合肥工业大学：《大学物理》课程教学资源（教案讲义）第二篇 热学（气体分子运动和热力学基础）2.1 气体理论

合成了具有层状钙钛矿结构的两种热致相变材料四氯合锌酸癸铵n-(C10H21NH3)2ZnCl4和四氯合锌酸十二铵n-(C12H25NH3)2ZnC14,并在两种材料的乙醇溶液中结晶出一系列二元混合体系.对纯组分及各个二元体系利用差示扫描量热(DSC)测定了热分析曲线,采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了非等温固-固相变动力学,计算了固-固相变过程的活化能和反应级数.两种方法的计算结果相一致

以纳米W,Cu粉末为原料,通过测定H2中热压烧结和无压烧结的收缩动力学曲线, 研究了纳米W-40%Cu化学混合粉末的致密化过程.对比了纳米W粉与常规Cu粉(-44μm) 的机械混合粉和纳米W-Cu化学混合粉的热压烧结致密化过程.测定了烧结合金在300℃和500℃下高温应力-应变曲线.实验结果表明:采用纳米W-40%Cu化学混合粉末在H2中无压烧结时最大收缩速率对应温度为980℃;1200℃烧结平均晶粒小于2μm,相对密度为97%.纳米W-Cu化学混合粉在H2热压烧结时最大收缩速率对应温度为930℃;1200℃烧结合金的平均晶粒为0.5μm,相对密度为98%.纳米W-Cu化学混合粉热压合金高温抗压强度比纳米W 与常规Cu粉的热压合金高

基于经典的叠层板理论和热弹性力学的有关理论,合理简化边界条件,建立了一维非对称热应力缓和型功能梯度材料(DFM)分析模型。推导出FGM在稳态温度场下温度分布函数及热应力分布函数。在此基础上,开发出了非对称热应力缓和型功能梯度材料计算机辅助设计系统FGMCAD.FGMCAD的作用在于能够通过改变FGM的各项设计参数来实现残余应力和工作应力在FGM中的分布达到最优。还给出了在设计1个FGM时系统的运行实例

采用正交试验的方法,研究了电脉冲处理对热镀锌镀层生长动力学的影响.以合金层生长速率时间指数为评价指标对电脉冲处理效果进行了优化.正交试验结果表明,电脉冲处理参数中电容量是主要影响因素,处理时间影响不明显,在电容量200μF,电压700 V,频率2 Hz,处理时间30 s的条件下作用效果较好.在此参数条件下的热镀锌实验结果表明:合金层的生长受到抑制,厚度减薄,组织变得均匀致密;合金层生长速率时间指数由0.717下降到0.428,合金层的生长方式由界面反应和扩散联合控制转变为仅受扩散控制

研究了合金成分和热处理制度对K648合金组织中α-Cr相析出形态和力学性能的影响,并通过Thermo-calc软件计算了K648合金平衡相析出规律.计算结果表明合金中的析出相主要为α-Cr、γ'相和M23C6碳化物.通过实际组织观察得出合金中α-Cr相的析出形态对Cr含量和热处理工艺制度极为敏感,具体表现为α-Cr相形态的多样性.力学性能测试进一步表明合金的室温拉伸性能、冲击性能均受α-Cr相形态和分布的影响,即合金性能表现出组织敏感性

热致相变贮热材料四卤合金属酸(Ⅱ)二烷基铵具有层状钙钛矿结构,通过晶型有序-无序转变能可逆地固-固相变贮热.合成了两种材料四氯合锰酸十二铵n-(C12H25NH3)2MnCl4和四氯合锰酸十四铵n-(C14H29NH3)2MnCl4,并在两种材料的乙醇溶液中结晶出一系列二元混合体系.对纯组分及各个二元体系利用差示扫描量热(DSC)测定了热分析曲线,采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了材料的非等温固-固相变动力学,计算了固-固相变过程的活化能和反应级数.两种方法的计算结果相一致.随着C12Mn质量分数的增加,二元体系表观活化能Ea值呈波动变化.CnMn及二元体系的反应级数均接近于1

用增重法和俄歇能谱(AES)纵向溅射法,对冷轧Pb、Sn及其常量配比的Pb-Sn合金用3种不同腐蚀方法测定和计算了其腐蚀速度。实验证明,Pb在实验室大气腐蚀、155℃干热大气腐蚀和100℃水蒸气腐蚀下的腐蚀速度符合抛物线关系式。同时也证明,Sn和Pb-Sn合金在100℃水蒸气下的腐蚀速度也符合抛物线关系式。并给出了155℃干热腐蚀288h和大气腐蚀2.5年的腐蚀层厚度数据

以惰性气体雾化粉末为原料,采用超固相线液相烧结方法制备了Inconel 718粉末高温合金,研究了粉末合金的烧结温度和热处理制度对合金组织和力学性能的影响.实验结果表明:在1240℃真空烧结120min可以制备出相对密度为98.5%的粉末合金,后续的热等静压处理可以将其相对密度提高到99.7%;经热处理后,合金的抗拉强度和延伸率分别为1280MPa和9%;析出相为球形γ'相、针状γ″相以及粗大的碳化物,平均晶粒大小在50μm以下

采用TIG熔-钎焊焊接方法,以镁合金焊丝为填充材料,对镁合金与镀锌钢进行连接实验,并分析热输入量对接头显微组织和力学性能的影响.热输入量过小会阻碍镁/钢界面反应层的形成而使得焊缝难以焊合,热输入量过大又会促进焊缝内部脆性第二相的长大,降低接头力学性能.接头强度随着焊接电流和焊接速度的增大都呈现先上升后下降的趋势,电流为70 A时强度达到最大,该值接近AZ31B母材的88.7%.此时断裂发生于焊缝熔焊区,断面出现大量韧窝和撕裂棱,呈现出塑性断裂特征