在二甲基亚砜中电沉积Tm-Fe合金的研究

高温下电沉积制备稀土铥及其合金的设备易腐蚀、能耗大.采用脉电沉积技术研究了室温下在有机溶剂二甲基亚砜中脉冲电沉积制备Tm-Fe合金,讨论了配位体对Tm-Fe合金电沉积的影响:不用配位体时,稀土元素铥在沉积层中含量较高,但表面粗糙、附着力差,使用3种不同的配位体都能改善沉积层的质量,其中以柠檬酸效果最好,置于空气中依然保持光亮,不易氧化.用扫描电子显微镜(SEM)观察了Tm-Fe合金膜表面形貌,结果表明,沉积层金属颗粒呈球形、堆积较紧密,粒径大约为300 nm.X射线衍射分析表明:室温下所得合金膜衍射峰是弥散的包峰,所得到的合金膜是非晶态的.     

脉冲摩擦喷射电沉积纳米晶镍的电化学腐蚀行为

为进一步研究脉冲电源对脉冲摩擦喷射电沉积的影响,本文分别采用脉冲摩擦喷射电沉积工艺和传统喷射电沉积工艺制备镍沉积层,利用TEM和XRD对比分析了占空比和频率对纳米晶镍微观组织结构的影响,采用电化学极化法研究了各沉积层在3.5%氯化钠溶液中的耐腐蚀性能,以期为拓展纳米晶材料的应用提供理论依据.研究表明:脉冲摩擦电沉积的应用,使电沉积结晶过程更加均匀,晶粒得到极大细化,最小平均晶粒尺寸可达9.12 nm;在氯化钠溶液中,脉冲摩擦喷射电沉积具有更小的腐蚀电流密度和更宽的钝化区,制备的镍沉积层电化学腐蚀性能均优于传统喷射电沉积;占空比和频率对沉积层腐蚀性能的影响与其各自对晶粒大小的影响基本吻合,过小或过大的占空比及频率均会导致耐腐蚀性能的降低.     

喷嘴口径对喷射电铸快速成形规律的影响(英文)

针对目前金属型快速成形工艺的主要缺点,提出了金属型快速成形的新方法—喷射电铸。介绍了喷射电铸的基本原理,研制了试验装置,采用优化的工艺参数制备了具有简单形状金属铜样件,运用扫描电子显微镜和X-ray衍射仪等现代分析手段对纳米晶微观结构进行分析。讨论了喷嘴口径对电铸速度、成形精度、扫描间隔等参数的影响。结果表明,喷嘴口径同电铸速度基本上呈线性关系,喷嘴口径大时,相应地增大了电铸面积,提高了电铸的速度;喷嘴口径与定域性有密切关系,喷嘴口径小,则定域性好,尺寸精度好。喷射电铸能显著提高极限电流密度,细化晶粒,改善铸层质量。铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为40nm。     

摩擦喷射电沉积钴的微观形貌和硬度

本试验在不同的工艺参数下,分别用常规喷射电沉积以及摩擦喷射电沉积技术在石墨基底上制备钴沉积层,并对样件进行硬度检测以及微观形貌观察。结果表明,两种试验条件下,沉积层硬度随电流密度的增加均呈先增后减趋势并随着阴极转速的增大而增高,摩擦条件下的沉积层硬度相对更高(最大硬度值为581HV)。此外,硬质粒子机械摩擦工艺下的晶粒的沉积堆叠过程发生了改变,表层由岛状突起变为均匀沉积。     

脉冲摩擦喷射电沉积制备纳米晶镍沉积层

采用脉冲摩擦喷射电沉积和直流喷射电沉积分别在石墨基底上制备了纳米晶镍镀层,利用扫描电镜和X射线衍射分析了脉冲占空比和脉冲频率对镍镀层的表面形貌、晶粒的择优取向及平均晶粒尺寸的影响。结果表明脉冲摩擦喷射电沉积较直流喷射电沉积的沉积效果有较大提高,在喷嘴流量为200L/h,平均电流密度为80A/dm2,阴极转速为6r/min的条件下,脉冲占空比为50%,脉冲频率为2000Hz时可以获得表面较为平整光亮、组织致密的Ni沉积层。     

完全非晶态Ni-B合金镀层的电沉积制备

为解决制备Ni-B合金镀层时难以获得高非晶化结构的问题,采用控制变量法探索镀液成分对Ni-B合金镀层非晶化过程的影响规律,电沉积法制备出高B非晶态Ni-B复合镀层.采用X射线衍射技术(XRD)表征沉积层的相结构,利用场发射扫描电镜(FESEM)和能谱分析(EDS)考察沉积层的微观形貌和元素分布组成.结果表明:通过控制溶液组分,沉积层发生从晶态到非晶态的转变.所得沉积层非晶化程度较高,此体系可电沉积获得表面完整、紧密细致、几乎没有金属晶体衍射峰的非晶态Ni-B合金沉积层,沉积层中B含量可提高至10.21％(质量分数).     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术(LENS),激光选区熔化技术(SLM)及电子束选区熔化技术(EBSM)3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

选区激光熔化成形金属零件表面粗糙度研究进展

选区激光熔化(SLM)作为一种新型金属增材制造技术,具有可批量化、高精度、近净成形的特点,尤其适用于制备高性能、复杂精细结构的金属零件,在航空航天和生物医疗等领域具有广泛的应用.然而,目前SLM成形零件的表面质量仍难以直接满足工业应用的需求,优化工艺参数与不同的后处理工艺成为控制成形件表面质量的主要途径.SLM成形件的后处理工艺主要包括机械加工、表面喷砂、激光抛光、化学抛光、电解抛光、超声波表面改性等.但是,具有特定用途的零件对其表面的耐磨性、缺口敏感性、流体摩擦阻力等提出了更高的要求.因此,选择金属零件的后处理工艺时,需要结合零件的应用背景来选择合适的处理工艺.本文基于SLM技术原理和特点,概述了影响SLM成形件表面粗糙度的主要因素,归纳了改善成形件表面粗糙度的主要后处理工艺,最后对控制SLM成形件表面粗糙度所面临的挑战和未来的发展趋势进行了展望及总结.     

喷射电沉积Cu-Al2O3复合电铸层性能研究

利用喷射电沉积工艺制备了Cu-A l2O3纳米复合铸层,分析了纳米A l2O3颗粒添加量,阴极电流密度以及电铸液喷射速度对复合电铸层中纳米颗粒复合量的影响,采用扫描电镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)对复合电铸层的微观形貌和铸层成分进行了分析,研究了复合电铸层中纳米颗粒复合量对其显微硬度的影响。结果表明,铜沉积层具有纳米晶微观结构,平均晶粒尺寸约为50 nm;纳米A l2O3颗粒在沉积层中的复合量可达14.43(at%);纳米复合铸层的显微硬度有明显提高,约为普通粗铜的10.5倍.     

喷射电沉积Co-Ni纳米合金沉积层的组织和性能

用高速喷射电沉积法快速制备了块体纳米晶Co-Ni合金,研究了喷镀工艺参数(主盐浓度、电解液喷射速度和电流密度等)对沉积层成分、微观组织结构及性能的影响.结果表明:提高喷射电沉积电解液的搅拌强度能有效减小扩散层的厚度,使电沉积在较高的极限电流密度下进行,提高沉积速度.极限电流密度的增大使阴极过电位增大,从而提高合金的形核速率,使沉积层晶粒的尺寸减小、显微硬度升高.随着电解液中Co2 含量的增加,沉积层中Co含量增加,导致沉积层相结构由单相α-Co(Ni)转变为α-Co(Ni)和ε-Co(Ni)双相组织,并使表面的形貌发生明显的变化.     

射流电铸快速成形纳米晶铜的研究

采用射流电铸快速成形新技术研究了制备块体纳米晶铜的工艺，制备了具有一定形状的块体纳米晶铜样品，用X射线衍射法分析了纳米晶铜的微观组织结构，结果表明，电铸电流密度和电铸速度随电铸电压和喷射速度的增大而提高，该新技术方法可用于快速制备具有一定形状的块体纳米晶铜材料。     

Laser metal forming processes for rapid prototyping - A review

In the current rapid prototyping processes, a physical part of a computer model can be quickly produced for functional and dimensional verification. Most of the existing systems can only produce non-metal parts, and thus limit rapid prototyping applications. The laser-based metal forming process is a technique that has the potential to produce fully functional models directly from a CAD system and eliminate the need for an intermediate step. This paper presents a review of the state of the art laser metal forming (LMF) processes. LMF process hardware, software, and process parameters are discussed, including laser parameters, beam delivery systems, work table variables, metal deposition techniques, measurement, and control. Process limitations, materials, and costs are summarized.     

基于CATIA二次开发的快速建模技术

在分析目前三维参数化设计技术的基础上,以飞机典型零件为建模对象,研究快速建模技术.借助CAA,以VC++作为编程工具,对CATIA进行二次开发,并对飞机零件进行交互式参数化设计.分析了CAA的组成、原理和功能.对飞机典型零件进行界面操作,分析零件的特征参数,实现参数修改和重新驱动,快速生成新的飞机零件.实例验证表明,所研究的方法能快速、自动生成飞机典型零件,实现飞机零件的快速建模,大约节省30%的建模时间,极大地提高了设计效率.     

Rapid Prototyping of Ceramica via Temperature Induced Forming

Rapid tooling is the process of directly or indirectly employing rapid prototyping technologies in tool and mold fabrication. By combining rapid tooling and temperature induced forming (TIF) a novel near-net shape process for the rapid production of complex-shaped prototypes of advanced ceramics has been developed. Rapid tooling via stereolithography quickly produces complex-shaped molds with precise surface quality and the TIF technology enables the forming and consolidation of Al2O3 green bodies in nonporous molds. Thus Al2O3 green parts with high density and without any cracks are realized. This novel process shows excellent potential for near-net shape production of advanced ceramics with complex geometry, fine surface finish and reliable mechanical properties.     

金属表面织构化微孔填充干膜润滑剂的摩擦学性能

表面微孔织构化与润滑剂结合的制备技术能够有效地降低摩擦和延长工件的使用寿命.为此,研究了低成本、高效率的电解加工微孔表面织构化与MoS2干膜润滑剂的结合技术,并分析了其摩擦性能、磨痕表面及探讨微孔中润滑剂释放机理.结果表明,用电解技术加工微孔使表面织构化再填充干膜润滑剂是制备长寿命及低摩擦面的有效方法;摩擦面成膜的原因...     

Direct laser writing of surface reliefs in dry, self-developing photopolymer films

Fabrication of surface reliefs is achieved by raster scanning dry photopolymer films under a focused laser beam. The formation of the structure takes place subsequent to illumination without any chemical treatment or wet processing. Computer-generated optical elements can be recorded quickly, easily, and at low cost. The technology is particularly well suited for rapid prototyping and design purposes. These photopolymer films have potential in photonics applications, such as diffractive optical elements and waveguide structures.     

3D打印陶瓷铸型研究与应用进展EI北大核心CSCD

陶瓷铸型是一类应用于熔模精密铸造领域、用于成型铸件内外部结构的复杂部件。随着铸件复杂度的提升,需要更加精细、复杂的铸型来满足铸造需求,然而传统的陶瓷铸型成型手段如注射成型等存在成本高、研发周期长等问题,难以满足复杂精细结构的成型要求。3D打印技术作为一种快速成型手段能够精准成型复杂精细结构,将其应用于铸型生产,不仅能够解决复杂结构的成型问题,同时也能降低生产成本、缩短生产周期。本文主要阐述了3D打印技术在陶瓷铸型生产中的应用,从应用于铸型3D打印陶瓷材料的种类及特性、典型铸型3D打印技术及铸型打印后处理手段三个方面对3D打印技术陶瓷铸型的研究与应用进行介绍,并对该技术未来的发展进行展望,指出3D打印技术能够有效解决复杂陶瓷铸型的成型问题,从而满足复杂空心结构金属件的铸造需求。     

基于快速成型技术的陶瓷零件无模制造

概述了几种近几年发展起来的陶瓷零件快速成型技术,着重介绍了它们的原理及应用于陶瓷零件制造的研究现状,比较分析了各种快速成型技术的优缺点及在产业化应用中存在的问题,并对今后该技术的发展进行了展望.     

快速成型技术中分段算法的研究综述

在快速成型技术中,模型分段处理是分层处理的前一步骤,对分段算法进行研究十分有必要.为此,对快速成型技术中的分段算法进行总结,主要从人机交互分段和自动分段两方面展开.对于人机交互分段算法,主要从根据不同成型要求进行分段方面展开叙述;对于自动分段算法,主要介绍了体素化分段算法、特征识别式分段算法、多目标优化分段算法和聚类式...