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草酸溶液中铝池壳的阳极氧化技术

白新德 , 陈鹤鸣 , 马春来 , 彭德全 , 董铎 , 钟大辛 , 陆金法 , 郭宝华 , 周昕 , 白光美 , 郭金梁

清华大学核能研究院屏蔽实验反应堆池壳用A0纯铝制成,并于1964年对池壳进行了全部阳极氧化处理.至2001年,反应堆运行了37年,池壳表面仍然有一层发亮的氧化膜,与国内外同类型的未经阳极氧化处理的反应堆相比较,说明氧化膜极好地保护了池壳.该反应堆池壳容积大于50 m3.表面积达100 m2,把这样大的铝制设备在完全安装完毕后进行全部表面阳极氧化处理,在处理工艺上是很困难的.本文阐明了解决这些问题的方法.对A0纯铝在草酸中的阳极氧化做了许多实验,获得了A0纯铝在3%(w/%)草酸中的阳极氧化的基本规律,并确定了最终的工艺参数.包括氧化电流密度,氧化时间和电解液的温度.在铝池壳的阳极氧化过程中解决了许多关键的工艺:如大型工件阳极氧化工艺、氧化机制、性能;分层处理与薄膜密封技术;电源的选择;电解液的循环冷却;氧化膜的质量检测等.

关键词: A0纯铝 , 草酸 , 阳极氧化,池壳 , 轻水核反应堆 , 工艺

成型活性炭的制备研究进展

甘琦 , 周昕 , 赵斌元 , 胡克鳌

材料导报

目前活性炭产品主要是粉末活性炭.粉末活性炭堆密度低、不易储放、运输和回收,容易造成粉尘污染.成型活性炭克服了粉末活性炭的以上缺点,并可通过加工获得需要的外形,有着更为广阔的应用领域.成型活性炭已成为国内外研究热点.综述了成型活性炭的性能、应用和制备方法,并对其性能影响因素进行了分析.

关键词: 成型 , 活性炭 , 粘接剂

射频功率对氟化非晶碳薄膜微观性能的影响

刘雄飞 , 高金定 , 肖剑荣 , 张云芳 , 周昕

绝缘材料 doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2004.04.012

以CH4和CF4的混合气体作源气体,利用等离子体增强型化学气相沉积法(PECVD),改变射频功率,制备了一批氟化非晶碳薄膜样品.用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,发现随着射频功率增大,薄膜均匀性变差,掩蔽效应作用加剧.FITR光谱分析表明:薄膜中主要含有CFx和C=C键,较低功率下沉积的薄膜中主要含有CF2和CF3,较高功率下沉积的薄膜中主要含CF和CF2.Raman光谱分析发现在较高沉积功率下沉积的薄膜中出现了由sp2和sp3混合微晶结构.

关键词: 射频功率 , 氟化非晶碳薄膜 , 微观性能

氮掺杂氟化非晶碳薄膜光学性质的研究

刘雄飞 , 周昕

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.04.015

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法制备氮掺杂氟化非晶碳(a-C:F:N)薄膜.用紫外-可见分光光谱仪、椭偏仪、傅立叶变换红外光谱仪对薄膜进行了检测.结果表明:随源气体中氮气含量的增加,光学带隙先减小后升高,折射率变化情况与之相反.在其它条件相同的情况下,升高沉积温度使得薄膜的光学带隙和折射率降低.光学带隙的大小与sp2键含量密切相关,sp2键浓度越大,薄膜的光学带隙越小.

关键词: 氮掺杂 , 氟化非晶碳薄膜 , 光学带隙

超高周疲劳的研究进展

关昕 , 孟延军

钢铁研究

论述了超高周疲劳研究的背景及意义,总结了近年来超高周疲劳的研究成果包括超高周疲劳的典型特征如S-N曲线、裂纹起源、起裂机理、影响超高周疲劳行为的因素等,介绍了超高周疲劳的常用实验手段,提出了今后超高周疲劳研究的课题.

关键词: 超高周疲劳 , S-N曲线 , 疲劳裂纹萌生 , 超声疲劳实验

TC17合金低周疲劳性能与低周疲劳断口形貌

张翥 , 惠松骁 , 路纲

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.079

研究了不同温度下TC17合金低周疲劳性能和断口形貌,确定了不同温度下合金低周疲劳曲线的数学表达式,分析了合金棒材低周疲劳断口形貌特征.

关键词: 低周疲劳 , 断口形貌 , TC17钛合金

高周疲劳和低周疲劳统一的能量表征方法研究

许超 , 张国栋 , 苏彬

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.08.016

对高周疲劳和低周疲劳寿命预测模型进行了研究,提出了一种能够将高周疲劳和低周疲劳统一表征的能量形式参量.用统一的能量形式表征参量对高温合金GH141的760℃高周疲劳和低周疲劳数据进行处理,得到理想的能量-寿命方程.用1Cr11Ni2W2MoV钢500℃和粉末盘材料FGH95的600℃高温低周疲劳和高周疲劳数据对统一表征方法进行验证,验证结果表明,用能量形式的表征参量能够得到理想的能量-寿命方程.

关键词: 高周疲劳 , 低周疲劳 , 寿命预测 , 能量表征 , 高温合金

超高周疲劳寿命预测方法探讨

宋亚南 , 徐滨士 , 王海斗 , 张玉波 , 邢志国

稀有金属

分析了金属材料超高周疲劳断口形貌特征,介绍了基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型和基于位错理论的疲劳裂纹萌生寿命预测模型,并结合前期有关金属材料超高周疲劳行为的试验数据,对2种预测模型的误差进行分析.结果表明,基于位错理论的寿命预测模型较为准确;而基于Paris公式的裂纹扩展寿命预测模型,其预测精度随着疲劳寿命的增加而降低,即材料组织缺陷萌生成为疲劳裂纹阶段占据疲劳寿命的绝大部分.在此基础上,提出了超高周疲劳寿命预测的研究方向:疲劳裂纹的萌生机制,特别是裂纹源表面萌生和内部萌生的竞争性机制;建立大样本数据,结合统计学方法,以工程构件的服役安全性和可靠性为基础,精确评价超高周疲劳寿命.

关键词: 超高周疲劳 , 寿命预测 , 断口形貌 , 预测误差

γ-TiAl合金的高周疲劳行为

崔玉友 , 杨锐

金属学报 doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.z1.156

研究了铸造Ti-46.5Al-5Nb(原子分数,%)合金的高周疲劳行为.结果表明:Ti-46.5Al-5Nb合金具有较好的室温高周疲劳性能,其疲劳极限σ-1=510 MPa,与合金的断裂强度σb的比值为1.1.试样的形状对Ti-46.5Al-5Nb合金的室温拉伸强度影响较大,由此可以解释合金的疲劳强度与断裂强度的比值大于1.同时,用扫描电镜对合金的高周疲劳断口进行了观察.

关键词: Ti-46.5Al-5Nb合金 , 高周疲劳 , 疲劳强度

缺口对TC21合金高周和低周疲劳的影响

虞忠良 , 赵永庆 , 周廉 , 孙军 , 曲恒磊

稀有金属材料与工程

研究了缺口对TC21合金在不同温度高周和低周疲劳强度的影响.疲劳试样为光滑和V型缺口(Kt=3)2种试样,疲劳载荷为应力控制,循环应力比为0.1,高周疲劳实验温度为315 ℃,低周疲劳实验温度为室温及400℃.结果表明,在循环应力较低,缺口根部未塑性变形时,缺口使疲劳强度明显降低.循环应力升高使缺口根部产生塑性变形时,缺口对疲劳强度影响降低,当循环应力升高使光滑试样失稳时,缺口试样的疲劳强度高于光滑试样的疲劳强度.断口的SEM分析表明,缺口试样的疲劳裂纹在缺口根部萌生,即使高周疲劳裂纹源也是多个.

关键词: TC21合金 , 缺口 , 高周疲劳 , 低周疲劳

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