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基于声压反射系数幅度谱匹配分析的薄层厚度和超声纵波声速双参数反演

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.10.011

针对薄层材料超声测厚过程中回波信号混叠、超声纵波声速未知导致薄层厚度无法测量的问题，提出一种基于声压反射系数幅度谱（Ultrasonic Reflection Coefficient Amplitude Spectrum ，URCAS）匹配分析技术同时测量薄层厚度和超声纵波声速的方法。采用相关系数法对薄层试样实测声压反射系数幅度谱和理论声压反射系数幅度谱在超声检测有效频带范围内逐一进行匹配分析，通过反演计算得到相关系数最大值点对应的超声检测参数，最终实现薄层厚度和超声纵波声速的同时表征。利用该方法对铝合金基体上的雷达吸波涂层（Radar Absorbing Coatings ，RAC）进行实验测试及信号分析。结果表明：该方法可以有效实现混叠信号中超声特征参量的提取，反演得到吸波涂层厚度与千分尺测量厚度间相对误差为2．53％～3．72％、纵波声速测量相对误差为2．51％～3．75％。

关键词: 薄层材料 , 声压反射系数幅度谱 , 相关系数法 , 厚度 , 纵波声速 , 反演

考虑孔隙细观特征的热障涂层脱粘缺陷超声检测数值模拟

张伟 , 马志远 , 高剑英 , 林莉 , 雷明凯

中国表面工程 doi:10.11933/j.issn.1007-9289.20161228002

为探究孔隙细观形貌对热障涂层脱粘缺陷超声检测定量精度的影响,基于电子束物理气相沉积法制备的厚度约为100 μm的ZrO2-7％Y2O3(7YSZ)热障涂层SEM形貌,建立了界面脱粘尺寸0.2～2.0 mm、孔隙率范围0％～5％、孔隙平均宽高比分别为4:10、6:10、8:10和10:10的多组热障涂层二维随机孔隙模型(Random void model,RVM),采用时域有限差分技术进行了超声检测数值模拟.结果表明:当涂层厚度一定时,涂层声压反射系数幅度谱极值与脱粘尺寸呈线性关系,脱粘尺寸超声定量误差随孔隙率和孔隙平均宽高比的增加而增大,当涂层孔隙率为5％时,超声测量最大相对误差已达到37.7％,孔隙平均宽高比增大为10:10时,超声测量最大相对误差达到36.9％.此外,由于受孔隙分布状态的影响,超声定量结果呈现出一定的波动性.

关键词: 热障涂层 , 脱粘 , 孔隙细观特征 , 随机孔隙模型 , 超声检测 , 数值模拟

中国古代青铜剑的技术分析

郑利平

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2008.02.021

青铜兵器是青铜时代耀眼的明珠,其中青铜剑最为引人注目.本文从青铜剑的成分组成、铸造工艺和表面处理技术三方面首次进行了全面、系统、科学的论述,为青铜器的防腐保护工作提供借鉴.

关键词: 青铜 , 古剑 , 铸造技术 , 分析

湖北出土战国青铜剑表面富锡层的材料学特征

何康 , 李洋 , 潘春旭

材料保护

利用纳米压痕技术，对3把出土于湖北的战国青铜剑残片表面富锡层的力学性能进行测试，并结合金相显微镜、扫描电镜、能谱仪和x射线衍射仪等仪器对其显微组织特征、合金成分进行了系统的表征。研究分析认为：（1）3把青铜剑残片属高锡青铜，表面存在一层由8相和非晶化合物构成的富锡层；（2）其双层结构中的惰性腐蚀层的特征表明富锡层是在长期埋藏环境中由于发生选择性腐蚀而形成的，排除了古代工匠人为处理的可能性。纳米压痕技术为古代金属样品微米级微区的力学性能的准确测试提供了有力的工具。

关键词: 纳米压痕技术 , 材料学特征 , 战国青铜剑 , 湖北出土 , 富锡层 , 选择性腐蚀

二垩英与资源回收-Ⅲ燃烧过程二垩英生成热力学计算

钢铁

进行相关热力学计算以研究高温燃烧过程二垩英生成的条件.计算得到:①在体系存在过剩氧即完全燃烧时不会产生二垩英;②当有固体碳沉积时也不会生成二垩英,因固体碳在热力学上比含二垩英的含碳物更稳定.另一方面,实际上即使在1 073 K完全燃烧条件下(即体系显著过剩氧)也有二垩英生成,原因是在实际燃烧炉中含碳微粒不可能完全烧尽.从热力学角度假设不发生碳沉积,计算得出二垩英在1 073 K高温和高CO/CO2比范围内会生成.实际考虑的条件放在燃烧炉内含碳微粒的周围.在有含碳微粒存在条件下,即使反应2CO→C+CO2(碳沉积)发生,C+CO2→2CO反应(CO生成;含碳微粒被CO2氧化)也会同时发生,导致在含碳微粒周围保持一个高的CO/CO2比,由此产生二垩英.假设在含碳微粒周围存在高CO/CO2比的异质位置,则认为二垩英会形成.

关键词: 燃烧过程 , 二垩英生成 , 含碳微粒 , 热力学

生物配位体模型预测铜对剑水蚤毒性及其受水质参数的影响

陈瑞 , 吴敏 , 王万宾 , 吴爱民 , 赵婧 , 陈季康 , 潘波

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2017.04.2016072602

本研究以大型蚤毒性试验标准为参照进行剑水蚤的铜毒性试验,并以生物配体模型(BLM)为主要工具,实现对毒性数据的校正和毒性效应的预测.在不同水质参数下,实测铜的48 h LC50为141-566 μg·L-1,相应的BLM预测值为143-1208μg·L-1,表明BLM对铜的毒性预测良好.pH升高、DOC以及钙、镁、钠离子浓度的增加均对铜毒性有不同程度减弱作用,钾离子对铜毒性影响较小,BLM对这一现象的描述较好.利用Visual MINTEQ软件对不同水参数条件下铜形态分布进行模拟,辅助解释实验现象,发现钙、镁、钠、钾离子对铜形态分布影响较小.DOC的加入则使络合态铜含量增加,而pH升高导致游离态铜浓度下降,水合态铜浓度升高.本研究表明,预测铜对剑水蚤的毒性要充分考虑水质参数的影响,BLM在铜对剑水蚤的毒性预测方面表现了非常好的应用潜力.

关键词: 剑水蚤 , 铜毒性 , 生物配体模型 , 水质参数

中国锆英砂中长期需求分析

蒋东民

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2011.04.002

介绍了中国锆英砂原料、生产和供应现状以及2005-2009年间锆英砂需求状况.分析了硅酸锆、氧氯化锆、核级锆,和钢铁、玻璃面板等行业对锆英砂的中长期需求.指出,在相当长时期内中国锆英砂依赖进口的格局不会变,国内经济持续平稳发展以及国际市场对锆制品的恢复性需求,使得中国对锆英砂需求仍将持续增加.

关键词: 锆英砂 , 硅酸锆 , 氧氯化锆 , 资源储量 , 需求分析

二垩英与资源回收-Ⅱ燃烧过程二垩英抑制和生成基础研究

钢铁

氯来源、种类和燃烧物中氯浓度对燃烧过程中二垩英生成有重要影响.在实验燃烧炉中研究1 073K温度下上述三种因素对燃烧过程二垩英生成的影响.二垩英生成浓度在相同氯源和种类条件下与燃烧物中氯含量几乎成正比,且受氯源明显影响.如有机氯化合物或无机氯化物.即使对无机氯化物,在有活性氯存在时也会生成高浓度二垩英,如由盐和面粉形成的水化物中的活性氯.

关键词: 氯源 , 氯种类 , 燃烧过程 , 二垩英/呋喃 , 水化物 , PVC