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基于GA-ANN的不锈钢复合板剪切强度优化模型研究

邹德宁 , 王鸿波 , 陈治毓 , , 于军辉

兵器材料科学与工程 doi:33-1331/TJ.20111103.1337.003

基于人工神经网络和遗传算法,结合177组不锈钢复合板实测数据,构建不锈钢复合板剪切强度模型.研究确定不锈钢铬当量、铬镍当量比、复合板覆层厚度以及基材厚度为网络输入量,复合板剪切强度为输出量,隐含层节点数由试探寻优法确定,优化网络结构为4-7-1;比较Levenberg-Marquardt、Quick-Propagation、Standard Back-Propagation算法的训练误差、测试误差及计算迭代步数,确定以误差最小、计算速度最快的LM算法训练网络;另外,利用提前终止法避免ANN模型产生的过拟合的问题;在此基础上,引入遗传算法进一步优化ANN网络的权值和阈值,使得复合板剪切强度预测值与实测值相关系数达到0.997;将所构建模型用于实际不锈钢复合板剪切强度的预测,与实测值相近,进一步验证预测模型的有效性和可靠性.

关键词: 不锈钢复合板 , 剪切强度 , 人工神经网络 , 遗传算法

高温时效对2507超级双相不锈钢组织和性能的影响

邹德宁 , , 张威 , 贾诣远

材料热处理学报

对2507超级双相不锈钢在920℃进行了不同保温时间的时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪和能谱仪分析了不同时效状态下的组织演变规律,通过硬度试验和冲击试验研究了时效时间对2507超级双相不锈钢性能的影响.结果表明,920℃时效处理时,大量的σ相沿γ/α及α/α晶界析出,并向铁素体内部长大,其形成机理为铁素体共析转变成σ相和二次奥氏体γ2;在时效5 min内σ相的析出速率最快,随着时效时间的延长,σ相的含量增加,但析出速率逐渐变小;σ相的出现严重降低了超级双相不锈钢的冲击韧性,并且使其硬度明显增加,冲击功和硬度值的大小与σ相析出量有关,当920℃时效30 min时,σ析出相的含量接近于28%,对应双相不锈钢的冲击功和硬度值分别为6 J和376 HB.

关键词: 超级双相不锈钢 , 时效时间 , σ相 , 冲击韧性

碳热还原法制备Zn掺杂的LiFePO4及其电化学性能

华宁 , 王辰云 , 康雪雅 , 吐尔迪 ,

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.10105

利用碳热还原法制备了LiFePO4/C 以及 Zn掺杂的 LiFePO4/C. 通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、恒流充放电、循环伏安法等手段对其物化性质进行了分析. 结果表明: 少量Zn掺杂不改变LiFePO4的晶体结构. 在充放电过程中, Zn2+可以减少晶体体积收缩, 为锂离子的扩散提供较大的空间, 使其充放电性能特别是较高倍率下的循环特性得到提高.

关键词: LiFePO4 , doping zinc , lithium ion battery , cycle performance

Q&P工艺对60Mn2SiCr钢中超级贝氏体组织转变的影响

郭明阳 , 吴化 , 修文翠 , , 李欣红 , 刘云旭

材料热处理学报

采用电子显微分析方法及X射线衍射技术等研究了"淬火+分配"热处理工艺(Quenching and partitioning,简称Q&P工艺)对60Mn2SiCr钢组织转变的影响.结果表明,由于Q&P工艺处理过程中少量马氏体组织所带来的晶体缺陷,有利于非均匀形核,在促进超级贝氏体生成的同时还细化了组织;同时,由于碳在α相中具有高的化学势,引起产生自少量马氏体组织中的排碳,以及贝氏体铁素体形成时碳的短程扩散,导致残留奥氏体中碳含量有所增加,稳定性提高.其效果将会有利于改善超级贝氏体组织的强韧性.

关键词: Q&P工艺 , 超级贝氏体 , 热力学

ZnO压敏陶瓷的微波烧结

康雪雅 , 常爱民 , , 王天雕 , 陶明德 , 涂铭旌

无机材料学报

对用纳米粉体制备的ZnO压敏生坯进行了微波烧结,通过XRD、SEM分析和电性能测试,与普通烧结比较,微波烧结可使ZnO压敏材料快速成瓷,显著缩短烧结时间;在相同晶粒尺寸下,微波烧结温度更低,瓷体更致密;并能获得较好电性能.微波烧结为ZnO压敏陶瓷材料制备提供了一条新的、高效节能的途径.

关键词: 微波烧结 , null , null , null

LiMn2-xAlxO4正极材料的微波合成

康雪雅 , 王天雕 , , 郭红兵

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2006.z2.026

以Li2CO3,MnO2,Al2O3为原料,采用2.45 GHz、最大输出功率为10 kW的多模腔微波炉,合成了Al掺杂的LiMn2-xAlxO4尖晶石型正极材料.采用BET,XRD,SEM等手段研究了微波法合成工艺条件对LiMn2-xAlxO4正极材料显微结构以及电化学性能的影响,并与固相法合成的材料进行了比较.

关键词: 微波合成 , 正极材料 , 显微结构 , 电化学性能

Zn2+掺杂对Li4Ti5O12的电化学性能和振实密度的影响

王辰云 , 华宁 , 康雪雅 , 吐尔迪 ,

功能材料

采用固相法合成了掺杂Zn2+的锂离子电池负极材料Li4-2xZn3xTi5-xO12(0≤3x≤0.2).对材料进行了SEM、XRD、激光粒度分析、振实密度、循环伏安测试及恒电流充放电测试.Zn2+的掺杂未改变材料的晶体结构,但使材料的振实密度有了明显提高,达到了1.56g/cm3.实验结果表明,Zn2+的掺杂改善了Li4Ti5O12的电化学性能,降低了电极的极化,提高了Li4Ti5O12的循环稳定性;当各元素摩尔比为n(Li):n(Zn):n(Ti)=3.933:0.100:4.967时,材料的电化学性能较优,1C首次放电比容量可达到151mAh/g,经过60次循环后,放电容量保持在138mAh/g.

关键词: 锂离子电池 , Li4Ti5O12 , 锌掺杂 , 振实密度

ZnO纳米粉对压敏陶瓷材料显微结构和电学特性的影响

康雪雅 , 宋世庚 , , 涂铭旌 , 陶明德

材料研究学报

用sol-gel方法制备掺杂的ZnO纳米粉体分析讨论了这种粉体对材料显微结构,材料电学特性如非线性系数,压敏电压和介电特性的影响。与传统方法制成的粉体相比,sol-gel方法制成的纳米粉体具有掺杂均匀,晶粒尺寸分布均匀,其电学特性得到较大提高。

关键词: ZnO纳米粉 , null , null , null

超低碳13Cr-5Ni-2Mo马氏体不锈钢热变形行为及本构关系

张威 , 闫东娜 , 邹德宁 , 刘环 , , 范光伟

钢铁

利用Gleeble-3800热模拟试验机对超低碳13Cr-5Ni-2Mo马氏体不锈钢进行单道次高温压缩试验,研究其在900~1 200℃、0.1~50s-1条件下的热变形行为,并讨论了不同变形条件下的微观组织演变规律;基于Sellars双曲正弦模型构建了超低碳13Cr-5Ni-2Mo马氏体不锈钢的高温流变应力本构方程。研究结果表明,变形温度越高、应变速率越低,则流变应力越小,峰值应变也越小,微观组织由动态回复型向动态再结晶型转变,并且晶粒逐渐长大、粗化。在高温区变形,随着应变速率的升高,动态再结晶晶粒明显细化。所建立的本构方程具有较高的精确度,能反映超低碳13Cr-5Ni-2Mo马氏体不锈钢的高温变形力学行为,可为热加工数值模拟研究提供参考。

关键词: 超低碳 , 马氏体不锈钢 , 热变形 , 本构方程

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