电火花沉积内植体微槽表面抗菌改性

为了实现在复杂内植体表面抗菌改性,采用银作为抗菌物质,通过电火花沉积技术将银添加在内植体表面.使用电火花沉积电源,将工件链接负级,工具电极链接正极,将工具电极的材料转移到工件上.使用X射线衍射观测加工后样品的表面物相组成;采用激光共聚焦与扫描电镜观测加工后的表面形貌;通过抗菌试验测定加工后样品的抗菌性能.结果表明,采用电火花沉积加工的方法能够在复杂的结构表面构含银的微结构.加工后样品对液体具有良好的接触性能.样品表面银的尺寸越小,抗菌性能越良好,抗菌率最高达到100％.抗菌的机理为银的微结构水解成银离子作为抗菌剂.该方法具有操作简单、良好的表面适应性和制备样品稳定等优点.     

颗粒增强铝基涂层的组织结构与摩擦学性能

选用常规微米尺度Al2O3粉体和纳米结构Al2O3-TiO2粉体作为硬质颗粒,采用等离子喷涂方法在45钢基体上制备了Al2O3/Al2O3-TiO2颗粒增强铝基复合涂层,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和维氏硬度计观察和测试涂层的形貌、物相及显微硬度,通过滑动摩擦磨损试验分析涂层的摩擦学性能。结果显示,Al/Al2O3涂层的表面形貌和纯铝涂层非常相似,Al/Al2O3-TiO2涂层表面可以看到未熔、半熔和全熔的增强相存在。Al/Al2O3涂层的主要物相为Al和α-Al2O3,Al/Al2O3-TiO2涂层的主要物相为Al、α-Al2O3和TiO。随着增强相加入量的提高,Al/Al2O3涂层和Al/Al2O3-TiO2涂层的硬度不断提高;当添加量为30%时,硬度分别比未加增强相时提高了67%和76%。加入增强相的涂层的平均摩擦因数都有较大幅度的减小,加入30%Al2O3的Al/Al2O3涂层的磨损量比未加入增强相涂层的磨损量下降85.6%,Al/Al2O3-TiO2涂层的磨损量比未加入增强相涂层的磨损量下降74%左右,表明硬质颗粒Al2O3和Al2O3-TiO2的加入,可显著提高涂层的耐磨性。     

Dry Sliding Wear Behaviour of Al2O3-Cr2O3 Coatings with Different Contents of Cr2O3EI北大核心CSCD

Cr₂O₃对 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层与高硬度陶瓷接触时的摩擦磨损行为及磨损机制的影响尚未揭示。采用大气等离子喷涂的方法制备 Cr₂O₃含量不同的 Al₂O₃-Cr₂O₃复合涂层以研究 Cr₂O₃的影响机制。试验结果表明：Cr₂O₃明显减少了涂层的微观孔隙;复合涂层中 α-Al₂O₃ / γ-Al₂O₃的相对含量比明显高于 Al₂O₃ 层中的 37%;Al₂O₃-40%Cr₂O₃涂层的硬度与 Al₂O₃涂层相比提高了 48%,断裂韧性是 Al₂O₃涂层的 2 倍多;当载荷为 5 N、10 N 和 15 N 时,Al₂O₃-40%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率依次降低 60%、85% 和 79%。但是当载荷为 20 N 时,Al₂O₃-20%Cr₂O₃复合涂层的摩擦因数最低,磨损率降低了 50%。微观脆性断裂是涂层的主要磨损机制。复合涂层耐滑动磨损性能与 Cr₂O₃含量及磨损条件是密切相关的。微观结构、硬度、断裂韧性、导热系数等是影响 Al₂O₃-Cr₂O₃ 复合涂层耐磨损性能的重要因素。研究结果可为高耐磨性 Al₂O₃基涂层的设计和应用提供指导。     

纳米Si3N4和喂料等离子处理对等离子喷涂Al2O3-YSZ涂层抗热震性能的影响

Si3N4可以提高Al2O3-ZrO2涂层的力学性能和抗氧化性能,但其对Al2O3-YSZ(Y2O3部分稳定的ZrO2)抗热震性能的影响未见报道.采用等离子喷涂的方法在304不锈钢表面制备了Al2O3-YSZ涂层.在喂料制备过程中加入纳米Si3N4,然后对添加和未添加纳米Si3N4的喂料进行等离子处理,研究纳米Si3N4和喂料等离子处理对涂层在800℃和1 000℃下抗热震性能的影响.采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了涂层热震试验前后的形貌及物相的变化.结果表明:喂料添加纳米Si3N4和等离子处理的综合作用显著地提高了涂层的抗热震性能;与喂料未添加纳米Si3N4且未经等离子处理的涂层相比,喂料添加纳米Si3N4且经等离子处理的涂层在800℃和1 000℃条件下的抗热震寿命分别提高了0.7倍和1.1倍;热震过程中涂层发生了α-Al2O3到γ-Al2O3的相变;在1 000℃下热震,涂层中形成了较宽的裂纹,涂层抗热震性能明显下降.     

高精度微细放电钻削金属基复合材料实验研究

为实现颗粒增强铝基复合材料盲孔高精度放电加工,提出了一种利用电回路信号实时检测电极损耗,并进行轴向电极补偿的方法。为验证这种补偿方法的有效性,采用黄铜和紫铜两种不同的电极材料对碳化硅颗粒增强金属基复合材料进行不同深度的微盲孔加工。实验结果表明,采用轴向补偿方法能实现颗粒增强铝基复合材料高精度微盲孔的电火花加工,其盲孔加工的深度偏差下降约22%,扩孔率下降约2%,锥度下降约13%。     

石河子体育馆斜拉柱施工技术

针对石河子体育馆斜拉柱及弧形梁施工的复杂特点,论述了钢筋、模板、混凝土的设计及施工要点.以完善体育馆斜拉柱施工技术,积累体育馆斜拉柱和弧形梁施工经验,为工程质量提供保证.     

46MnVS5连杆裂解槽脉冲激光加工数值模拟研究

分析了激光切割连杆裂解槽的温度场特性及对工件材料的热影响,建立了脉冲激光热源加工裂解槽温度场模型,分析了数值模拟中材料的初始条件、网格划分和热物理特性。通过数值模拟不同激光加工参数(脉冲功率、脉冲频率、脉冲宽度和切割速度)的温度场分布,得出激光参数对46MnVS5连杆裂解槽几何尺寸(槽深、槽宽和张角)的影响规律,为激光加工参数对连杆裂解槽质量参数影响的实验研究提供理论参考依据。     

电火花沉积内植体微槽表面抗菌改性

为了实现在复杂内植体表面抗菌改性,采用银作为抗菌物质,通过电火花沉积技术将银添加在内植体表面.使用电火花沉积电源,将工件链接负级,工具电极链接正极,将工具电极的材料转移到工件上.使用X射线衍射观测加工后样品的表面物相组成;采用激光共聚焦与扫描电镜观测加工后的表面形貌;通过抗菌试验测定加工后样品的抗菌性能.结果表明,采用电火花沉积加工的方法能够在复杂的结构表面构含银的微结构.加工后样品对液体具有良好的接触性能.样品表面银的尺寸越小,抗菌性能越良好,抗菌率最高达到100％.抗菌的机理为银的微结构水解成银离子作为抗菌剂.该方法具有操作简单、良好的表面适应性和制备样品稳定等优点.     

激光冲击对海洋工程用E690钢微观组织及性能的影响

目的 提高E690钢的耐磨损性能。方法 将E690钢基体经磨床打磨后进行超声清洗，利用PROCUDO?200激光冲击系统，对其表面施加冲击强化处理。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析激光冲击（LSP）对E690钢微观组织结构的影响。通过显微硬度测试、纳米压痕测试、干滑动摩擦磨损试验，评价未冲击处理和LSP处理E690钢试样的硬度、弹塑性性质和耐磨损性能。结果 LSP作用下，E690钢基体表层晶粒尺寸细化，形成明显的梯度结构，试样的相组成仍然为α相和γ相，但α相最强衍射峰的半高宽由0.218°增大到0.266°。LSP处理后，E690钢基体表层残余应力转变为较大的残余压应力，最大残余应力达到–268 MPa。LSP处理E690钢的影响层深度约为700μm，表面硬度为(302.5±12.2)HV100，与未冲击处理试样相比，提高了8.7%。LSP处理E690钢试样的弹性模量为(419.80±8.79) GPa，提高了21.4%，弹性恢复功略有提高。LSP处理使得E690钢的摩擦系数由0.59±0.03减小为0.55±0.03，同时使其磨损率降低了32%。未冲击处理和LSP处理...