两种Fe—Ni—Cr基高温合金氢渗透行为的研究

本工作采用气相渗透技术,测定了210～430℃温度范围内两种Fe-Ni-Cr基高温合金GH35A和GH761的氢渗透率和扩散系数,试图了解合金的微观组织结构变化对氢渗透行为的影响。结果表明:在实验温度范围内,氢在两种合金中的渗透行为均服从Arrhenius关系式;氢渗透率和扩散系数对GH35A的组织结构变化是不敏感的,但在GH761中时效处理后的φ和D值均略低于合金的固溶状态值。     

氢气在空气中超音速扩散燃烧理论计算

航天飞机的研制过程中,超音速燃烧是必须研究的重要课题之一。在理论计算中用通常化学平衡的观点来计算高速燃烧的流场是不妥的。这儿介绍一种非平衡化学反应的观点计算高速燃烧的途径。     

TiFe0．86Cr0．1／NaM复合贮氢材料的合成与性质

 利用蒸汽相法制备沸石技术合成ＴｉＦｅ０．８６Ｃｒ０．１／ＮａＭ复合贮氢材料的各种条件,找到了较适宜的碱度ＳｉＯ＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３以及合金与沸石。研究了合成条件对贮氢容量的影响,结果表明,沸石为单一晶相合成粒度不低于７４μｍ为佳。同时,该材料亦表现出良好的抗Ｏ＿２、ＣＯ＿２中毒特性。     

临近空间无人机液氢供能系统技术分析

对于临近空间无人机而言,高效的能源动力形式是支撑其实现长航时飞行的关键。经对比,本文认为“机载液氢+氢燃料电池”的供能方案符合无人机长航时和大载荷的发展趋势。针对该方案,综述了供氢工艺流程、机载液氢储罐、氢燃料电池的空气供应流程及水/热管理的技术现状,对供氢子系统中的氢输送方式、液氢储罐结构及材料,以及氢燃料电池子系统中空压机吸气性能、电池散热性能受到高空低压环境的影响开展了技术分析和总结,并对相关技术的发展方向进行了展望,可为后续研究提供一定参考。     

铝锂合金中的氢和氢脆

针对铝锂合金中氢含量甚高的难题，阐述了铝锂合金氢的来源，氢的存在形式及氢对铝锂合金性能和断裂方式的影响。认为制约铝锂会金潜能发挥和应用的主要障碍是合金的冶金质量，而其核心是氢含量控制和氢脆问题，降低氢含量是合金取得实质性突破的关键。提出以真空精炼和固态除氢的途径降低铝锂合金的氢含量，指出液态和固态真空除氢过程中所遇到的主要问题，问题的解决将为新一代高韧铝理合金的研究打下基础。     

16Co14Ni10Cr2Mo钢力学性能与应力腐蚀行为

研究了１６Ｃｏ１４Ｎｉ１０Ｃｒ２Ｍｏ钢不同温度回火５ｈ强度、冲击韧性、断裂韧性和应力腐蚀性能（在３．５％ＮａＣｌ水溶液中）。在５１０℃回火可以获得较高的强度，最高的断裂韧性及抗应力腐蚀性能，此时Ｋ＿（ＩＳＣＣ）可达，Ｋ＿（ＩＣ）为，屈服强度为１５８０ＭＰａ。应力腐蚀性能（ＳＣＣ）的改善主要与在较高温度回火，使Ｍｏ＿２Ｃ共格造成的应力下降，位错亚结构的恢复及碳化物的粗化，并导致氢的偏聚下降有关。     

氢燃料的特性与应用前景

本文论述了氢作为动力燃料的特性,介绍了氢能利用技术方面的概况。讨论了由烃燃料向氢燃料过渡的几种方式,目前氢燃料存在的问题以及氢能的应用前景。     

脉冲频率和电流密度对钢板表面洁净度和渗氢的影响

讨论了双向脉冲电解清洗中脉冲频率及电流密度对钢板表面洁净度和渗氢的影响。适中的频率(5Hz)比更高或更低的频率对钢板表面洁净度更有效。提出一种新的用循环伏安曲线评价钢板表面洁净度的方法，它与X射线光电子能谱法测定的钢板表面碳峰的水平相关性非常好。用电解清洗的机理讨论了这一结果。脉冲频率在5～10Hz时比更低频率能更有效的抑制渗氢。使用这一方法可以防止高强钢在电清洗中发生氢脆。     

氢气和过氧化氢对正癸烷燃烧特性影响的对比

氢气(H2)和过氧化氢(H2O2)具有较强的反应活性，能够增强碳氢燃料的燃烧过程。为了探究添加液态氢和液态过氧化氢对航空燃油燃烧特性的影响，以正癸烷为代理燃料，采用数值模拟方法对比研究了H2和H2O2对正癸烷/空气燃烧特性的影响。研究发现，随着H2O2的增加，点火延迟时间显著缩短；而随着H2的增加，初始温度为1100 K时，点火延迟时间基本不变，在初始温度为1600 K时点火延迟时间略有缩短。随着H2O2的增加，层流火焰速度有所提升，而H2添加量对层流火焰速度的提高相对而言较小。富油燃烧时，CO排放指数随H2O2和H2的增加有所降低，NO排放指数有所增长。低压贫油燃烧时，H2O2和H2添加量对CO和NO排放指数基本没有影响；高压贫油燃烧时CO排放指数有所降低，NO排放指数有所提高，H2O2添加量的影响更加显著。      

三层结构加氢反应器器壁中氢扩散的数学模型

根据Ｄｅｖａｎａｔｈａｎ－Ｓｔａｃｈｕｒｓｋｉ提出的电化学渗氢原理，采用专利的电化学氢探头测定氢在金属中渗透速率的方法，建立了氢稳态扩散时在热壁三层结构的加氢反应器器壁中氢浓度计算的数学模型。在反应器的运行条件下，氢渗透过程受扩散控制。只要检测出氢探头在一定温度下的稳态渗氢电流密度ｉ∞，通过计算机程序选择适当的参数输入，应用提出的计算公式可计算单层、双层或三层加氢反应器器壁中各关键界面的氢浓度及器壁径向任意指定剖面上的氢浓度分布。     

23NiCo钢的氢脆敏感性研究

采用电解充氢和三点慢弯曲试验方法研究了２３ＮｉＣｏ钢的淬火态以及２００℃、４５０℃、４８２℃和６００℃回火处理的试样的氢脆敏感性。结果表明，２３ＮｉＣｏ钢的氢脆抗力与组织中奥氏体的形态、分布有关。４８２℃回火，在马氏体板条边界形成薄膜状的逆转奥氏体，钢的氢脆抗力有大幅度的提高。此时，延长充氢时间（４～１０ｈ）对断裂行为没有影响。     

利用TDS研究二次硬化钢中氢的扩散行为

利用升温脱氢分析装置(TDS)和慢速拉伸试验方法(SSRT)研究了一种二次硬化钢中氢的扩散行为及其对塑性的影响。结果表明,由于二次硬化实验钢中存在大量细小碳化物,氢的扩散系数约为3.42×10-8cm2.s-1,明显低于通常淬火回火马氏体钢。TDS分析发现,实验钢中存在两个氢逸出峰,激活能分别为20.2kJ.mol-1和24.6kJ.mol-1,由晶界、位错等弱氢陷阱引起。拉伸试样的断面收缩率随氢质量分数的增加先线性下降,氢质量分数每增加1×10-4%断面收缩率下降约12%;当氢质量分数达到5×10-4%时,断面收缩率低于10%,断口呈沿晶状。     

氢动力冲压发动机冷却分析

在氢动力航空器上以低温燃料氢为冷却剂,对冲压发动机进行多级冷却,通过与以往的方案对比,确定了多级冷却加涡轮做功的方案,这种方案的优势在于不仅对发动机热部件提供了冷却,而且输出了功率。在此基础上进行数学建模,通过理论分析,推导出燃料热沉降率、燃料节省比以及输出功率三个参数与涡轮级数和总压比的关系。通过给定的状态,分析了各个参数的变化范围,由此确定出总压比和涡轮级数最优的参数选取,作为对新型氢燃料航空器冲压发动机的冷却系统设计的参考,以节省不必要的时间和技术浪费。     

过渡金属氧化物表面修饰氢气传感器

以SnO2系为敏感材料制备气敏元件,在元件的表面涂敷一层Fe2O3,MnO2或CuO掺杂的活性氧化铝修饰膜,有效地隔离并消除乙醇、烟雾、有机蒸气等杂散气体对元件的干扰.     

铝合金化学氧化溶液中氟化氢铵测定方法的改进研究

化学氧化液中氟化氢铵的量是影响氧化膜质量的一个重要参数，为了提高氧化膜的质量，需对氟化氢铵的含量进行控制分析。通过探讨改变氢氧化钠溶液的浓度、加入量和加入方式，控制干过滤前溶液pH值的方法，解决了三氧化二铬沉淀不完全的问题，改进了加入的指示剂的种类，解决了滴定终点不易确认的问题。经多次重复测定，验证了该方法的可行性。     

Characteristics of Disorder and Defect in Hydrogenated Amorphous Silicon Nitride Thin Films Containing Silicon Nanograins

The hydrogenated amorphous silicon nitride （SiNx） thin films embedded with nano-structural silicon were prepared and the micro- structures at the interface of silicon nano-grains/SiNx were identified by the optical absorption and Raman scattering measurements. Characterized by the exponential tail of optical absorption and the band-width of the Raman scattering TO mode, the disorder in the interface region increases with the gas flow ratio increasing. Besides, as reflected by the sub-gap absorption coefficients, the density of interface defect states decreases, which can be attributed to the structural mismatch in the interface region and also the changes of hydrogen content in the deposited films. Additional annealing treatment results in a significant increase of defects and degree of disorder, for which the hydrogen out-diffusion in the annealing process would be responsible.     

Characteristics of Disorder and Defect in Hydrogenated Amorphous Silicon Nitride Thin Films Containing Silicon Nanograins

The hydrogenated amorphous silicon nitride (SiNx) thin films embedded with nano-structural silicon were prepared and the micro-structures at the interface of silicon nano-grains/SiNx were identified by the optical absorption and Raman scattering measurements. Characterized by the exponential tail of optical absorption and the band-width of the Raman scattering TO mode, the disorder in the interface region increases with the gas flow ratio increasing. Besides, as reflected by the sub-gap absorption coefficients, the density of interface defect states decreases, which can be attributed to the structural mismatch in the interface region and also the changes of hy-drogen content in the deposited films. Additional annealing treatment results in a significant increase of defects and degree of disorder, for which the hydrogen out-diffusion in the annealing process would be responsible.     

燃料电池轻型飞机起飞质量估算方法

为应对全球能源危机和环境污染问题,航空界将电动飞机作为研究的热点之一。燃料电池飞机在飞行过程中飞机质量基本保持不变,使得燃料电池飞机在起飞质量估算方法上和传统动力飞机相比,具有不同特点。本文通过引入推进系统系数等参数,建立了燃料电池飞机各部分质量系数的确定及飞机起飞质量的估算过程,并为后续机型的研制提供参考。     

过氧化氢溶液表面沸腾换热研究

运用传热传质理论对过氧化氢溶液受热分解的表面沸腾换热过程进行分析,提出了换热系数的基本关系式.在5%～30%质量分数范围内的实验数据表明:表面换热系数随着热流密度、主体温度及溶液质量分数上升而增大;壁面温差存在极限值,其随着热流密度、质量分数和主体温度的上升而下降.      

带支板的冲压燃烧室的燃烧性能研究

应用含组分守恒方程的质量平均Navier-Stokes方程和B-L代数湍流模型,数值模拟了带支板引射器的模型燃烧室内部的流场结构,对比研究了燃料注入角度对燃烧及发动机性能的影响.在计算过程中,对方程中的对流项采用了空间为二阶精度的AUSMPW格式,对扩散项采用了二阶中心差分离散.研究结果表明,燃料有角度注入改善了燃料的混合性能,强化了燃料的燃烧效率,提高了发动机燃烧室的动量增量.此外,燃烧室的性能研究需考虑燃烧效率、总压损失及动量增量等因素.