1 东北大学冶金学院, 沈阳 110819
2 材料先进制备技术教育部工程研究中心, 沈阳 110819
3 抚顺天成环保科技有限公司, 抚顺 113001
目前, 工业除尘滤袋的工作温度不高于280 ℃, 通常在过滤前需先将高温烟气进行降温处理。为了制备高效且耐温性良好的新型过滤材料, 本文以粉煤灰为主要原料, 以H2O2为发泡剂, 通过聚合反应制备了多孔地聚物, 并对其形貌、孔结构、抗折强度和过滤性能进行了表征。结果表明: H2O2的最佳添加量为0.98％(质量分数), 此时多孔地聚物下表面与内部的平均孔径分别为17.3和171.5 μm, 孔隙率为56.2％, 常温下抗折强度为2.2 MPa, 过滤阻力为6.2×10-3 MPa, 对PM10和PM2.5的过滤效率分别为98.2％和93.3％, 经800 ℃的热处理后, 抗折强度增加到3.4 MPa, 对PM10和PM2.5的过滤效率均保持在90％以上, 过滤阻力增加了1×10-3 MPa。因此, 以粉煤灰基多孔地聚物作为高温烟气过滤材料具有良好的应用前景。
粉煤灰 多孔地聚物 高温处理 过滤性能 孔结构 抗折强度 fly ash porous geopolymer high temperature treatment filtering performance pore structure flexural strength
西北工业大学 凝固技术国家重点实验室, 纤维增强轻质复合材料陕西省重点实验室, 西安 710072
低密度C/C多孔体的结构与性能调控是制备具有优异摩擦磨损性能的C/C-SiC复合材料的关键。本研究采用化学气相渗积法制备了C/C多孔体, 并对其进行2100 ℃高温热处理, 再通过反应熔渗法制备了C/C-SiC复合材料, 研究了C/C多孔体高温热处理对C/C-SiC复合材料微观结构、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明, 经2100 ℃热处理的C/C多孔体孔隙率和石墨化程度增加, 用其制备的C/C-SiC复合材料比C/C多孔体未经热处理的密度更大(2.22 g/cm3), 孔隙率由5.1%降低至3.4%, SiC陶瓷相含量比热处理前提高11.9%。石墨化程度越高，声子的平均自由程越大, 因此其室温的导热率提升到3.1倍, 1200 ℃导热率提升到1.2倍。经过热处理的热解炭更软, 摩擦面易形成连续且稳定的摩擦膜, 因此摩擦系数更稳定, 并且在测试载荷为3、6和9 N下磨损率均显著降低, 下降幅度达到47.8%、41.9%和11.7%, 平均摩擦系数分别为0.47、0.38和0.39。综上所述, 对C/C多孔体进行高温热处理可使C/C-SiC复合材料的导热性能提升, 更耐磨并且表现出更稳定的摩擦系数。
C/C-SiC复合材料 高温热处理 导热率 摩擦 耐磨 C/C-SiC composites high temperature treatment thermal conductivity friction wear resistance
为了研究激光喷丸对中高温条件下Ti-6Al-4V钛合金残余应力、微观硬度及金相组织演变的影响, 采用高功率、短脉冲Nd∶YAG激光器对Ti-6Al-4V钛合金表面进行了激光冲击, 并将冲击后的试样分别置于400℃,500℃,550℃和600℃的温度下进行了1h的保温处理。利用X射线衍射仪对强化区域的残余应力进行了检测, 通过扫描电镜及透射电镜对微观组织进行表征, 探究了强化效果与晶粒尺寸、位错运动间的联系。结果表明, 激光喷丸处理在试样表层诱导产生较大幅值残余压应力, 显微硬度提高; 经550℃热处理1h后, 残余应力影响层深约为100μm; 经400℃、600℃热处理1h后, 试样表层微观硬度分别下降了8.3HV和20.1HV; 热处理后, 晶粒尺寸总体呈现增大趋势。激光喷丸处理可以有效提高Ti-6Al-4V钛合金中高温力学性能。
激光技术 冲击硬化 中高温处理 Ti-6Al-4V钛合金 位错运动 laser technique impact hardening mid- and high-temperature treatment Ti-6Al-4V titanium alloy dislocation movement
利用高功率、短脉冲NdYAG激光对6061-T651铝合金进行表面冲击强化处理，并分别在200 ℃、300 ℃、400 ℃和500 ℃的温度下对其进行性能测试，从残余应力、显微硬度和微观组织等方面分析了激光冲击处理(LSP)对其在高温条件下性能的影响。研究结果表明中高温条件下激光冲击6061-T651铝合金的强化效果明显。200 ℃和400 ℃时试件的最大残余压应力出现在次表层，且温度越高残余压应力释放得越快，激光冲击硬化层深度约为0.3 mm，500 ℃时的晶粒平均尺寸要比400 ℃时的大，晶粒尺寸和强化相是提高硬度的主要原因，不连续且粗大的晶界析出物提高了6061-T651铝合金的抗腐蚀性能。
激光技术 激光冲击处理 6061-T651铝合金 高温处理 强化效果
