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共晶高熵合金成分设计的研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2083-2093页

作者：陈凯旋熊志平中国航空工业集团中国航空综合技术研究所北京100028 北京理工大学材料学院北京100081

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方... 详细信息

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方法来加快共晶高熵合金的开发速度,由最初的试错法,发展到后来的d轨道能级法、简单混合法、混合焓法、相图计算法以及机器学习辅助的方法等等。每种方法各有特点和局限性,本文对共晶高熵合金的成分设计方法进行了全面评述。

关键词：共晶合金高熵合金成分设计机器学习

光热响应型MXene基聚氨酯涂层的制备及其自修复防腐性能

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中国表面工程 2024年第3期37卷 115-124页

作者：王波吴连锋冯荟蒙赵志鹏李文陈守刚海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室青岛266071 中国海洋大学材料科学与工程学院青岛266404

涂层服役过程容易划伤产生裂纹缺陷造成被动失效,降低防护性能,研发具有自修复性能的防腐涂层对海洋工程材料的腐蚀防护具有重要意义。采用刻蚀剥离法成功合成MXene二维纳米材料,再通过一锅法合成具有丰富氢键的MXene聚氨酯本征自修复... 详细信息

涂层服役过程容易划伤产生裂纹缺陷造成被动失效,降低防护性能,研发具有自修复性能的防腐涂层对海洋工程材料的腐蚀防护具有重要意义。采用刻蚀剥离法成功合成MXene二维纳米材料,再通过一锅法合成具有丰富氢键的MXene聚氨酯本征自修复涂层。MXene优异的光热转换性促进了涂层链段的运动和氢键重组过程,进而提升了自修复性能。对MXene涂层进行5次划伤-光热自修复循环测试,低频阻抗模值均能恢复到10~8Ω·cm^(2)左右,具有优异的多循环自修复性能。通过电化学阻抗测试,MXene涂层具有较好的长效防腐性能,在浸泡的30d期内,涂层的低频阻抗模值能一直保持在10~8Ω·cm^(2)以上,一方面归因于二维材料优异的阻隔性能,另一方面涂层的自修复性不断修补微裂纹,减缓了腐蚀介质的渗入。试验结果表明,将MXene材料作为光热转换剂制备得到具有良好光热响应性和长效防腐性的聚氨酯自修复涂层。光热响应型MXene自修复涂层具备长效防护性能,能够应用于海洋工程装备提升服役寿命。

关键词：自修复聚氨酯 MXene 防腐

浆料浸渍辅助PIP工艺制备C/HfC-SiC复合材料的微观结构及性能研究

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无机材料学报 2024年第6期39卷 726-732页

作者：粟毅史扬帆贾成兰迟蓬涛高扬马青松陈思安国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073 中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076

针对高速飞行器对于防热/承载一体化超高温陶瓷基复合材料的迫切需求,以及现有反应型HfC先驱体存在的成本高、效率低和致密效果差等不足,本研究将HfC亚微米粉体配制成稳定的陶瓷浆料,利用浆料加压浸渍辅助先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了... 详细信息

针对高速飞行器对于防热/承载一体化超高温陶瓷基复合材料的迫切需求,以及现有反应型HfC先驱体存在的成本高、效率低和致密效果差等不足,本研究将HfC亚微米粉体配制成稳定的陶瓷浆料,利用浆料加压浸渍辅助先驱体浸渍裂解(PIP)工艺制备了HfC基体均匀分布的C/HfC-SiC复合材料,探讨了HfC含量对于复合材料微观结构、力学与烧蚀性能的影响。结果表明,当HfC实际体积分数为13.1%~20.3%时,复合材料密度为2.20~2.58 g·cm^(-3),开孔率约为5%。通过单层碳布加压浸渍陶瓷浆料,HfC颗粒能够分散到纤维束内部,且在复合材料中分布比较均匀。提高HfC含量会降低复合材料纤维含量,其力学性能也呈现出降低趋势。当HfC体积分数为20.3%时,复合材料的密度、拉伸强度和断裂韧性分别为2.58 g·cm^(-3)、147 MPa和9.3 MPa·m^(1/2);经氧乙炔焰烧蚀60 s后,复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0062 mm/s和0.005 g/s,烧蚀过程中形成的熔融相Hf_(x)Si_(y)O_(z)能覆盖在材料表面,起到良好的保护作用。

关键词： C/HfC-SiC复合材料浆料浸渍力学性能抗烧蚀性能

计及源荷互补特性的“源网荷储一体化项目”优化配置

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 123-131页

作者：孟旭瑶付立军赖心怡孙亚璐杨昌海文福拴浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室湖北武汉430033 国网甘肃省电力公司经济技术研究院甘肃兰州730030

针对“源网荷储一体化项目”(后简称一体化项目)在风光消纳率、清洁用电率等方面的建设要求,提出了计及源荷互补特性的一体化项目优化配置方法。基于包含风光发电制氢负荷、可平移工业负荷、电动汽车快充站的一体化项目拓扑,建立了一体... 详细信息

针对“源网荷储一体化项目”(后简称一体化项目)在风光消纳率、清洁用电率等方面的建设要求,提出了计及源荷互补特性的一体化项目优化配置方法。基于包含风光发电制氢负荷、可平移工业负荷、电动汽车快充站的一体化项目拓扑,建立了一体化项目内部的多类型负荷用电功率模型。提出基于分时Copula函数生成时序一致的风光联合出力场景集的方法,进而提出分为风光额定功率配比优化、容量配置优化、负荷接入位置优化三阶段的一体化项目优化配置方法。通过算例分析对所提方法的可行性和有效性进行仿真验证。

关键词： “源网荷储一体化项目” 源荷互补特性不确定集优化配置负荷选址

镁合金基体超音速等离子喷涂Al-Al_(2)O_(3)复合涂层组织与耐腐蚀性能研究

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材料导报 2024年第16期38卷 207-213页

作者：任东亭王文权张新戈杜文博朱胜吉林大学材料科学与工程学院汽车材料教育部重点实验室长春130025 中国辐射防护研究院太原030006 中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

镁合金的耐腐蚀性能差,在工程应用中往往因腐蚀而发生失效,通过表面工程技术对镁合金进行表面改性或防护,是工程应用中采用的重要手段。本工作采用超音速等离子喷涂(Supersonic plasma spray,SPS)工艺在AZ61镁合金表面制备Al-Al_(2)O_(3... 详细信息

镁合金的耐腐蚀性能差,在工程应用中往往因腐蚀而发生失效,通过表面工程技术对镁合金进行表面改性或防护,是工程应用中采用的重要手段。本工作采用超音速等离子喷涂(Supersonic plasma spray,SPS)工艺在AZ61镁合金表面制备Al-Al_(2)O_(3)复合涂层,其中Al_(2)O_(3)的质量分数分别为30%、50%和70%(下文简称AA30、AA50、AA70)。研究了Al_(2)O_(3)含量对Al-Al_(2)O_(3)复合涂层微观组织、孔隙率、电化学性能以及盐雾耐腐蚀性能的影响。结果表明,涂层的表面呈现熔滴铺展堆叠形成的浪花状形貌,粉末熔化充分,涂层内部结合紧密,各涂层均由Al、α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)三种物相组成。AA70涂层的孔隙率较AA30和AA50明显升高,达到了6.71%;电化学极化试验研究表明,各涂层比AZ61镁合金基体表现出更高的电极电位和较低的自腐蚀电流密度,AZ61镁合金基体自腐蚀电流密度为5.144 mA·m^(-2),而AA30、AA50和AA70的自腐蚀电流密度分别为2.950 mA·m^(-2)、3.084 mA·m^(-2)和2.496 mA·m^(-2),三种涂层相比母材AZ61表现出较低的电化学腐蚀速率。电化学阻抗测试结果表明,三种涂层的R ct达到了AZ61镁合金基体的两倍左右,显示出较低的阳极溶解活性。在盐雾试验中,AZ61镁合金基体产生大量的腐蚀产物和龟裂纹;涂层AA30和AA50由于腐蚀产物的积累产生了大量裂纹,在涂层与基体的界面处发生了电偶腐蚀,最终随着基体表面的腐蚀,涂层产生了剥落;涂层AA70腐蚀程度最小,表现出最佳的抗腐蚀性能。

关键词：超音速等离子喷涂 Al-Al_(2)O_(3)复合涂层镁合金孔隙率耐腐蚀性能

基于GPS-惯性数据的激光大气数据系统标定方法

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 308-313页

作者：李彬雷宏杰岳亚洲周原田哲铭乔金良中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对... 详细信息

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对比分析,以评价激光大气数据系统真空速测量性能。分析了所提方法的各类测量误差以及理论极限精度。飞行实验结果表明,所提方法测量精度优于0.5 m/s,接近理论误差极限,可以用来标定激光大气数据系统,为激光大气数据系统标定技术的发展和应用提供参考。

关键词：激光大气数据系统空速组合导航系统标定

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声学黑洞加筋板结构的声振特性分析

船舶力学 2024年第3期28卷 442-449页

作者：温华兵黄惠文史自强郭俊华江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212100

基于声学黑洞与加强筋这两种结构设计出声学黑洞加筋板,通过建立声学黑洞加筋板、加强筋的有限元模型,对两种结构的声辐射特性、振动能量分布与传递特性开展研究。仿真结果表明:在高于截止频率时声学黑洞加筋板的辐射声功率级比普通加... 详细信息

基于声学黑洞与加强筋这两种结构设计出声学黑洞加筋板,通过建立声学黑洞加筋板、加强筋的有限元模型,对两种结构的声辐射特性、振动能量分布与传递特性开展研究。仿真结果表明:在高于截止频率时声学黑洞加筋板的辐射声功率级比普通加筋板降低8~20 dB,由于敷设的局部阻尼使聚集在声学黑洞区域的振动能得到有效的耗散,因此其振动水平下降明显且与声场耦合变弱;通过分析振动能量分布特性验证了声学黑洞加筋板结构大部分动能聚集在声学黑洞区域,减弱整体结构的振动水平;振动传递特性揭示了声学黑洞加筋板受声学黑洞聚能与加强筋阻振的叠加效应,相比于普通加筋板,声学黑洞加筋板具有更优的减振降噪性能。

关键词：声学黑洞加强筋减振降噪声辐射功率流

以非氧化物为烧结助剂制备高导热氮化硅陶瓷的研究进展

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无机材料学报 2024年第6期39卷 634-646页

作者：王伟明王为得粟毅马青松姚冬旭曾宇平国防科技大学空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室长沙410073 国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

功率半导体器件高电压、大电流、高功率密度的发展趋势,对器件中陶瓷基板的散热能力和可靠性提出了更高的要求,兼具高热导率和优异力学性能的氮化硅陶瓷作为功率半导体器件的首选散热基板材料受到了广泛关注。目前氮化硅陶瓷热导率的实... 详细信息

功率半导体器件高电压、大电流、高功率密度的发展趋势,对器件中陶瓷基板的散热能力和可靠性提出了更高的要求,兼具高热导率和优异力学性能的氮化硅陶瓷作为功率半导体器件的首选散热基板材料受到了广泛关注。目前氮化硅陶瓷热导率的实验值与理论值存在较大差距,高温、长时间保温的制备条件不仅会使晶粒过分长大,削弱其力学性能,而且会造成成本高企,限制了其规模化应用。晶格氧缺陷是影响氮化硅陶瓷热导率的主要因素,通过筛选非氧化物烧结助剂降低体系中的氧含量,调节液相的组成和性质并构建“富氮-缺氧”的液相,调控液相中的溶解析出过程,促进氮化硅陶瓷晶格氧的移除及双峰形貌的充分发育,从而实现氮化硅陶瓷热导率-力学性能的协同优化是目前研究的热点。本文基于元素分类综述了当前国内外开发的非氧化物烧结助剂体系,着重从液相调节和微观形貌调控的角度介绍了非氧化物烧结助剂改善氮化硅陶瓷热导率的作用机理,分析了晶粒发育、形貌演变规律和晶格氧移除机制,并展望了高导热氮化硅陶瓷的未来发展前景。

关键词：氮化硅热导率力学性能液相烧结非氧化物烧结助剂综述

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深海采矿气力提升系统建模及关键参数分析

中国造船 2024年第2期65卷 125-138页

作者：文潇王建强杨孟子王宗龙中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 喷水推进技术重点实验室上海200011

为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系... 详细信息

为精确预报深海采矿气力提升系统的运行性能,确定关键参数,基于动量定理并综合考虑气体体积膨胀、截面含气率变化和矿物颗粒沉降的影响,建立了气力提升管道内部三相流理论模型;通过数值计算,揭示了注气量、排液量和排固量之间的相互关系,并与文献试验数据对比,验证了模型的准确性;采用该理论模型,开展面向5500 m水深条件下气力提升系统的性能预报,同时深入分析管径、注气深度和矿物颗粒粒径等关键参数的影响规律。研究成果可为深海采矿气力提升方案设计提供参考。

关键词：深海采矿理论模型气力提升三相流关键参数