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高压隔离开关支柱瓷绝缘子机械特性研究

针对隔离开关机械操作应力引起支柱瓷绝缘子断裂的问题，采用Ansys软件建立了支柱瓷绝缘子的力学仿真模型，仿真计算了绝缘子在弯曲和扭转载荷作用下的应变分布情况，并通过电阻应变测量技术对实际支柱瓷绝缘子进行机械力学试验。结果表明：支柱瓷绝缘子在承受弯矩和扭矩作用下，会在伞裙的伞根瓷柱上引起应力集中；弯曲负荷作用下，绝缘子自上而下各伞根处的应变逐渐增大，下节绝缘子的最大应变值约为上节绝缘子的2.7倍；扭转负荷作用下，上下两节绝缘子的应变分布比较均匀。

关键词: 高压隔离开关 , 支柱瓷绝缘子 , 机械特性 , 弯曲负荷 , 扭转负荷 , 应力应变

LY12铝合金硬质阳极氧化陶瓷膜形貌及形成机理研究

王平 , 曾明友 , 魏晓伟 , 杨军

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2009.05.018

为了提高LY12铝合金的表面性能,在硫酸体系电解液中通过硬质阳极氧化法在LY12铝合金表面制备了黑色陶瓷膜.利用扫描电镜和X射线衍射仪研究了陶瓷膜微观形貌和结构.结果表明,陶瓷膜表面存在大量的孔洞,在部分孔洞中存在岛状物.孔洞是由于在进行阳极氧化时含铜合金相与电解液发生反应溶解形成的,其中未溶解的在氧化时形成孔洞中间的岛屿状物.陶瓷膜由大量的γ-Al2O3及少量的α-Al2O3组成.LY12铝合金表面陶瓷膜的特殊形貌对封孔工艺提出了严格要求.

关键词: 氧化膜 , 微观形貌 , 结构 , 封孔 , LY12铝合金

低硫酸浓度2A12合金硬质阳极氧化处理工艺

顾琳 , 魏晓伟

腐蚀与防护

采用脉冲恒流电源.研究了硬质铝合金2A12在不同低浓度硫酸溶液中脉冲恒流硬质阳极氧化工艺.探讨了溶液浓度、氧化温度、氧化时间、电流密度、脉冲周期与显微硬度、氧化电压、膜厚、膜层质量之间的关系,从而获得了硬质铝合金脉冲阳极氧化的最佳工艺方案.研究表明:将氧化温度控制在-2～0℃,浓度控制在2%左右时能够很好地解决表面均匀性问题.

关键词: 硬质铝合金 , 脉冲阳极氧化 , 硫酸 , 低浓度

铝合金低硫酸浓度硬质阳极氧化膜生长及特性

赵海燕 , 魏晓伟 , 羊凡 , 黄玲 , 罗婷

表面技术

目的：探究铝合金在低浓度硫酸电解液中，阳极氧化膜的生长及特性。方法在3%H2 SO4和18%H2 SO4(均为质量分数)电解液中对6063铝合金进行硬质阳极氧化，通过对膜层生长过程中的电压-时间曲线及微观形貌进行分析，研究膜层的生长特性。结果在低浓度硫酸电解液中，氧化膜初期生长为“缺陷择优生长”方式，即在高表面能缺陷处不断形成氧化膜核心并铺展，直到相遇形成界面为止；后期生长为“交界面择优生长”方式，即在较薄氧化膜交界面不断溶蚀并产生Al3+和O2-反向传输，使氧化膜增厚。结论低浓度硫酸中阳极氧化膜的生长方式与传统阳极氧化膜显著不同，膜层更加致密，厚度、硬度和粗糙度较大。

关键词: 6063铝合金 , 阳极氧化 , 硫酸电解液 , 生长 , 微观形貌

锰对铸态ZA27合金压缩蠕变的影响

魏晓伟 , 沈保罗

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.02.024

本文采用自制的试验装置研究了锰对铸态ZA27合金压缩蠕变行为的影响.结果表明,在所试验的温度为20℃到160℃和压应力为50MPa到137.5MPa的范围内,ZA27-Mn和ZA27合金的第一阶段压蠕变量和稳态蠕变速率随着温度和应力的增高而增大,但ZA27-Mn合金的第一阶段的蠕变量和稳态蠕变速率低于ZA27合金.两种合金的压蠕变均符合lnt=C-nlnσ+Q/RT,材料结构常数C不同合金压蠕变不同,ZA27-Mn合金的应力指数n和蠕变激活能Q分别为3.89和83.97KJmol-1,而ZA27合金的应力指数和蠕变激活能分别为3.46和81.09KJmol-1,合金的压蠕变由锌的点阵自扩散和位错的攀移控制.在整个试验温度和应力范围内,ZA27-Mn合金的压蠕变抗力高于ZA27合金.

关键词: 铸态ZA27合金 , 压蠕变 , 应力指数 , 激活能

活塞阳极氧化表面气泡形成的机理及影响

王平 , 魏晓伟

材料保护 doi:10.3969/j.issn.1001-1560.2005.10.016

对铝合金阳极氧化区气泡形成的机理、影响和防止措施进行了探讨.在氧化表面常产生并聚集大量气泡(气泡主要是阳极热量集中处形成的水蒸气气泡和氧离子形成的氧气气泡),导致电压较快地增大而易出现"打火"现象,严重影响活塞氧化膜的质量和厚度的均匀性.利用自制脉冲恒流电源等装置,对ZL109活塞顶面硬质阳极氧化过程中气泡的形成、生长进行了研究.结果表明,快速排除活塞顶面氧化过程中的气泡,可以有效地防止"打火"现象,提高氧化膜质量.

关键词: 阳极氧化 , ZL109活塞 , 气泡 , 形成机理

2A12低H2SO4浓度的硬质阳极氧化膜结构研究

左焕然 , 魏晓伟

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2008.03.012

为进一步研究硬质阳极氧化膜的结构和性能,采用自制的试验装置分析了2A12铝合金在低H2SO4浓度中的硬质阳极氧化膜结构.结果表明:在低H2SO4浓度中所生成的氧化膜的膜层结构与高H2SO4浓度中所生成的氧化膜的膜层结构不同,在低H2SO4浓度中得到的氧化膜膜层比高H2SO4浓度中得到的氧化膜膜层致密,疏松程度随H2SO4浓度的增加而增大.在低H2SO4浓度中得到的氧化膜的硬度与膜厚都要高于高H2SO4浓度中所得到的氧化膜的硬度与膜厚,但氧化膜表面粗糙度也较高H2SO4浓度中的大.

关键词: 2A12铝合金 , 低H2SO4浓度 , 硬质阳极氧化膜

多孔型阳极氧化膜的形成机理

王平 , 魏晓伟

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2005.06.010

通过对铝合金硬质阳极氧化过程的研究发现,在氧化膜形成的过程中氧化面产生大量气泡.气泡的出现使氧化面电流的分布状态发生改变、酸液与反应面的热传递效率降低、导电性变差,从而影响氧化膜的生长.由此提出气泡的产生会影响多孔型阳极氧化膜孔的萌生、位置分布以及孔的生长.通过建立气泡作用下氧化面孔洞形成的几何模型来探讨氧化膜孔萌生与生长.

关键词: 阳极氧化 , 气泡 , 多孔型氧化膜

真空碳热还原制镁工艺的研究进展

唐祁峰 , 高家诚 , 陈小华 , 魏晓伟

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.23.013

碳热还原炼铁工艺是采用廉价的碳及碳化物还原氧化镁或者其他镁矿的炼镁新工艺,是一种潜在的能够代替现有工业生产中传统热法炼镁工艺的低能耗、高产出的炼镁技术.重点介绍了碳热还原炼镁技术的起源、反应原理、试验设备、工艺路线,以及真空碳热还原炼镁技术的发展现状和碳热还原的动力学研究进展.

关键词: 碳热还原 , 真空 , 氧化镁 , 热力学 , 动力学

铝合金6061在低浓度硫酸中硬质阳极氧化膜的生长方式

邓丽虹 , 魏晓伟

腐蚀与防护

利用扫描电镜(SEM)对铝合金6061在低浓度硫酸电解液中硬质阳极氧化膜的生长方式进行了研究.结果表明,氧化初期氧化膜在基体表面上呈点状生长,随着硬质阳极氧化反应的进行,点状氧化膜长大并沿基体表面逐渐铺展,同时在基体表面未氧化区域不断产生新的点状氧化膜.氧化膜以此种方式不断生长,直到基体表面被氧化膜覆盖为止.在此之后氧化膜生长与在传统硫酸浓度中的生长方式几乎相同,膜层厚度逐渐增加.在相同氧化时间和温度条件下,低硫酸浓度硬质阳极氧化膜的硬度和厚度都高于传统硫酸浓度的氧化膜.

关键词: 铝合金6061 , 低浓度硫酸 , 氧化膜 , 生长方式

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