涡轴发动机燃气涡轮叶片热腐蚀机理分析与改进

目的 提高航空发动机燃气涡轮工作叶片的结构完整性、安全性和可靠性。方法 以某型涡轴发动机燃气涡轮转子叶片热腐蚀案例为研究对象,详细阐述热腐蚀下燃气涡轮转子叶片的结构破坏形式,分析发生热腐蚀部位的分布规律。通过冶金分析方法,研究燃气涡轮转子叶片的热腐蚀-疲劳失效形式。结果 燃气涡轮叶片高摩擦系数的区域在高温燃气的冲刷效应以及热盐腐蚀的作用下,发生表面涂层腐蚀剥落。涂层腐蚀剥落部分的叶片合金基体受到高温燃气的氧化与侵蚀后,形成了热腐蚀坑。腐蚀坑表面的凹凸处出现应力集中,并萌生裂纹,最终引起叶片疲劳断裂。结论 探究了典型腐蚀性物质对燃气涡轮转子叶片的耐高温涂层与镍基合金基体侵蚀与氧化的化学本质,最后针对燃气涡轮转子叶片热腐蚀问题提出了改进建议,可对防范航空涡轴发动机热腐蚀问题提供有益参考。     

模拟海洋全浸区环境下A517海工钢的腐蚀机理研究

目的 探究 A517 海工钢在海洋全浸区环境下的腐蚀机理。方法 通过模拟海洋全浸区腐蚀环境,利用失重法、SEM、EDS、XRD、电化学等测试技术,分析A517钢的腐蚀行为历程,并探讨其在全浸区的腐蚀机理。结果A517钢在厚度方向上的最大电位差为 13 mV,小于发生电偶腐蚀的最小电位差50mV,说明材料在厚度方向上的腐蚀敏感性一致。随浸泡时间的延长,腐蚀质量损失量逐渐增加,平均腐蚀速率先降低、后升高、最后趋于稳定,腐蚀速率约为 0.127 mm/a。结论 腐蚀动力初期主要是由溶解氧的极限扩散控制,后期则是腐蚀产物的氧化还原电荷转移控制。腐蚀首先在 Al₂O₃、MgO 等夹杂物处萌生扩展,腐蚀产物出现明显的分层现象,外锈层主要是疏松易脱落的γ-FeOOH,内锈层主要是致密均匀的 Fe₃O₄,同时锈层中还检测到了β-FeOOH和α-FeOOH的存在。锈层中存在大量微裂纹,削弱了产物膜的保护作用,促进了腐蚀的进行。     

锂电池灭火剂研究进展

锂电池储能系统火灾具有热失控温升快、热蔓延速度快、易复燃、燃烧特性复杂等特点,因此限制了其大规模应用。为解决这一问题,概述了锂电池热失控起火机理,对比分析了各类灭火剂对锂电池火灾的抑制效果,指出了现有锂电池灭火试验研究存在试验尺度小、系统布置缺乏标准等问题,并提出了开发兼具高效灭火与快速冷却功能的新型灭火剂、统一锂电池灭火剂的试验尺度及评价标准等建议,为锂电池消防技术的发展提供理论和技术支撑。     

植物铝胁迫发生机制及其内在缓解途径研究进展

本文总结了土壤中铝的存在形式及其化学行为,分析了以针叶人工林为例的诱发植物铝胁迫效应的内外部机制,以及铝胁迫在不同生态水平上对植物生长的影响。比较了环境铝胁迫下,植物体自身缓解环境铝威胁的不同途径。     

某型波段开关瞬动动作特性及失效机理

目的 研究某型波段开关瞬动动作特性及磨损失效机理。方法 通过建立瞬动机构物理模型,进行瞬动机构滑动件受力分析、转动力矩随旋转角度变化分析,研究瞬动开关瞬动动作特性,分析并探讨瞬动机构的磨损失效机理。结果 在波段开关的瞬动角度范围内,瞬动力矩随着转动角度θ的增加呈先增大、后减小的趋势。在瞬动初始状态,旋转力矩为最小值1.2 kg·cm;当瞬动处于中间位置（瞬动角度为16°）时,转动力矩为最大值1.5 kg·cm;随着转动角度θ继续增大,转动力矩不断减小,最终恢复至初始值,与实物瞬动复位功能相符。瞬动机构滑动件受基座的正压力N随转动角度θ的增加而增大。基座塑料受过大压力产生磨损,使转动（复位）力矩降低,滑动件无法复位,导致瞬动功能失效。结论 某型波段开关瞬动功能由滑动件钢球、基座长弧形斜坡、接触压力保证,弧面磨损致使钢球所受接触压力分量不足,导致瞬动功能失效,该失效机制为疲劳磨损失效。可通过改变基座材料、滑动件结构或材料以及改善瞬动机构工作条件来提高瞬动寿命和可靠性。     

电化学催化氧化降解有机物的机理及研究进展

介绍了电化学催化氧化降解水中有机物的机理：电化学直接氧化和电化学间接氧化、在电催化氧化过程中应用的电极材料、电极结构及其催化特性、国内外目前的研究进展、指出了目前研究降解机理中的存在缺陷。最后提出了电化学催化氧化在实际工程中应用存在的问题及今后电化学催化氧化降解有机物的研究重点。     

改性锰矿的除砷性能研究

利用共沉淀—煅烧法对天然锰矿进行改性,研究了铁锰摩尔比(Fe/Mn)、pH、温度、共存离子对改性锰矿除砷效果的影响。采用X射线荧光光谱(XRF)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对其进行表征,探究改性锰矿除砷机理。结果表明:(1)Fe/Mn为12∶1时对As(Ⅲ)有最大去除率(88.63%),4∶1时对As(Ⅴ)有最大去除率(84.25%)。(2)弱酸性、中性及弱碱性的溶液反应环境有助于改性锰矿对砷的吸附。(3)Ca~(2+)促进砷吸附,HCO_3~-抑制砷吸附。(4)改性锰矿对砷的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程和二级动力学方程。(5)可利用Na_2CO_3溶液对改性锰矿进行再生解吸,再生5次后的改性锰矿对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别为81.27%、75.99%。     

施氏矿物/H2O2 体系对废水中甲基橙的降解性能及机理

为了考察施氏矿物/H2O2体系对废水中甲基橙的氧化降解性能,通过化学法合成施氏矿物,分析了溶液初始pH、施氏矿物和H2O2投加量、共存阴离子等因素对甲基橙降解的影响,并对降解机理进行了初步探讨。结果表明:当溶液初始pH为3.0～5.0、甲基橙浓度为10 mg·L-1、施氏矿物和H2O2投加量分别为1.0 g·L-1和800 mg·L-1时,经过12 h反应后,废水中甲基橙降解率可达97.0%;而当初始溶液pH=6.0时,甲基橙的降解被抑制,降解率仅为52.4%。无机阴离子对甲基橙降解率的影响微弱,在Cl-、NO3-、SO24-共存条件下,12 h反应后,甲基橙降解率仍可达90.0%以上。施氏矿物重复利用性能良好,在经6个反应周期后,甲基橙的降解率仍可达93.4%。施氏矿物/H2O2体系可有效拓宽传统Fenton反应的pH范围,该体系对甲基橙具有良好的降解性能,降解过程遵循羟基自由基机理。     

2种磷酸盐生长环境对同步去除与富集磷酸盐工艺的影响

针对同步去除与富集磷酸盐溶液的问题,研究了在低磷环境和低磷高磷交替环境下悬浮填料生物膜反应器的除磷能力和释磷能力,采用扫描电子显微镜(SEM)和高通量测序对第0、45和95天的污泥进行了表征。结果表明:低磷环境下好氧出水磷酸盐浓度稳定在0.5 mg·L~(-1)以下,厌氧阶段的最大释磷量为6.05 mg·L~(-1);在低磷高磷交替环境中,好氧出水磷酸盐浓度基本在0.5 mg·L~(-1)以下,富磷溶液浓度最高可达63 mg·L~(-1)。SEM结果表明,同步去除与富集磷酸盐的悬浮填料生物膜反应器中的主要微生物是杆状菌。高通量测序结果表明:第0、45和95天的变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度分别为48.3%、57.1%和89.1%,占主导地位;而红环菌科(Rhodocyclaceae)的相对丰度分别为18.1%、19.0%和30.8%,是反应器中的优势菌科;动胶菌属(Zoogloea)是同步去除与富集磷酸盐的悬浮填料生物膜工艺中的主要功能菌。在悬浮填料生物膜工艺中,低磷高磷交替的生长环境下培养的聚磷生物膜能够使好氧出水的磷酸盐浓度达到国家排放标准,并在厌氧阶段得到高浓度的磷酸盐富集溶液,且这种生长环境更适合聚磷微生物的生长。     

电焊烟尘呼吸防护研究

目前电焊烟尘职业病危害日益突出,电焊工尘肺发病率近年呈现出快速上升趋势,为促进电焊工尘肺的预防,降低电焊烟尘对电焊工职业危害,本文探讨了电焊烟尘对焊工的危害及呼吸防护。在分析电焊烟尘职业危害和电焊工呼吸防护现状基础上,结合电焊烟尘粒径特点及粉尘过滤机理,提出了如何根据不同作业环境粉尘浓度选择防护口罩,更好的进行电焊烟尘呼吸防护,有效规范呼吸防护用品的使用,实现电焊烟尘职业危害的预防控制。