飞秒激光与电沉积复合工艺制备不锈钢超疏水表面及减阻性能EI北大核心CSCD

在远程管道运输过程中,固液间摩擦阻力是一个不容忽视的问题,类鲨鱼结构减阻效率低且制备困难。基于荷叶表面仿生思想,构筑微结构制备超疏水表面,减小摩擦阻力。采用飞秒激光刻蚀与电沉积复合工艺,在不锈钢表面构筑框-锥多级结构,经自组装氟硅烷制备超疏水表面,讨论复合工艺参数对微结构形貌及润湿性能的影响,探究框-锥多级结构超疏水表面减阻。结果表明,利用飞秒激光可获得周期性分布的框结构,随着激光功率的增加,微米框结构内部形成不规则沟壑金属堆积物,且关光延时的增长会产生单侧分布微孔结构,损伤基体整体强度;通过电沉积工艺制备亚微米尖锥结构镍镀层,随着电流密度的增加,镀层微结构形态发生变化,形成亚微米尖锥石结构,表面由疏水转变为超疏水。与激光刻蚀10次自组装氟硅烷涂层试样相比,激光刻蚀与电沉积复合工艺自组装氟硅烷涂层的试样表面接触角由138.6°提高到156.7°,对水和30wt.%甘油的减阻率分别由8.17%、14.38%提高到27.74%、23.69%。将激光刻蚀与电沉积相结合,构筑微纳结构经自组装制备超疏水表面,可为降低管道输运中固液间摩擦阻力提供新的技术途径。     

铌酸钾钠无铅压电陶瓷掺杂及制备技术现状

铌酸钾钠无铅压电陶瓷因具有环境友好型、良好的电学性能、较好的居里温度等成为当前压电铁电材料的研究热点之一,广泛应用于科技、工业等方面。综述近年来铌酸钾钠压电陶瓷材料的研究进展,主要从金属离子及其氧化物掺杂、稀土离子,以及其他化合物掺杂等方面对铌酸钾钠的掺杂制备进行总结,从热压烧结、微波烧结及放电等离子烧结等方面对其烧结技术进行论述,从激光脉冲沉积技术、射频磁控溅射法等方面对其成形工艺进行综述。结果表明,对铌酸钾钠压电陶瓷进行掺杂制备及采取先进的烧结技术可以明显提升其电学性能,铌酸钾钠压电陶瓷薄膜和涂层的制备拓展了铌酸钾钠的应用范围,使其可以应用于国防、航空航天及通信等方面。最后对铌酸钾钠的发展趋势进行总结。主要从铌酸钾钠陶瓷的掺杂制备、烧结工艺及成形工艺等方面进行综述,对铌酸钾钠压电陶瓷在各领域的研究有一定理论与参考意义。     

爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响

目的 研究爆炸喷涂工艺参数对AlCuFeSc准晶涂层力学性能的影响规律,进一步提升铝合金表面AlCuFeSc准晶涂层的性能。方法 采用爆炸喷涂工艺制备准晶涂层,以正交试验方法对爆炸喷涂氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率3个影响涂层性能的关键参数进行优化。借助显微硬度计、拉力试验机研究涂层的力学性能。采用SEM、XRD、EDS等手段表征粉末及涂层的微观物相结构。结果 在试验参数范围内,以涂层的表面硬度和结合强度性能为主要判定指标,各因素对涂层性能的影响从大到小依次为氧燃充枪比、喷涂距离、喷涂频率。综合考量涂层表面硬度和结合强度2个指标,得到了AlCuFeSc涂层的最佳制备工艺,氧燃充枪比为56%,喷涂距离为210 mm,喷涂频率为1次/s。在该最佳工艺参数下制备的准晶涂层致密且与铝合金基体结合良好,涂层表面硬度为583.4HV0.3,结合强度为63.24 MPa,孔隙率为0.648%,准晶相的含量为69%。结论 采用最佳工艺参数制备的AlCuFeSc准晶涂层相较于非最佳工艺参数喷涂涂层,其性能得到较大提高,可为未来准晶涂层的应用提供参考。     

焊接电流和焊接速度对CMT成型铜合金组织和力学性能的影响

采用铜合金焊丝进行CMT成型,分析焊接电流和焊接速度对成型件组织和力学性能的影响。结果表明,焊丝可在304不锈钢基材上不断逐层累积,形成薄壁墙体。组织内有较为明显的分层现象,和焊接速度相比,焊接电流对显微组织的影响较为显著。随着焊接电流的增加,硬度先减小后增加,平行于增材方向的抗拉强度减小,伸长率增大;垂直于增材方向上的抗拉强度没有显著变化。随着焊接速度的增加,硬度先增加后减小。对于平行于增材方向,试样抗拉强度先减小后增加,而伸长率先增加后减小;对于垂直于增材方向,试样抗拉强度和伸长率均先增加后减小。     

电火花沉积电极材料过渡形态研究

电火花沉积层由电极材料过渡沉积构成,因此研究电极材料的过渡形态对研究电火花沉积效率和沉积层质量等具有重要意义。通过不同能量条件下电火花沉积试验,研究电极材料过渡物质形态及其对沉积效率和沉积层质量的影响。结果表明:电火花沉积效率受放电能量、电极端部基础温度、电极材料过渡形态等影响;电火花沉积的单次放电能量、放电时机,电极材料的单次熔化量、过渡时机、过渡物质形态等的不确定,影响沉积的稳定性和可控性;电极端部基础温度由电火花放电形成的热源和传导、对流、辐射等形成的冷源共同决定,对电火花沉积效率和沉积层质量有重要影响;电极基础温度低于熔点时以液态过渡为主、等于熔点时以半固态物质团过渡为主、高于熔点时以液态过渡为主。     

0.8PbTiO3-0.2Bi(Mg0.5Ti0.5)O3铁电薄膜90°分步畴转与温度效应

通过压电力显微镜对溶胶凝胶法制备的0.8PbTiO_3-0.2Bi(Mg_(0.5)Ti_(0.5))O_3铁电薄膜电畴结构进行研究。结果表明,薄膜中铁电相为主相,面内极化的a畴和离面极化的c畴同时存在于铁电纳米晶粒中。在针尖极化电场的作用下,薄膜晶粒内的电畴取向发生变化,180°电畴翻转分为两步90°畴转实现,最终完成c-a-c的电畴转变。温度的变化影响畴转的过程,温度越高越有利于畴转,这与有效电场的增大有关。     

再制造喷涂层界面结合性能脉冲红外热像评估技术

针对再制造工程中常见的喷涂层界面结合性能评价问题,采用脉冲红外热像技术对3Cr13合金涂层的界面脱粘缺陷进行检测评估。以信噪比(SNR)为评价标准,对比了两种不同热图序列处理方法在预处理和后处理阶段的效果。结果表明:在预处理阶段,基于表面热信号的多项式拟合算法(PF)将原始热图的信噪比由5.34提升到9.61,其效果优于基于单张图像中值滤波算法(MF);而在后处理阶段,基于单张图像的主成分分析法(PCA)对缺陷特征的表征比基于表面热信号的脉冲相位法(PPT)更加准确,第三主成分重建热图的信噪比达到17.99。综合而言,基于单张图像的热图序列处理方法在再制造喷涂层界面结合性能评价中具有更好的效果。     

镁合金腐蚀与防护的研究现状

对镁合金的腐蚀机理进行了分析,包括高温氧化、电偶腐蚀、应力腐蚀开裂、疲劳腐蚀等。总结了影响镁合金耐蚀性的因素。对镁合金表面防护技术进行了概述,包括在表面制备阳极氧化/微弧氧化膜、制备金属/有机涂层、气相沉积、激光表面处理以及离子注入改性,指出了开发具备高强、耐磨、耐蚀的新型镁合金的发展趋势。     

核壳结构复合吸波材料研究进展

在综述电磁波材料吸波工作原理的基础上, 讨论了核壳结构材料在吸波领域的优势.重点介绍了近年来不同类型核壳结构复合吸波材料的研究进展, 主要包括铁氧体型、磁性金属微粉及其氧化物型、陶瓷型、导电聚合物型、碳系材料型等核壳结构复合吸波材料.同时对不同类型的核壳结构吸波材料的制备方法、组织结构和微波吸收性能进行了详细的归纳评述.最后对核壳结构复合吸波材料的发展趋势进行了展望, 主要包括多层核壳结构, yolk-shell结构以及与其他材料结构相复合的特殊结构, 为进一步研究核壳结构复合吸波材料提供参考.