增材制造设计(DfAM)下的金刚石晶格结构研究

基于机械零件的增材制造设计,用仿自然式方法设计了一种金刚石晶格结构,对晶胞相对密度和等效弹性模量建立了数学模型,并拟合得到二者关系式,一系列的仿真验证结果显示理论研究所得关系式具有一定的正确性;对金刚石晶格填充结构提出变密度假设,并用仿真和压缩试验的方法进行了验证,结果显示,填充单元密度以受力点为中心渐渐减小的变密度结构拥有更好的抗压性能,同时验证了本文得出的等效弹性模量数学模型具有一定的正确性和适用性.本研究结果可应用于承压机械零件的实体夹层填充,对机械零件进行应力匹配变密度设计,以达到机械结构轻量化的目标.     

SABIC LNPTM STAT-KONTM改性料家族再添新雷达波吸收改性料产品

近日,沙特基础工业公司(SABIC)面向汽车雷达传感器领域,旗下LNP^TM STAT-KON^TM推出2款全新的雷达波吸收改性料,进一步拓展了其同类特种材料的产品系列。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)材料能够提供卓越的耐车用化学品性能。这2款以PBT为基础树脂生产的产品,可与采用PBT材料制造的雷达天线罩进行整合使用。     

基于逆向建模的铝合金薄壁件电弧增材再修复成形研究

基于结构光三维扫描尺寸采集技术、Geomagic软件数据处理与逆向重构技术、AMSlicerPro软件模型剖分切片与路径规划技术等,对铝合金ZL114A薄壁件的待修复区域进行逆向建模,通过焊丝ER4043电弧增材再修复试验完成薄壁样件的修复,利用无损探伤、显微硬度计、电子万能试验机及扫描电子显微镜等分析测试手段,对电弧增材再修复样件熔敷区域的性能与组织进行表征.结果表明:成形样件表面无开口缺陷,内部组织致密、无肉眼可见缺陷;修复区域顶部的显微硬度略高于底部,中间区域显微硬度稳定;平行于熔敷方向的试样力学性能均优于垂直于熔敷方向的试样,成形样件力学性能呈现一定的各向异性;修复区域组织Al-Si共晶呈细小条状分布于α固溶体中,并从底部指向顶部延伸,顶部Al-Si共晶分布更加弥散,对α基体的切割效应小,使得其性能比底部更优.     

基于蜻蜓翅脉结构的连续碳纤维增强树脂基复合材料仿生设计与增材制造

以具有轻质高强优异性能的蜻蜓翅脉结构为设计灵感，在分析翅脉网格结构抗冲击原理的基础上，设计了传统和仿生两类对比结构。采用熔融挤出3D打印机成功制备了具有不同结构的连续碳纤维增强聚乳酸复合材料试样，并对不同结构复合材料试样的拉伸性能和抗冲击性能进行了测试和对比分析。研究分析结果表明：由于拉伸力方向上的连续碳纤维含量相对较少，限制了仿生结构复合材料抗拉强度的提高，但仿生结构的平均抗拉强度为传统结构的1.18倍；当仿生结构复合材料试样受到冲击力时，其内部六边形结构的连接角度会发生变化，从而极大消耗冲击能量，同时具有六边形网格结构的连续碳纤维可以有效阻碍裂纹的扩展，因此仿生结构的平均冲击韧性可以达到传统结构的2.46倍；仿生蜻蜓翅脉结构可以显著提高增材制造复合材料的综合力学性能，且对于抗冲击性能的提高具体突出效果。连续碳纤维增强树脂基复合材料的有效可行的仿生蜻蜓翅脉结构设计和增材制造，可极大扩展其在高冲击载荷领域中的相应应用。     

稀土改性沸石在城镇黑臭水体应急治理中的应用

稀土改性沸石具有优异的污染物吸附和置换能力，但其用于水体治理的研究多停留于实验室阶段，罕有实际工程应用。以江西省瑞昌市城东片区黑臭水体应急治理项目为实例，探索稀土改性沸石用于城镇黑臭水体治理的可行性。城东片区位于瑞昌市中心城区，分布有4条主要排污渠道，属典型黑臭水体，溶解氧含量低，氨氮、总磷浓度高，呈黑灰色，且散发恶臭。通过前期调研、方法研究和技术论证，研究提出“稀土改性沸石+人工曝气”的技术路线，对区域黑臭水体实施协同治理，从而达到改善水质、恢复水生态、提高自净能力的目的。研究结果表明：该工艺可同步去除水体中氮、磷污染物，去除效率最高可达75%以上，具有显著的生态效益，可为城镇黑臭水体应急治理方案开拓新思路。     

改性沸石填充电化学反应器处理生活污水中氨氮的试验研究

利用改性沸石填充电化学反应器对30 mg/L的模拟生活氨氮污水进行处理试验研究，考察了电流密度、氯离子浓度和初始pH对该反应器处理氨氮污水的影响，并对各因素下反应器处理低浓度氨氮污水的反应结果进行了探讨与分析。结果表明，在电流密度为13.19 mA/cm²、初始pH为7.89、氯氮比为6.2时，其氨氮的去除率可达到96.71%;各因素交互作用对于该体系下氨氮去除效果影响大小为：电流密度&氯氮比>电流密度&pH>氯氮比&pH。     

增材制造不锈钢的组织和性能

采用金相检验、扫描电镜分析等方法对激光融化技术制备的304及316L不锈钢进行分析。结果表明：材料的轴向结构在增材制造沉积过程中会有不同层间的热传递，其组织的均匀性受到影响；材料的区域成分没有明显偏差，不存在成分偏析及次相的析出；熔体的重力作用会使材料在纵向存在各向异性。     

胶原蛋白的提取及其纳米纤维的制备与表征

为提高羊皮中胶原蛋白的提取率和利用率，采用酸酶复合法提取羊皮胶原蛋白，再利用静电纺技术制备胶原基纳米纤维。以羊皮胶原蛋白提取率为评价指标，考察料液比、乙酸浓度、胃蛋白酶浓度和酶解时间四个因素对羊皮胶原蛋白提取效果的影响，确定单因素最优水平；在此基础上，采用正交试验设计对羊皮胶原蛋白提取的工艺条件进行优化，并通过紫外光谱扫描、红外光谱扫描、SDS-PAGE图谱和扫描电镜等生化技术探讨酶解过程对胶原蛋白结构性质的影响；然后将胶原蛋白和聚乳酸复合静电纺丝，制备得到胶原基纳米纤维。结果表明，酸酶复合法提取羊皮胶原蛋白最佳工艺为：料液比1:25 g/mL、乙酸浓度1.2 mol/L、胃蛋白酶用量1.0%、酶解时间72 h，在此条件下羊皮胶原蛋白提取率为38.42%±0.49%；紫外光谱扫描显示羊皮胶原蛋白于230 nm附近出现最大紫外吸收峰；红外光谱扫描、SDS-PAGE图谱分析表明羊皮胶原蛋白主要有α₁、α₂、β三种亚基成分组成，属于Ⅰ型胶原蛋白，且胶原蛋白的空间结构保留完整；扫描电镜直观表明了羊皮胶原蛋白的纤维网络结构保留较完整；静电纺丝得到的胶原...