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还原氧化石墨烯的可控制备及表征

材料导报 2024年第12期38卷 52-57页

作者：朱玉方张慧丽梁丰国杨新伟陈长科买买提江·依米提马俊红新疆大学化工学院乌鲁木齐830046 新疆众和股份有限公司新疆铝基电子电工材料重点实验室乌鲁木齐830013 新疆众和股份有限公司乌鲁木齐830013

化学氧化还原法是工业上较为成熟的一种制备还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO)的方法。本研究首先采用改进Hummers法氧化剥离石墨,在喷雾干燥条件下获得了片状氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),然后分别采用维生素C(Vitamin C,... 详细信息

化学氧化还原法是工业上较为成熟的一种制备还原氧化石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO)的方法。本研究首先采用改进Hummers法氧化剥离石墨,在喷雾干燥条件下获得了片状氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),然后分别采用维生素C(Vitamin C,VC)化学还原、快速升温热还原、慢速升温热还原、VC还原结合快速升温热还原法对GO样品进行还原,得到了四种RGO样品,并对其进行了全面的物理化学表征。结果表明,还原方法对RGO形貌结构及导电性有显著影响:采用VC化学还原可得到比表面积较大且具有微/介多级孔道的球状RGO,其还原程度低,导电性差;采用热还原可得到还原程度较高、导电性良好的片状RGO,并且较快的升温速率有利于发生膨胀剥离,可有效提高相应RGO样品的比表面积;VC还原与快速升温热还原相结合则可以得到比表面积和还原程度都较高的多孔球状RGO,但由于RGO颗粒之间较大的接触电阻,其导电性不及热还原得到的片状RGO。

关键词：还原氧化石墨烯还原方法化学还原热还原维生素C

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浅水受限区水下油气田开发方案

哈尔滨工程大学学报 2024年第4期45卷 779-785页

作者：孟凡然张重德曹永张文龙王刚贾鹏中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中国海洋石油工程股份有限公司天津300459 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题,本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。通过对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析,提出了一种满足受限区海域开发要求的环境友好型设计思路。结果表明:通过系统和总体... 详细信息

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题,本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。通过对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析,提出了一种满足受限区海域开发要求的环境友好型设计思路。结果表明:通过系统和总体布置的设计,国产浅水水下生产系统与深水相比在单体重量、作业方式、维护检修方面更加经济。

关键词：浅水采油树浅水水下控制模块水下防护结构浅水水下生产系统水下管汇湿插拔水下电连接器水下湿插拔液压连接器节流阀

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电介质储能陶瓷薄膜研究进展及改性方法

硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1413-1437页

作者：岳文锋颜廷楠王大伟哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院哈尔滨150001 顺络电子股份有限公司研发部广东深圳518110

电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器,具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势,在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而,电介质电容器的储能密度相对较低,限制了其应用范围... 详细信息

电介质陶瓷薄膜材料制备的储能电容器,具有充放电速率快、功率密度大以及良好的温度稳定性和循环稳定性等优势,在脉冲激光武器、心脏起搏器等军事、民用领域具有广阔的应用前景。然而,电介质电容器的储能密度相对较低,限制了其应用范围,因此如何提高其储能密度成为当前研究的重点之一。此外,电介质储能陶瓷薄膜材料种类繁多、制备工艺复杂,因此选择合适的材料体系和制备工艺至关重要。本文总结了电介质储能陶瓷薄膜材料的研究进展,重点讨论了6种类型的材料,包括线性电介质、顺电材料、铁电材料、弛豫铁电材料、超顺电材料和反铁电材料。此外,进一步总结了目前常用的提升电介质储能陶瓷薄膜材料储能性能的方法。期望本文的研究成果能够对开发新一代高性能电介质储能陶瓷薄膜提供有价值的参考。

关键词：陶瓷薄膜电介质电容器储能性能

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压合衬套冷挤压强化的残余应力的数值模拟

材料导报 2024年第3期38卷 188-195页

作者：林忠亮白清顺唐伟吴保全刘烨欣兰洋哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 天津市紧固连接技术企业重点实验室天津300300 航天精工股份有限公司天津300300

孔用衬套冷挤压强化的残余应力分布对实现优异的挤压效果起到重要的作用,而被挤压件材料和挤压量对挤压残余应力分布的影响显著。根据非线性接触摩擦理论,建立了基于压合衬套冷挤压强化的三维有限元模型,模拟获得了TB6钛合金、7050铝合... 详细信息

孔用衬套冷挤压强化的残余应力分布对实现优异的挤压效果起到重要的作用,而被挤压件材料和挤压量对挤压残余应力分布的影响显著。根据非线性接触摩擦理论,建立了基于压合衬套冷挤压强化的三维有限元模型,模拟获得了TB6钛合金、7050铝合金及TC4钛合金材料耳片孔强化的切向残余应力分布情况,并通过残余应力检测实验验证了有限元模拟的有效性;同时,研究了挤压量对耳片孔冷挤压强化残余应力状态的影响,揭示了切向残余应力沿着挤入面、中间面、挤出面以及衬套厚度方向的分布规律。研究结果表明:冷挤压孔强化后的残余应力在沿孔壁厚度方向上分布不均匀,切向残余压应力在中间面的分布区域最广;增大挤压量可以在一定程度上扩大压应力的分布范围,且能够提高区域压应力数值,但是也会引入部分拉应力,易产生褶皱现象;在相同的挤压条件下,TB6钛合金耳片冷挤压后所产生的切向残余压应力在应力数值和分布区域上都具有明显的优势。

关键词：压合衬套冷挤压孔强化残余应力挤压量

侧向搅拌摩擦增材制造工艺优化与力学性能特征分析

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塑性工程学报 2024年第3期31卷 68-75页

作者：朱海刘琪袭鑫郭春成东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261000

为研究侧向搅拌摩擦增材制造工艺参数对增材区材料力学性能的影响,建立了响应面模型,对模型进行了回归分析,基于响应面法对工艺参数进行了优化,并通过方差分析验证了模型的可靠性。结果表明,在增材参数为旋转速度为982.81r·min^(-1),... 详细信息

为研究侧向搅拌摩擦增材制造工艺参数对增材区材料力学性能的影响,建立了响应面模型,对模型进行了回归分析,基于响应面法对工艺参数进行了优化,并通过方差分析验证了模型的可靠性。结果表明,在增材参数为旋转速度为982.81r·min^(-1),增材速度为36.147mm·min^(-1),下压量为2.428mm时增材区的最大抗拉强度为252.72MPa,断后伸长率为11.82%。根据工艺过程对最优工艺参数进行修正,随后进行5层侧向搅拌摩擦增材制造试验,并进行力学性能特征分析。结果表明,修正后最优工艺参数下增材区拉伸性能与母材性能相当,拉伸试件断裂方式为韧性断裂;后一层增材区硬度高于前一层增材区。

关键词：侧向搅拌摩擦增材制造响应面工艺优化力学性能

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低冰粘附防/除冰涂层的技术现状及研究趋势

复合材料学报 2024年第5期41卷 2181-2200页

作者：金浩正矫维成李君孙浩淼彭建白杰赫晓东哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室哈尔滨150001 成都泰格尔航天航空科技股份有限公司成都611100

结冰是一种常见的自然现象,冰的形成和堆积会给航空航天、舰船交通、电力系统、能源设施等带来许多安全问题。研究防/除冰材料及技术,提升防御结冰灾害的应对能力,对日常生活、工业生产、国防军工等具有重要意义。低冰粘附防/除冰涂层... 详细信息

结冰是一种常见的自然现象,冰的形成和堆积会给航空航天、舰船交通、电力系统、能源设施等带来许多安全问题。研究防/除冰材料及技术,提升防御结冰灾害的应对能力,对日常生活、工业生产、国防军工等具有重要意义。低冰粘附防/除冰涂层利用材料本身的性能显著降低冰与表面的粘附力,使冰在风力或自重作用下脱离,具有广阔的发展前景。本文首先介绍了冰的形成原理和结冰类型。随后,从纳米、微米等不同尺度总结分析了低冰粘附防/除冰涂层理论模拟方面的研究进展。根据降低冰粘附机制的不同,分别介绍了超疏水涂层、润滑表面涂层、低模量弹性体涂层、应力集中诱发裂纹涂层、低界面韧性涂层等不同类型涂层的除冰机制和制备方法。综述了冰粘附性的评价指标和实验方法,阐述了各种冰粘附强度测试方法的优缺点。最后,展望了低冰粘附防/除冰涂层未来的研究方向。

关键词：防/除冰低冰粘附理论模拟力学机制测试方法

浅水受限区水下油气田开发方案及关键设备国产化

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哈尔滨工程大学学报 2024年

作者：孟凡然张重德曹永张文龙王刚贾鹏中海石油(中国)有限公司天津分公司哈尔滨工程大学机电工程学院海洋石油工程股份有限公司

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题，通过对比目前主流的水下控制系统开发方式，结合国内浅水环境特点，本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析，并提出了一种满足受... 详细信息

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题，通过对比目前主流的水下控制系统开发方式，结合国内浅水环境特点，本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析，并提出了一种满足受限区海域开发的要求的环境友好型设计方案。结果表明：通过系统设计和总体布置上的创新，国产浅水水下生产系统与深水相比在单体重量、作业方式、维护检修方面更加经济。浅水油气田要实现高效经济开发，仍需继续攻关水下设备的关键技术。

关键词：浅水采油树浅水水下控制模块水下防护结构浅水水下生产系统水下管汇湿插拔水下电连接器水下湿插拔液压连接器节流阀

铸造中熵金属间化合物FeCoNi_(2)Al组织、力学性能及工艺性

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材料工程 2024年第1期52卷 175-182页

作者：高威宗骁孔凡涛张凤祥丁贤飞南海中国航发北京航空材料研究院北京100095 北京航空材料研究院股份有限公司北京100094 北京市先进钛合金精密成型工程技术研究中心北京100095 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

为进一步推动中/高熵金属间化合物的工程化应用,以FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物为研究对象,制备了16 kg级大尺寸合金铸锭,细致研究和分析了铸态合金显微组织和力学性能,并采用熔模精密铸造技术浇注了特征结构元件,评价了合金的铸造工... 详细信息

为进一步推动中/高熵金属间化合物的工程化应用,以FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物为研究对象,制备了16 kg级大尺寸合金铸锭,细致研究和分析了铸态合金显微组织和力学性能,并采用熔模精密铸造技术浇注了特征结构元件,评价了合金的铸造工艺性能。结果表明,大尺寸FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物铸锭具有良好的成分均匀性,铸态合金由具有树枝状形貌的B2初生相和枝晶间具有片层结构的L1_(2)+B2相共晶组织构成,室温下铸态合金抗拉强度达1115 MPa,伸长率为4.6%,650℃下合金抗拉强度为434 MPa,伸长率可达14.6%,FeCoNi_(2)Al中熵金属间化合物熔体的流动性低于TC4合金,优于TiAl-4822合金。当特征结构元件壁厚为2 mm时,板状试样出现欠铸且内部存在大量缩松型铸造缺陷,熔体以端部固相质点聚集堵塞为主的方式停止流动。相关研究结果为中/高熵金属间化合物熔模精铸成形工艺优化和工程化应用奠定一定技术基础。

关键词：中/高熵合金金属间化合物熔模精密铸造共晶组织力学性能

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表面涂层分布对自锁螺栓锁紧力矩的影响研究

机械设计与制造 2024年

作者：刘本领张晓斌王洪飞白清顺哈尔滨工业大学机电工程学院航天精工股份有限公司

涂层自锁螺栓是航空航天领域重要的紧固件。表面涂层对自锁螺栓的锁紧力矩和使用安全等影响显著。为了解决航空航天结构用螺纹连接的松动问题，本文分析了自锁螺栓的防松机制及防松措施，提出整周涂层、对点涂层和半周涂层三种表面涂层... 详细信息

涂层自锁螺栓是航空航天领域重要的紧固件。表面涂层对自锁螺栓的锁紧力矩和使用安全等影响显著。为了解决航空航天结构用螺纹连接的松动问题，本文分析了自锁螺栓的防松机制及防松措施，提出整周涂层、对点涂层和半周涂层三种表面涂层分布形式，并完成了预试验分析，确定最佳涂层分布形式为半周涂层，选取涂层材料为NYLON11尼龙胶粉；实施了自锁螺栓半周涂层时常温和高温台架性能验证试验。结果表明，采用整周涂层和对点涂层时，随着螺栓的拧入，出现锁紧力矩过大、涂层破坏和锁紧力矩衰退严重问题；半周涂层时，螺栓拧入时未出现涂层破坏，涂层厚度保证自锁螺栓能自由的通过环规（最大螺纹大径+0.076 mm）时锁紧性能优异，常温和高温最大锁紧力矩分别趋于为1.82 N·m和1.51 N·m附近，常温和高温最小脱松力矩均大于0.22 N·m，满足生产需求。

关键词：表面涂层分布形式锁紧力矩自锁螺栓理论分析试验研究