基片方向对多弧离子镀ZrN涂层性能的影响

采用多弧离子镀在304不锈钢基体表面沉积ZrN涂层。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、纳米压入仪、电化学分析仪等，比较了基片方向对涂层结构、形貌、成分、沉积速率、硬度以及耐腐蚀性的影响。结果表明：基片方向不同会引起晶体择优取向的改变；垂直于靶材的样品表面大颗粒相对较少，但沉积速率只有平行样品的40％-50％；在负偏压条件下，平行于靶材的样品涂层硬度更高，而垂直样品获得更好的耐腐蚀性。     

关于高强度铝合金 LY12cz 应力腐蚀开裂性能的研究

本研究采用DCB试样测试研究了LY12cz铝合金在3.5%NaCl、饱和NaCl及3.5%NaCl+混合缓蚀剂水溶液中应力腐蚀K_1scc及da/df值;详细研究了Cl~-离子浓度及混合缓蚀剂的作用机理。断口形貌分析表明,LY12cz铝合金在含Cl~-离子水溶液中应力腐蚀开裂断口形貌主要是沿晶断裂,并具有岩石状沿晶断裂特征。上述混合缓蚀剂虽能改善其应力腐蚀开裂性能,使其裂纹扩展速率显著降低,但不改变其断裂特征。     

高速微粒轰击45钢表面纳米化过程中铁素体相晶粒细化过程分析

利用高速微粒轰击技术在45钢表面制备了纳米晶,利用透射电镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等分析技术对距表面不同深度的微观结构进行分析,研究铁素体相晶粒细化过程。结果显示：随着距表面距离的减小结构尺寸逐渐减小,在最表面形成了纳米晶层,平均晶粒尺寸约为15 nm。通过不同尺寸位错胞的逐步形成,以及位错墙不断向晶界演化,晶粒被细化为细小的纳米晶。     

镁合金表面电弧喷涂Fe基非晶纳米晶涂层的性能

采用自动化高速电弧喷涂技术在镁合金基体上制备了FeCrBSiMoNbW非晶纳米晶涂层。采用Flir A20M型红外热像仪对Fe基非晶纳米晶喷涂层的表面温度场进行了实时监测。对Fe基非晶纳米晶涂层和传统的3Cr13涂层的组织结构、力学性能以及摩擦学性能进行了对比分析。实验结果表明：Fe基非晶纳米晶涂层组织致密,孔隙率低,具有相对较高的硬度和拉伸结合强度;形成了非晶相和纳米晶相组成的复合结构,使得涂层具备较好的耐磨减摩性能。     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

Ti含量对(Cr,Ti)N复合涂层组织结构与性能的影响

通过改变Ti靶弧电流,在自行改造的多弧离子镀膜机上制备了不同Ti含量的(Cr,Ti)N复合涂层。研究了不同Ti含量对涂层沉积速率、成分相结构、表面形貌及纳米硬度等性能的影响,对涂层的硬化机理进行了探讨。结果表明:随着Ti含量的增加,复合涂层的沉积速率提高,晶粒尺寸变小,粗糙度降低。涂层的择优取向从(111)晶面逐渐过渡到(220)晶面;其相结构由CrN类型结构转变为TiN和CrN并存的混合相结构,最后转变为TiN类型结构。Ti的加入可显著提高复合涂层的硬度,当Ti在金属元素中的原子数分数为0.62时,复合涂层纳米硬度最高,为35GPa。与CrN涂层相比,CrTiN复合涂层具有较低的滑动摩擦因数和较高的抗滑动摩擦磨损性能。     

在单晶硅片上直接电化学沉积制备镍反opal光子晶体

采用电化学沉积工艺直接向组装在单晶硅片上的聚苯乙烯胶体晶体中填充金属Ni,成功制备了Ni的反opal光子晶体。采用线性扫描伏安法研究了单晶硅表面的化学刻蚀对Ni的电化学沉积过程的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射等对Ni反opal光子晶体的形貌和结构进行了观察分析,对其光学性能进行了初步研究。研究结果表明,对单晶硅片表面进行化学刻蚀有利于金属Ni的电化学沉积;在PS胶体晶体模板中电化学生长的金属Ni呈多晶状态,去除模板后形成了金属Ni的有序多孔结构。     

密度板炭化痕迹特征的研究

选用市场上常见的密度板作为研究对象,采用明火引燃和泼洒易燃液体引燃两种方式制备燃烧炭化痕迹,观察其宏观特征;利用扫描电镜观察其炭化物微观形貌,利用图像处理技术,对不同引燃方式下板材燃烧炭化物形貌进行分析,研究炭化痕迹特征。研究结果表明,密度板燃烧炭化痕迹为不规则的多边形,随着温度的升高,炭化程度逐渐增加、裂纹宽度变宽;纤维表面杂质逐渐减少,表面逐渐光滑,裂纹多出现在纤维黏结处。另外,密度板燃烧时的热释放速率和质量损失速率对其燃烧炭化裂纹有明显影响。     

工作电压对喷射电沉积Ni镀层形貌及性能的影响

采用喷射电沉积技术制备了Ni镀层。研究了工作电压对电流特性、镀层表面形貌、显微硬度和摩擦学性能的影响。结果表明：随着工作电压的升高,平均电流密度逐渐增大,镀层的显微硬度和耐磨性逐渐增强,镀层表面的平整度和减摩效果下降。     

络合剂种类对改性海绵铁除氧能力的影响

为了研究海绵铁在改性过程中络合剂的种类对改性海绵铁除氧能力的影响,利用表征分析方法对添加不同络合剂造成改性海绵铁表面铜层形貌以及除氧能力差异的原因进行了分析.结果表明:镀液中添加酒石酸钾钠或羟基亚乙基二膦酸(HEDP)作为络合剂所得到的改性海绵铁除氧能力较好,表面铜含量较高.改性海绵铁除氧过程为反应控制过程,其除氧能力主要取决于其表面铜含量.海绵铁改性过程并未改变其孔道结构特征,仅增大了孔径和增加了表面的铜含量.     

接近速度和相对湿度对静电放电强度的影响

静电放电（ESD）会对电子设备和系统造成严重干扰,但是在相同的放电电压下,ESD强度却会发生很大的变化。这种变化与电极接近速度、相对湿度和电弧长度等因素有关。为提高ESD实验结果的重复性,通过理论分析和实验研究了电极接近速度和相对湿度对ESD强度的影响。理论计算了两接近导体之间的自（互）电容系数、导体电势差、导体电势差随放电间隙和时间的变化率;实验研究了ESD强度（比如放电电流峰值、上升时间）随接近速度和相对湿度的变化关系。研究得出,接近速度直接决定了导体电势差随时间的变化率,同时对ESD强度产生明显影响;相对湿度会对ESD强度产生很大的影响。     

草地的红外辐射计算及热像图仿真

草地地表的温度是仿真其红外热像图的关键,综合考虑太阳辐射、风速、大气温度和空气相对湿度等因素的影响,建立了草地地表的温度计算模型,利用C++语言编程计算出草地地表不同时刻的温度,从而求出红外辐射亮度,并进行红外热像图仿真,仿真结果表明:该模型和方法能够真实地生成草地地表的红外热图像,可广泛应用于红外场景仿真中。     

粉末燃料冲压发动机内镁粉尘云层流燃烧模型

对粉末燃料冲压发动机预燃室内镁粉尘云燃烧过程进行了研究,建立了镁粉尘云的一维层流预混燃烧模型。研究表明,镁粉尘云层流火焰传播很稳定,燃烧过程中火焰结构基本不变,燃烧区很薄,而预热区厚度约是燃烧区的2-3倍。粉尘云中镁颗粒的蒸发和气相镁与氧气的均相反应是产生火焰的直接原因,也是火焰得以传播的关键。预热区气相温度升高主要靠燃烧区气体的导热和扩散过来的气相镁与氧气反应释放热量,而预热区颗粒相温度升高主要靠气相对其对流传热。分析了各参数对粉尘云燃烧的影响,颗粒相对浓度对粉尘云燃烧的影响比较复杂,在浓度较低的情况下,增大颗粒相对浓度有利于粉尘云快速燃烧;而在浓度较高的情况下,增大颗粒相对浓度则不利于粉尘云快速燃烧。随颗粒粒径的增加,火焰传播速度减小,火焰温度升高,预热区厚度增大。火焰传播速度和火焰温度随粉尘云初温增加线性增长,预热区厚度随粉尘云初温增加抛物线增长。数值模拟与文献中试验结果的变化趋势相一致。     

蒙皮材料静电起电影响因素实验研究

为有效减小静电放电对飞行器的影响,设计蒙皮材料静电起电地面模拟实验平台．利用该平台对某型蒙皮材料进行静电起电实验研究,得到材料摩擦起电电位随时间的变化规律,并研究接触面积、相对速度、环境温度和相对湿度对材料静电起电电位最大值的影响,通过拟合曲线得到：相对湿度对静电起电电位的影响最大,相对速度次之,接触面积和环境温度对起电电位的影响相对较小．     

The effect of sintering and cooling process on geometry distortion and mechanical properties transition of PTFE/Al reactive materials

In this research, the effect of the sintering and cooling process on geometry distortion and mechanical properties of PTFE/Al reactive material is investigated. Six particularly selected sintering temperatures, three different cooling modes (annealing cooling, normalizing cooling and rapid cooling), three different initial cooling temperatures, as well as six different final cooling temperatures were designed to compare the effects of sintering temperature, cooling rate, initial cooling temperature and final cooling temperature on the properties of reactive materials. Geometry distortion was quantitatively analyzed by a statistic on the dimensional changes of the specimens and microscopic morphology. A mechanical response properties transition from brittle to ductile was found and analyzed. By combining the thermodynamic properties of PTFE and unsteady heat conduction theory, mechanisms of cooling induced morphology change, temperature induced distortion and strength decrease were obtained. The results showed that the cooling rate has the most significant effect on the morphology transformation, while initial cooling temperature has more significant effect on the dimensional distortion than final cooling temperature. As to the mechanical properties transition from brittle to plastic, a more prominent effect of initial cooling temperature than cooling rate and final temperature was revealed.     

同轴环缝气流作用下锥形液膜线性稳定性分析

为了分析气液同轴离心式喷嘴的雾化机理，对同轴气体作用下的锥形液膜进行时间稳定性分析，推导同轴气体作用下锥形液膜的色散方程，建立离心式喷嘴出口参数预测模型，用于数值求解色散方程。结果表明：喷嘴出口液膜厚度随着喷注压降的增加而减小，喷雾锥角、液膜速度和轴向速度随着喷注压降的增加而增大。同轴气体作用下液膜由正弦模式的表面波主导，因为正弦模式的表面波增长率远大于曲张模式的表面波增长率。当环缝气体喷注速度较小时，增加气体速度会减小气液相对速度，从而减弱气液相互作用，使得液膜主导表面波增长率和频率减小、破碎时间和破碎长度增加。而当环缝气体速度超过一个临界值后，随着气体速度的增大，液膜主导表面波增长率和频率迅速增大，破碎时间和破碎长度迅速减小。     

多弧离子镀CrNx涂层的工艺与摩擦磨损性能

为了改善发动机活塞环的摩擦学性能和提高其使用寿命,采用多弧离子镀技术在活塞环表面制备了不同N2含量和弧电流的CrNx硬膜,采用X射线衍射技术、扫描电子显微镜、纳米硬度仪和发动机台架试验装置,分别测试了薄膜相结构、表面形貌、纳米硬度和抗高温摩擦磨损性能。研究结果表明：当N2质量分数为45%时,薄膜纳米硬度相对较高,CrNx薄膜中主要以CrN（220）相为主;随着弧电流的增加,薄膜的表面颗粒尺寸增加,当弧电流为60A时,薄膜纳米硬度相对较高。与Cr电镀层活塞环相比,CrNx涂层活塞环具有较强的抗高温粘着磨损性能。     

面向可调喷油速率的超高压共轨系统建模及仿真分析

针对常规高压共轨系统在喷射过程内喷油压力较低、无法灵活实现喷油速率改变等问题,提出并设计了立足国内加工能力和技术工艺的面向可调喷油速率的超高压共轨系统.在介绍其工作原理的基础上,基于AMEsim软件建立了系统的仿真模型,并利用试验验证了模型的准确性;通过模型研究了系统的压力特性和喷油控制特性,同时分析了电控增压器的关键...     

Study on energy release characteristics of reactive material casings under explosive loading

Reactive Materials (RMs), a new material with structural and energy release characteristics under shock-induced chemical reactions, are promising in extensive applications in national defense and military fields. They can increase the lethality of warheads due to their dual functionality. This paper focuses on the energy release characteristics of RM casings prepared by alloy melting and casting process under explosive loading. Explosion experiments of RM and conventional 2A12 aluminum alloy casings were conducted in free field to capture the explosive fireballs, temperature distribution, peak overpressure of the air shock wave and the fracture morphology of fragments of reactive material (RM) warhead casings by using high-speed camera, infrared thermal imager temperature and peak overpressure testing and scanning electron microscope. Results showed that an increase of both the fireball temperature and air shock wave were observed in all RM casings compared to conventional 2A12 aluminum ally casings. The RM casings can improve the peak overpressure of the air shock wave under explosion loading, though the results are different with different charge ratios. According to the energy release characteristics of the RM, increasing the thickness of RM casings will increase the peak overpressure of the near-field air shock wave, while reducing the thickness will increase the peak overpressure of the far-field air shock wave.     

界面改性对SiCp/Cu复合材料导热性能的影响*(复合材料专题)

采用磁控溅射法结合结晶化热处理工艺在碳化硅（Silicon Carbide, SiC）颗粒表面成功制备了金属钼（Molybdenum, Mo）涂层，分析了Mo涂层的成分和形貌；然后采用热压烧结工艺制备了SiCp/Cu复合材料，重点对比分析了Mo界面阻挡层厚度对复合材料导热性能的影响。结果表明：磁控溅射法能够在SiC颗粒表面沉积得到Mo 涂层，随溅射时间的延长Mo涂层的厚度增加、粗糙度增大，且磁控溅射后SiC颗粒表面直接得到的Mo涂层为非晶态，结晶化热处理后，变为致密平整的晶态Mo涂层。磁控溅射时间即Mo涂层厚度对复合材料导热性能影响明显，随磁控溅射时间的增加，复合材料的热导率呈现先增后减趋势，采用磁控溅射9h镀Mo改性并经过800℃结晶化热处理的SiC复合粉体在850℃下热压烧结制备的SiCp/Cu复合材料（VSiC=50%），其热导率达到了最高值274.056W/(m·K)。