复合RE对CuZnAl合金相变温度和记忆性能的影响

采用定量金相、拉伸试验、电阻法、回复率法、Ｘ射线衍射和透射电镜等方法,研究了复合稀土ＲＥ（即Ｌａ＋Ｃｅ）对ＣｕＺｎＡｌ形状记忆合金相变温度和记忆性能的影响。加入复合ＲＥ不但能够细化晶粒、提高力学性能,而且可提高合金的相变温度,降低马氏体的滞后宽度,使其不易发生马氏体稳定化。其加入量为０．０４％￣０．１０％时,合金具有良好的形状记忆性能;大于０．１０％,合金的形状记忆性能有所下降．合金经过１００次热     

淬火态45号钢在等通道角挤压过程中晶粒演化

将马氏体相变与强塑性变形工艺相耦合,开发了基于等通道角挤压快速制备亚微米级中碳钢工艺。试验采用45号钢,就淬火态在不同回火温度和回火时间条件下进行挤压。试验结果表明,由马氏体相变得到的过饱和铁素体为动态再结晶和应变诱导碳化物析出作了能量和组织准备,并在一定的回火温度下进行等通道角挤压使位错密度快速增加,实现了动态再结晶,形成了细小晶粒,同时应变诱导碳化物从过饱和的铁素体中以弥散形式析出,使亚微米铁素体基体上均匀分布着细小碳化物。这种组织结构具有较高的稳定性,在550℃退火30min后,晶粒尺寸仍保持在1μm以内。     

新型槽楔合金CuNiCrSi合金时效析出与时效相变动力曲线研究

利用示差量热扫描仪研究了新型汽轮发电机转子槽楔合金CuNiCrSi合金加热过程中的相变过程。通过不同时效处理的合金导电率计算时效相变动力学可知:时效析出分2个温度段,在低温阶段,时效早期通过调幅方式形成溶质原子富集区,然后在溶质富集区发生失稳有序化,最后生成δ-Ni2Si相;而在高温阶段,合金可以不经过调幅过程而直接以形核长大方式析出δ-Ni2Si相。     

低温工艺条件下刀具的相变与耐磨性研究

研究了低温工艺条件下高速钢刀具显微组织中回火马氏体和残留奥氏体相变过程，即从回火马氏体中析出大量弥散的碳化物，并伴随组织的超微细化和残留奥氏体的转变，提高了刀具的耐磨性，降低了被加工零件的表面粗糙度，延长了刀具的使用寿命。     

激光淬火气缸套

气缸套激光淬火工艺是采用激光为主要光源，对气缸套进行加工的现代化新工艺。其原理是，用激光束扫过缸孔表面，对其进行加热，使加热区温度骤升。当金属温度达到相变点温度时，材料表面发生相变，而材料内部仍保持原来的冷却状态，去掉激光束后，加热区热量迅度向材料内部传导，而表层急速冷却，形成"自淬火"，在表层淬火区形成超硬的马氏体组织。激光淬火处理后，气缸套孔内表面硬度可由HRC20提高到HRC60，从而使气缸套表面的耐磨性大大提高，使用寿命比一般气缸套高2倍～4倍。采用这种气缸套还可大幅度提高的配套活塞环的寿命。位于…     

冷冻-复温过程中葡萄相变过程研究

为研究葡萄在冷冻-复温过程的相变过程变化,利用差示扫描量热仪DSC系统对葡萄果肉进行冷冻-复温实验。通过改变葡萄试样冷冻-复温过程的速率、次数、时间间隔、速率梯度以及通过最大冰晶生成带的速率等实验条件,分析实验过程中的热流曲线,对比冷冻-复温过程中的相变潜热、相变结束点、相变开始点以及相变峰值等参数变化,得到不同条件下冷冻-复温过程对葡萄试样的影响规律。研究发现:冷冻过程中速率越大对应的结冰点温度越低,时间越短。增加复温速率梯度能有效提高冰晶融化相变过程的潜热、峰点温度和结束点温度。复温速率由2℃/min变化到20℃/min过程中相变潜热增加了1.79倍,相变峰点温度增加了0.94倍,相变结束点温度增加了5.07倍。该研究对果蔬冷冻-复温过程后的品质恢复提供了依据。     

温室墙体复合相变材料的制备与有限元分析

采用共混法制备了一种适合温室生产要求的复合相变材料,用差示扫描量热仪(DSC)测量了相变温度和相变潜热,并验证了复合相变材料的储能能力及材料的热稳定性.另外,借助有限元软件来模拟复合材料在吸热过程中温度及热梯度场的分布情况,对实际生产有一定的参考价值.     

基于复合相变储能材料的热水器蓄热水箱设计及研究

设计了一种肉豆蔻酸/膨胀石墨(MA/EG)复合相变储能材料的太阳能热水器蓄热水箱。选取相变温度适宜、相变潜热大且价格低廉、无毒的肉豆蔻为原材料,吸附性强的膨胀石墨为基体,制备了肉豆蔻酸/膨胀石墨复合相变储能材料,并进行了节能研究。研究结果表明所制备的相变材料相变温度为52.28℃、相变潜热为188.6 J/g。制作了容量为45 L的蓄热水箱,经理论计算与实验测试,满足生活用热水的要求。本热水器蓄热水箱利用相变潜热储存热量,储热量大,材料所占体积少,增加了低品位热能利用效率,应用前景广泛。     

网格化低温相变储热单元传热性能预测研究

设计了内流式网格化低温相变储热单元。确定了影响相变储热单元传热系数的关键影响因素,分析了单一因素对相变储热单元传热系数的影响规律。分别在储热及放热工况下,采用改进的多元非线性回归法构建了相变储热单元传热系数的预测模型,并检验了拟合误差。结果表明：相变储热单元传热系数受相变储热材料侧平均温度及换热工质侧定性温度的协同影响,相变储热材料侧平均温度为主要影响因素,换热工质侧定性温度为次要影响因素,两者之间具有显著的交互性。储热或放热工况下,相变储热单元传热系数随单一因素的变化规律基本一致,储热阶段传热系数明显高于放热阶段,相变储热单元传热系数预测模型的平均相对预测误差均小于5.00%。     

V、Nb与变形条件对含钒微合金钢形变强化相变的影响

为探明钢中微合金元素(V、Nb)与变形条件对含钒钢形变强化相变的影响规律.为制备含钒超细晶粒钢提供理论依据,通过对含钒钢进行形变强化相变热模拟试验,分析得出V、Nb的影响为:固溶V、Nb不利于形变强化铁素体相变的进行;V(C,N)、V-Nb(C,N)可以在多道次变形中沉淀析出,成为铁素体的异质形核核心,同时析出相对晶界及亚结构的钉扎作用使铁素体晶粒细化.研究表明,多道次变形时,道次间隔时间越短,温度越低,则累积的有效变形量越大,钢的形变强化相变越易进行.含钒钢超细晶铁素体体积分数越大.     

新型复合相变墙日光温室性能实测分析

日光温室墙体在温室蓄热保温方面起着非常重要的作用,对温室热环境有直接的影响。为此,对复合相变墙温室和普通温室进行了温度测试,通过对照分析发现低温条件下相变墙温室保温性优于普通温室,高温条件下相变墙温室室内温度波动幅度明显小于普通温室,相变墙内外表面温差波动幅度较普通温室墙体大幅减少,可以有效减少外界环境通过墙体对室内温度的扰动。试验结果表明:将复合相变材料应用于日光温室墙体中,可起到降低温室能耗,改善温室热环境,节能环保的积极作用。     

智能气动肌肉的静态驱动特性研

研究了形状记忆合金丝(SMA)编织网的主动变形及对气动肌肉静态驱动特性的影响.建立了SMA丝内应力与静态驱动力的平衡方程.针对升降温中SMA丝的相变,分析了马氏体和奥氏体体积比变化,建立了温度SMA收缩率模型,并应用到气动肌肉的收缩率、收缩力和刚密度特性计算中.Matlab仿真得到了SMA变形曲线和气动肌肉特性变化曲面.分析结果表明SMA变形存在迟滞,SMA主动伸缩使得编织角变化范围更广,刚密度变化更突出.SMA收缩率变大,气动肌肉收缩力增强.     

基于温变形的超细晶中碳钢制备工艺

将相变与形变有效结合,开发了中碳钢在马氏体相变状态下的温变形超细晶制备工艺.试验结果表明:淬火态中碳钢快速加热到500～600℃,回火适当时间使其仍保持一定程度的过饱和度,然后快速温变形,通过孪生、位错分解和再结晶等方式实现位错在滑移面上运动形成位错林或位错交滑移,使过饱和铁素体组织快速细化,其晶粒平均尺寸小于1μm;在结构畸变能与形变储能作用下通过应变诱导使碳化物以弥散状的形式在晶界和亚晶界处析出,得到均匀的形变马氏体组织;形变后可通过退火工艺控制碳化物颗粒的析出量、大小及分布,使材料具有最佳的组织结构,即细小铁素体 弥散碳化物,以满足材料综合性能的要求.     

用于非冷冻低温区运输的复合有机物相变蓄冷剂

从十四烷、月桂酸、月桂酸甲酯、正癸醇、正癸酸、水杨酸乙酯6种有机物中初步筛选复配物质,通过热力学公式计算二元复配物的理论配比和相变潜热,选取合适温度且相变潜热较高的复配物质,以DSC进行相变特性评价和稳定性测试。结果表明,正癸酸/月桂酸甲酯、正癸酸/正癸醇、月桂酸/十四烷、月桂酸甲酯/月桂酸等组合的Onset温度范围为0~4℃,相变潜热在150~210 J/g之间,符合目标Onset温度0~6℃并具有较高相变潜热的要求;相变潜热最大且共融性和稳定性最好的二元复配物是月桂酸/十四烷(质量比3.12∶96.88),Onset温度4.03℃,相变潜热207.05 J/g;热物性性能较好且成本较低的是月桂酸/十四烷(质量比6.17∶93.83)和正癸酸/十四烷(质量比22.68∶77.32),Onset温度分别为3.89℃和3.19℃,相变潜热分别为192.61 J/g和189.21 J/g;相变可调规律性良好的二元复配物是正癸酸/正癸醇,正癸酸质量分数在34.51%~47.24%之间变化时,Onset温度为0.96~3.60℃,相变潜热为155~171 J/g。     

不同方式封装的相变材料蓄热效果研究——基于日光温室

相变材料应用于日光温室中可以将温室白天多余的热量转移至夜间,起到调节温度的作用。为此,测试了经过两种不同方式封装后的相变材料在日光温室中的实际应用效果。通过与普通砖墙温室对照分析发现:两种类型相变材料温室均具有一定蓄热保温性能。内渗型相变材料温室比普通日光温室室温晴天夜间平均高0.9℃,阴天夜间平均高0.3℃;外挂型相变材料温室晴天比普通砖墙温室夜间温度平均高0.7℃。通过对两种类型相变材料温室综合应用效果比较发现,内渗型优于外挂型。此结果为相变材料在温室中的应用提供参考。     

回收发动机余热的球内对称凝固过程参数分析

利用适当的相变材料,贮存汽车发动机冷却系统的低品位热能,能改善汽车低温环境下的冷启动。以球作为贮能单元,建立了球体内对称凝固过程的数学模型,并用Lighthill奇异摄动法给出了球体内对称凝固问题的近似分析解。以Ba(OH)2·8H2O为相变材料,得到了相变介质的温度分布规律,相变界面、冷却介质温度随凝固时间的变化规律,还讨论了球囊半径、外部冷却介质的对流换热系数对凝固过程的影响。从理论上证明了相变贮能装置用于回收发动机余热,改善车辆冷启动是可行的。     

用于车辆冷启动的球内凝固参数分析

以球作为贮能单元,建立了球体内凝固过程的数学模型,并用Lighthill奇异摄动法给出了球体内对称凝固问题的近似分析解,以Ba(OH)2·8H2O为相变材料,得到了相变介质温度、冷却介质温度、球囊半径等随时间的变化规律,同时还讨论了对流换热系数对凝固时间的影响,从理论上证明了相变贮能装置用于车辆冷启动是可行的。     

相变材料在绿色储粮中的应用探讨

相变材料能够储存或释放显热,在熔化或凝固过程中虽然温度不变但吸收的潜热却相当大。根据相变材料可以吸收环境热能并在需要时向环境发出热能的特征,研究相变材料在粮食仓储中的应用,减小外界环境对粮仓温度的影响,达到恒温绿色生态储粮的目的。     

适于温室应用的无机相变材料放热特性

为了研究温室常用CaCl2·6H2O、Na2CO3·10H2O、Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O四种无机相变材料在不同环境条件下的放热特性,实验设置冷水和空气两种介质条件,分别在5 ℃、10 ℃和15 ℃温度条件下凝固,测试四种相变材料在不同介质和温度条件下的相变温度和过冷度。实验结果表明,CaCl2·6H2O相变温度为30 ℃左右,15 ℃条件下不能凝结放热。Na2CO3·10H2O相变温度为31 ℃左右,Na2SO4·10H2O放热不稳定,相变潜热小,5 ℃条件下纯在明显的二次放热现象,Na2HPO4·12H2O相变温度为33 ℃左右。比较不同环境条件下的过冷度得出空气环境中相变材料的过冷度均小于冷水环境中。随着温度的升高,CaCl2·6H2O的过冷度逐渐减小,Na2CO3·10H2O的过冷度逐渐增大,Na2SO4·10H2O、Na2HPO4·12H2O的过冷度没有明显变化。过冷度与冷却环境中传热介质的导热性能有关,导热性能越强（水的导热性能强于空气）,相变凝固过程中持续放热时间越短。      

NiCrMo半冷硬铸铁热轧辊激光表面强化研究

运用激光表面强化的理论和技术．对NiCrMo半冷硬铸铁热轧辊材料经激光相变硬化和熔凝处理后，表层分别得到针状马氏体和莱氏体白口组织，硬度由原来的HRC51提高到HRC70左右，提高了材料的耐磨性等各项性能，从而提高了这种廉材料的使用价值，值得推广。