超音速激光沉积WC/Cu复合涂层的微观结构及耐磨性能表征

针对纯铜具有良好的导电、导热和加工性能,但同时也具有硬度低,耐磨性能差的特点。采用超音速激光沉积(Supersonic laser deposition,SLD)和冷喷涂(Cold spray,CS)技术在纯铜表面制备了WC/Cu复合涂层,并对所制备涂层的微观结构、相组成、显微硬度和摩擦磨损性能进行了对比分析。研究结果表明,CS涂层的厚度约为1128μm,WC含量为7.73%,显微硬度为147.4HV0.2,但涂层/基体结合处存在明显间隙。SLD涂层厚度随着激光功率的逐渐升高而增加,最高涂层厚度达2344μm,WC含量可高达17.22%,显微硬度可达161.3HV0.2,且涂层/基体结合良好。SLD涂层能基本保留原始粉末的相组成,但高激光功率下制备的样品存在轻微氧化。SLD涂层相比于CS涂层和铜基体具有更小的摩擦因数、磨损宽度以及磨损量,表现出更好的耐磨性能,为铜及其合金的表面性能优化提供了一种新方法。     

用于低损耗特种玻璃熔炼的高纯致密锆英石的研制

以纯度大于99.9%(质量分数)的高纯ZrO₂和SiO₂为原料,少量TiO₂为添加剂,采用高温固相法合成高纯锆英石(ZrSiO₄)粉料。研究温度和反应时间对高纯锆英石合成效率的影响,发现粒度小于50 μm的原料粉末经1 500 ℃反应48 h后,ZrSiO₄相的含量可以达到95.77%(质量分数)。将合成的高纯锆英石粉料球磨并冷等静压成型后,在1 550 ℃高温烧结成高纯致密锆英石砖。高纯致密锆英石中杂质Fe的含量仅为29 μg/g,Cu的含量小于1 μg/g,是普通商用致密锆英石的1/10;对磷酸盐玻璃静态光吸收损耗的影响仅为普通致密锆英石材料的1/3。将这种高纯致密锆英石材料用于激光玻璃窑炉,有助于降低玻璃对1 053 nm激光的损耗,提升激光玻璃的激光性能。     

瞬变电磁法在煤矿富水区探测中的应用研究

旗山煤矿地处水文条件复杂的贾汪区境内,南距京杭大运河仅2km,2010年曾发生过一起较为严重的突水事故,为保证旗山煤矿后续煤层的安全开采,解放更多的受水威胁的煤炭资源,在采区巷道开拓前,利用矿井瞬变电磁立体探测技术,查明含水层位置及对巷道安全的威胁程度,为煤矿现场防治水工作提供借鉴。     

激光焊接在锂离子电池制造的应用研究

随着新能源电动汽车的发展,具有出色充、放电性能,高能量和高功率密度的锂离子电池成为当前重要发展方向之一。焊接质量的好坏决定了电池的密封性、一致性、安全性以及使用寿命等,如何提高焊接质量和效率是制约锂离子电池制造的关键因素。激光焊接作为新型焊接方法的一种,具有热影响区小、能量密度高、焊接速度快、加工精度高等优势,被广泛应用在锂离子电池焊接中。研究激光焊接锂离子电池的工艺规律以及激光焊接设备,具有重要的理论研究价值和广阔的应用前景。