应用GW统计接触模型,建立了粗糙表面之间的接触导热模型.与实验数据的对比分析表明:该模型能够正确地反映接触导热现象.在此基础上,对接触表面进行了合理的简化,建立了接触界面间的辐射传热模型.数值计算表明:当接触表面的温度高于400K时,辐射的影响已不可忽略;载荷对接触导热热导的影响明显大于对辐射热导的影响,导热热导随载荷的增大迅速增大,而辐射热导以及等效辐射系数均随载荷的增大有所减小,这主要是由接触界面的空隙面积减少造成的;在接触面几何参数中,粗糙峰等效斜率对等效辐射系数起着主导作用,在相同的量纲1的载荷情况下,粗糙峰等效斜率越小,等效辐射系数越大;通过对本文提出的等效辐射系数的误差检验,结果表明其最大相对误差为10-3数量级,说明等效辐射系数仅仅为接触界面黑度、几何特性和接触载荷的函数,而与接触界面温度水平和温差无关,同时也间接证明了本文提出的等效辐射系数可以较为合理地描述接触界面间的辐射换热强度

讨论了在采用直流电弧等离子体喷射CVD工艺沉积大面积无衬底自支撑金刚石厚膜时遇到的若干技术问题.在制备过程中经常出现的膜炸裂现象,主要是由于膜和衬底材料线膨胀系数差异引起的巨大热应力,而衬底表面状态的控制、沉积过程中工艺参数的优化和控制也是一个重要的因素.因此,必须对整个金刚石厚膜沉积过程进行严格而系统的控制,才能有效地保证获得无裂纹大面积金刚石自支撑厚膜

采用紫外光暴露+冷凝的紫外加速老化试验,结合表面形貌观察测试了纳米SiO2粉体复合聚脲涂层的光老化性能,采用3.5%NaCl溶液浸泡试验测试了涂层的耐海水浸泡腐蚀性能,通过场发射扫描电子显微镜、自腐蚀电位和交流阻抗图谱等分析了不同涂层的耐蚀性能.结果表明:纳米SiO2粉体显著提高了芳香族聚脲涂层的耐蚀性能,自腐蚀电位由-40mV升高至60mV,电化学阻抗模值增加了约一个数量级,涂层进入迅速老化阶段的时间延长了约120h,在3.5%NaCl溶液中的浸泡寿命提高了约600h

为了获得烧结钢的致密表面层以改善零件的疲劳性能和耐腐蚀性,研究一种先对烧结铁压坯化学处理而后烧结的技术并进行了试验.试验中选择了高(>7.0g·cm-3),中(6.6~6.7 g·cm-3),低(6.2~6.4g·cm-3)3种不同密度的压坯施镀.试验发现中密度烧结铁通过自催化镍-磷化学镀和强化烧结可获得致密的合金化表层显微组织.用SEM/EDS分析了烧结样品表层元素成分及分布形貌,发现镍元素由试样表面向内呈均匀梯度分布,在高密度低孔隙度区扩散距离可达200 μm以上,在较低密度高孔隙度区集中分布于孔洞表面附近;而磷元素除使基体孔洞球化外,还以Fe2P形式偏聚于铁基体中.这样的显微组织有可能改善零件的疲劳性能和耐腐蚀性

为了改善制备工艺和提高W-Cu合金的密度与性能,对原料粉末进行了机械活化处理,通过成形和烧结制备了W-Cu合金,考察了活化后粉末的变化,观察了合金的烧结组织并测量了密度.结果表明,机械活化能增大钨铜粉末的表面能和晶格畸变能,有效地促进烧结,改善烧结组织;烧结体中存在大量团絮状组织,团粒内部钨颗粒主要以固相方式烧结在一起,而团粒之间则以液相烧结为主.烧结组织细密、均匀,相对密度达98%以上;烧结组织中钨铜两相在微米尺度下仍然结合良好,部分界面出现了互溶

对含氢腐蚀裂纹的碳钢进行再热处理后,SEM观察表明,氢蚀裂纹发生了不同程度的愈合.实验结果表明:长度约为10μm的碳钢氢蚀裂纹完全愈合的热处理条件是从室温到1000℃热循环5次,共10h.氢蚀裂纹的愈合机制是热扩散,发生氢蚀裂纹愈合的动力是氢蚀气泡或裂纹长大导致的塑性变形能Es.在铁、碳和氢原子扩散都足够快的情况下,氢蚀裂纹愈合的条件是Es大于裂纹愈合所必须克服的表面张力能

通过物理和数学模拟研究了一种新型中间包流控装置——阻流器对中间包内流场的影响.并通过同传统的单档墙、坝下中间包内流场的比较,得出阻流器可改变中间包内传统的流场,使钢液由长水口注入中间包后再返回自身,从而消除了中间包短流,发展了表面流,延长了滞止时间和平均停留时间,有利于中间包内夹杂物的去除.在较大的拉速下使用单档墙+单坝+阻流器的组合结构,效果更好.数学模型计算出的流场同水模型实验吻合较好

基于修正的Archard磨损模型,利用DEFORM-2D有限元软件分析了镍基耐蚀合金(Hastelloy G3)管材热挤压成形时挤压工艺参数对模具磨损的影响规律.结果表明,挤压模具的磨损主要集中在锥模出口处.模具最大磨损深度随着挤压速度、坯料预热温度的升高而降低,随摩擦因数的增大而升高.模具表面磨损深度随着模角的增大而升高.最佳热挤压工艺参数是:挤压速度200mm·s-1,坯料预热温度1180℃,摩擦因数0.05,界面换热系数5N·mm-1·s-1·℃-1.此时,模具最大磨损深度为0.0515mm,模具可重复使用20次

建立了同心圆柱套筒表面间相互接触的粗糙单元体的三维稳态导热数学模型,给出了数学解析方法和接触热阻的解析表达式,结果表明,单元体的稳态热传导可表达为一个由接触缝隙间流体的热阻、粗糙热阻和收缩热阻构成的模拟电网络

根据已知的喷射沉积成形沉积体内的凝固模型,对典型的Al-Cu合金进行了计算分析.结果表明,工艺参数(如沉积速率和沉积时雾化锥的温度)和材料的热物性(如界面换热系数)对沉积体内的凝固过程有明显影响.在沉积热力学条件(沉积前雾化锥的热力学状态)相同的情况下,沉积表面的温度随工艺参数和材料热物性发生显著变化