级反应。无催化剂条件下该反应的活化能为46.96 kJ/mol,催化剂加入量为0.1%时反应的活化能为30.28 kJ/mol,催化剂加入量为0.3%时反应的活化能为18.16 kJ/mol,反应的活化能随催化剂加入量的增加而降低。
石墨烯增强铝基复合材料导电性能的研究
韩茜, 胡俊涛, 刘彦峰, 李春, 郑萌, 何嘉, 郝舒童, 李茂杨
2021, 36(1): 13-16,23.
摘要:
采用粉末冶金法,制备了石墨烯增强铝基复合材料,研究了石墨烯含量及烧结温度对复合材料组织及力学性能、导电性能的影响。结果表明,当石墨烯添加量为0.3%(质量分数)、在580℃烧结1 h时,所得复合材料晶粒较细小,分布较均匀,致密度最大,为90.14%,电导率最高,为25.54 MS/m,硬度最大,为HB23.35。
Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金室温压缩蠕变行为及位错类型研究
许玲玉, 王洋, 王启, 蒋鹏, 廖志谦
2021, 36(1): 17-23.
摘要:
研究Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金在不同外加应力下的室温压缩蠕变行为,拟合了蠕变曲线,计算出蠕变发生第二阶段的临界值,并对不同应力水平压缩后的合金显微组织进行TEM观察,研究其位错滑移类型。结果表明:室温条件下,Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金压缩蠕变-时间曲线符合时间强化指数模型,该合金发生蠕变第二阶段的临界值为518 MPa,这为深海装备的安全设计提供了依据。Ti-6Al-3Nb-2Zr-1Mo合金室温压缩蠕变机制主要是位错滑移,其中基面滑移最容易启动,其次是柱面滑移和锥面滑移。结合微观组织分析与蠕变曲线可以判断锥面滑移对蠕变有较大贡献。
聚氨酯泡沫失效原因分析
肖淑华, 范金娟
2021, 36(1): 24-28.
摘要:
为研究飞机油箱内的聚氨酯泡沫出现变色和掉渣的原因,对油箱内的燃油进行微生物检测,对变色区域的泡沫碎渣进行观察,并进行红外光谱检测、热失重检测和X射线荧光光谱微量元素检测。结果表明,油箱内微生物数量严重超标,泡沫碎渣表面附着大量的球菌、丝状真菌和霉斑等微生物,微生物附着位置可见大量啃噬的孔洞。热失重结果显示,泡沫碎渣发生降解。油箱内聚氨酯泡沫的失效主要是由于微生物超标引起的。
CdSe/ZnSe量子点的制备及电化学发光性能
樊雪梅, 王书民, 李哲建, 王毅梦, 刘萍, 范新会
2021, 36(1): 29-33.
摘要:
利用ZnSe半导体纳米材料晶体结构与CdSe相似、带隙更宽的特点,采用水热法合成了核-壳型CdSe/ZnSe量子点。结果表明:温度在70~160℃时,ZnSe壳逐渐包裹在CdSe核上,反应时间在0~4 h时,内壳在核上是均匀包裹的,当核壳摩尔比为1∶3时,CdSe/ZnSe QDs的电化学发光性能最强,其电化学发光强度是CdSe量子点的6倍,且发光信号稳定。
材料应用
低温条件下铝合金阳极电化学性能研究
侯静, 吴尧增, 周娟, 周培玉
2021, 36(1): 34-38.
摘要:
研究了铝合金阳极在低温条件下的电化学性能,在2~3℃低温条件下,对铝合金牺牲阳极电化学性能进行了DNV-RP-B401-2011测试和NACE-TM0190-2006测试,结果表明,同种化学成分的条件下,样品1的溶解形貌和电化学数据均好于样品2的结果,3种不同成分的铝合金阳极中,样品4的电化学性能结果最好。在2~3℃低温环境下,由于活性元素的反应活性更弱,铝合金牺牲阳极电化学性能DNV-RP-B401-2011测试结果与NACE-TM0190-2006测试结果相比,前者溶解形貌要更差一些。阳极中微量元素的精确控制和均匀分布,对铝合金牺牲阳极的电化学性能和溶解性能影响较大。
物理气相沉积黄铜镀层对钛丝绳和橡胶粘合性能的影响研究
李龙腾, 吴宇坤, 郗雨林, 杨学东
2021, 36(1): 39-44.
摘要:
利用物理气相沉积(PVD)在钛丝绳表面沉积黄铜镀层,研究了钛基体表面处理、黄铜镀层成分、镀层厚度以及镀层形貌对钛丝绳和橡胶粘合力的影响。结果表明,有效去除钛基体表面钝化层并采用打底过渡层方式,可以提高黄铜镀层和钛基体的结合力;钛丝绳和橡胶粘合力随着黄铜镀层中Zn含量的升高而增加,Zn≥30%时进入增长平台区;镀层厚度增加会降低钛丝绳和橡胶粘合力,而膜层表面粗糙度增大则有利于粘合力的提高。
玻璃纤维/聚丙烯复合纱拉挤型材制备及其性能研究
张锐涛, 荆蓉, 王彦辉, 孟雨辰, 张兴刚, 赵玉
2021, 36(1): 45-50.
摘要:
以玻璃纤维/聚丙烯复合纱为原料,采用拉挤成型方式制备连续纤维增强热塑性复合材料,通过组建的拉挤试验线获得了拉挤型材试样,探究了复合纱穿纱方式、模具型腔结构、模具温度和拉挤速率对制品性能的影响,并观察其截面形态。结果表明:采用收敛式型腔结构、提高模具温度、降低拉挤速率,可有效改善玻纤/树脂间结合能力,提高纤维在制品中的分布均匀性,降低制品的孔隙率,提高其力学性能。
约束阻尼板结构设计及研究
张栋洋, 王志朋, 李煜, 林新志, 张玲
2021, 36(1): 51-57.
摘要:
以约束阻尼板在实际应用时重量和厚度限制为约束条件,依据约束阻尼结构设计理论进行结构设计并制备样品,对样品进行振动特性测试后识别其前5阶固有频率及模态阻尼比,并分析阻尼层材料参数、约束层材料参数及阻尼结构形式对约束阻尼结构阻尼性能的影响。
电容器用钽丝漏电流的影响因素研究
许宁辉, 王正
2021, 36(1): 58-61.
摘要:
研究了钽丝的纯度、漏电流检测条件对钽丝漏电流的影响。结果表明,钽丝中化学杂质的含量对钽丝漏电流的影响尤为明显,而合适配比的掺杂剂和掺杂量可以显著降低钽丝的漏电流;钽丝的阳极氧化条件也是影响漏电流的重要因素。可以通过控制钽丝的纯度、优化阳极氧化形成条件,获得稳定、可靠的钽丝漏电流。
闭孔泡沫铝压缩性能研究
崔宇, 丛伟, 常苡鸣
2021, 36(1): 62-64.
摘要:
闭孔泡沫铝作为一种新型多孔金属材料,被应用于各个领域,但其压缩力学性能受到孔隙率、孔洞结构参数、相对密度及材料基本力学性能等的影响,因此针对某闭孔泡沫铝企业研究出的一款新型产品,在确定其相关参数后进行10组试样的压缩力学试验,确定其应力-应变曲线,分析各段曲线意义和产生机理,并针对其特有的压缩力学性能,研究在外力作用下的吸能表现,为该型号的闭孔泡沫铝材料在各个行业中的应用提供技术支持和参考依据。
焊接技术
多层316L不锈钢板真空扩散连接研究
刘向前, 郭小辉, 赵彦营, 李秋龙, 张明辉, 徐哲, 李培跃, 李彦默
2021, 36(1): 65-70.
摘要:
实现了150层316L不锈钢板的真空扩散连接,通过拉伸测试和金相观察,得到了接头力学性能和界面组织特征。结果表明,高温退火后母材的屈服强度和拉伸强度明显下降,断后伸长率显著提高。相较于高温退火后母材的力学性能,垂直试样的屈服强度高,但拉伸强度和断后伸长率低;平行试样屈服强度高,拉伸强度与母材相当,断后伸长率低。室温和高温垂直/水平拉伸试样均呈现出典型塑性断裂特征。接头顶部、中部和底部等各区域扩散连接质量良好,界面组织特征相似。
大型纵向桁材式基座焊接变形仿真与控制
钟华, 佟新伟, 程文韬, 丁鹏龙, 何亮
2021, 36(1): 71-76.
摘要:
基于热弹塑性法对大型纵桁式基座焊接过程进行了有限元分析,采用双椭球热源计算了焊接温度场与应力场,获得了基座焊接残余应力分布及变形情况,并对比分析了圆筒单元4种焊接顺序和3种基座约束方式对焊接变形的影响。结果表明,在压条和定位焊双重约束条件下,按照“头尾交替斜对称”焊接,基座变形最小;优化焊接顺序和约束方式,可有效减小大型基座的焊接变形。
管座角焊缝接头D-N疲劳曲线试验研究
杨超, 张亚军
2021, 36(1): 77-82.
摘要:
锅炉大直径厚壁管与小径管的管座角焊缝焊接接头常常因受疲劳作用而发生失效,这种疲劳导致的失效多数是由于小载荷、长力臂产生的弯曲应力反复作用造成的。基于锅炉承压部件管接头的特征及其服役背景,设计了模拟焊接接头试样,采用悬臂弯曲加载方式,通过成组试验方法,研究了锅炉管座角焊缝焊接接头的位移-寿命曲线(即D-N曲线)。结果表明:锅炉管座角焊缝焊接接头的D-N曲线可以用来对其进行疲劳有限寿命设计,D-N数据分布可以用幂函数规律进行表达。
综述
电子束表面造型技术的应用方向及其在国内船舶领域的发展现状
郁炎, 耿永亮, 韩林举, 段天应, 李晟, 刘向前, 高奇, 高福洋
2021, 36(1): 83-86.
摘要:
综述了电子束表面造型技术的应用方向,主要包括金属-复合材料连接、强化换热元件制备、涂层制备的表面预处理等。介绍了国内船舶领域电子束表面造型技术的发展现状,主要包括基于矢量化控制的电子束表面快速造型方法、针对船用材料的电子束表面造型工艺、面向应用的电子束表面造型样件性能研究等。
以碳布为基底的柔性超级电容器电极材料研究进展
肖宇扬, 冯玄圣, 黄英
2021, 36(1): 87-95.
摘要:
论述了碳布为基底的超级电容器的电极材料分类、电极材料的制备方法及改性等,并介绍了国内外该领域的研究进展。
经验交流
舰船冷凝器用B30铜合金传热管标准体系
陶欢, 郁炎, 赵国超, 周铁柱, 刘晓勇, 查小琴, 刘峰, 余巍, 高灵清
2021, 36(1): 96-100.
摘要:
综述了舰船冷凝器用B30铜合金传热管标准的国内外现状,在对比分析B30铜合金传热管的化学成分、室温拉伸性能、工艺性能、无损检测等主要技术内容的基础上,结合舰船冷凝器用B30传热管的腐蚀泄漏问题,提出了B30传热管标准技术内容的增加建议。