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。     

5A05铝合金表面超疏水结构的制备及耐腐蚀性研究

腐蚀失效是制约铝基金属构筑物应用与发展的瓶颈。作为一种稳定的功能性改良新技术,表面超疏水化为解决金属腐蚀问题提供了有效途径。本文以5A05铝合金为研究对象,提出一种简单低成本的制备方法,实现了超疏水/耐腐蚀表面的可控构筑。采用电火花线切割技术,开展基材表面微米级褶皱与纳米级凹坑结构的一步高效制备研究,并对结构改性后的润湿性和耐腐蚀性进行系统测量与表征。结果表明,改性后的表面水滴静态接触角高达152.7°,滚动角仅为7.1°,表现出优异的超疏水性。进一步的电化学测试结果表明,超疏水表面通过改变界面作用行为,减弱了固-气-液复合接触界面间腐蚀介质的作用行为与过程,对表面耐腐蚀性产生决定性影响。本研究为拓展铝合金的工程应用奠定了坚实基础,尤其在海洋工程领域显示出巨大的应用潜力。     

航空用超疏水7075铝合金的高效可控制备及防腐机理

采用简单、高效、低成本的刻蚀技术,实现了航空用超疏水7075铝合金的规模化可控制备。阻抗测试表明,制备得到的超疏水7075铝合金的电荷转移电阻增大,双层电容明显减小,耐腐蚀性能得到显著改善。该研究对开拓绿色航空时代、创新合金材料腐蚀防护新技术具有重要经济价值和现实意义。     

基于虚拟样机技术的自由点接触式凸轮机构仿真研究

自由点接触式凸轮机构可以实现任意给定运动规律的往复运动,合理建立参数化机械系统动力学模型关系到凸轮机构运动规律的精确性。常用的Point-Curve和Curve-Curve凸轮副约束不能解决自由点接触式凸轮机构的约束问题,给机构合理的建立参数化模型带来困难。基于虚拟样机技术提出运用Contact建立摆杆、凸轮之间的约束来创建动力学模型可以解决自由点接触的约束问题。此外还通过加速度变化曲线推出摆杆的柔性冲击规律以及通过Plot tracking追踪得出模型运动的边界条件,求出摆杆运动方程从而对系统结构性能以及优化设计作出评价。     

基于FLAC3D的边坡稳定性研究

边坡稳定性关乎矿山的正常生产和作业安全,长期以来对边坡稳定性的评价存在很大的局限性,传统的分析计算都没有考虑应力和应变所带来的影响.露天矿边坡稳定性评价需要一种科学全面的分析评价方法.而FLAC3D是由美国ITSCA公司开发的有限差分软件,通过模型计算和分析便可以直观的得到滑体的滑移破坏面以及应变和应力图,采用强度折减法就可以用来模拟岩体的变形、破坏,直到边坡岩体发生滑坡的整个过程,从而能够对边坡稳定性作出科学的分析评价.     

304不锈钢棒气动式可控旋弯下料工艺及试验

针对金属棒料传统下料工艺存在断面质量差、材料利用率低、能耗高等问题,提出一种综合利用预制环状V型槽缺口效应、起裂微裂纹及扩展宏观裂纹裂尖应力集中效应的新型气动式棒料可控旋弯下料工艺,详细介绍了该下料工艺的工作原理。基于该工作原理研制了金属棒料气动式旋弯下料试验装置,利用材料力学强度理论与线弹性断裂力学理论,建立了弯矩载荷作用下金属棒料下料过程的力学模型,获得了环状“V”型槽根部微裂纹萌生载荷、扩展裂纹起裂载荷及瞬断载荷的理论计算公式。采用三种不同恒应力强度因子幅水平载荷控制曲线对φ30 mm直径的304不锈钢棒料进行下料试验研究,结合所提出的坯料断面评价方法及其评价指标,对下料所得坯料质量进行了量化评价。结果表明,保持裂尖处于恒应力强度因子幅水平,可以实现金属棒料的可控精密下料,断面质量和下料时间随幅值水平提高而降低,当裂尖处△K=0.7K_c时,坯料最终瞬断区最小。该下料工艺利用断裂力学理论建立旋弯下料机理,可以指导实际下料试验,为后续下料工艺数据库的建立提供理论支撑。     

5A02铝合金表面微纳结构的制备及防腐行为研究

通过低成本的酸刻蚀、表面钝化处理在5A02铝合金基体表面构筑出二元微米级多孔梯田及絮状纳米粒子层结构,研究了该结构经氟硅烷化低表面能处理后的润湿及抗海水腐蚀特性。结果表明,制备表面获得了优异的超疏水特性,其水滴接触角为156.1°,接触角滞后为1.5°。通过电化学测试进一步表明钝化絮状纳米粒子层及超疏水膜层结构有效抑制了基体电化学腐蚀所必需的阴极和阳极反应,同时阻断了腐蚀介质与基体的接触,最终达到铝合金板表面腐蚀防护的目的,对拓宽铝合金材料的工程应用具有深远的意义。     

无氟铜基超疏水表面的制备及其耐腐蚀性能研究

腐蚀失效是制约铜基金属材料应用和发展的瓶颈。超疏水表面作为一种耐腐蚀性功能改良新技术，为解决铜金属腐蚀问题提供了有效途径。通过电火花线切割加工-硬脂酸表面修饰制备了超疏水铜表面，采用扫描电镜观察了其表面微观形貌，借助视频光学接触角仪测量其润湿性能，进一步通过电化学工作站对其腐蚀行为进行测试。结果表明：铜表面微米条形-纳米钟乳岩状分级复合结构被成功制备，并且该复合结构表面表现出优异的超疏水特性。此外，与基材相比，所制备的表面的耐腐蚀性提升了99.35%,并对该超疏水表面的防腐机理进行了系统研究分析，发现微纳复合结构的形成可有效捕获空气在试样表面形成固-气-液界面，其空气层的存在进一步阻碍了基底与电解质之间的电子传递和物质转移速度，从而抑制了基体电化学腐蚀速率，使得超疏水铜试样耐腐蚀性能显著提高。该方法简单高效用途广泛，制备过程环境友好，可适用大规模生产。     

铌酸钾钠压电陶瓷制备工艺研究进展

压电陶瓷是一种具有力电转换效应的功能陶瓷，已被广泛应用于医疗、传感器、超声马达等领域。由于无铅压电陶瓷在制备过程中避免了铅挥发，属于环境友好型材料，成为目前国内外研究的重点。铌酸钾钠陶瓷是无铅压电陶瓷中电学性能较好的陶瓷之一，其电学性能在很大程度上受制备技术及其工艺的影响。固相烧结技术是目前铌酸钾钠陶瓷制备最成熟的技术。铌酸钾钠陶瓷制备过程主要包括粉体合成、压制成型和烧结成瓷三步。通过粉体合成工艺可制备出高织构化铌酸钾钠陶瓷的粉体模板，但存在不同程度的软团聚和硬团聚现象；压制成型可以制备出简单的陶瓷坯件，但受模具和辅助工具影响较大，精度低、结构简单、需二次加工、不适合批量生产。针对烧结过程中由高温导致的元素挥发不能被很好地抑制的问题，深入研究低温烧结、抑制钠钾元素挥发对铌酸钾钠陶瓷的优异制备有着深远意义。本文综述了近年来铌酸钾钠陶瓷固相烧结制备工艺的研究进展，对粉体合成、压制成型、烧结成瓷三步进行了系统的论述。通过分析粉体合成、压制成型和烧结制备工艺的优点与不足，重点讨论其对铌酸钾钠陶瓷微观组织和电学性能的影响机制，以期为制备高电学性能铌酸钾钠陶瓷提供参考，并为其在医学与工业领域的应用...