超音速微粒沉积的颗粒连续沉积过程及模拟研究

目的研究超音速微粒沉积过程中,不同颗粒的沉积状态以及后续颗粒的夯实作用对涂层沉积的影响规律。方法采用显式非线性有限元软件LS-DYNA模拟单层颗粒与基体的碰撞,采用自动二维单面接触ASS2D(Automatic 2-D single surface contact)求解接触过程,研究超音速微粒沉积中多颗粒沉积行为、后续颗粒碰撞对涂层成形的影响规律。采用超音速微粒沉积技术在铝合金表面制备Al-Si涂层,通过扫描电子显微镜(SEM)分析涂层的表面/截面形貌,进而验证模型的可靠性。结果多颗粒沉积过程中,颗粒与颗粒之间相互嵌合,形成互锁效应,有利于提高涂层的结合强度。后续颗粒对先沉积颗粒具有夯实作用,夯实作用使颗粒扁平化程度加大,同时使颗粒之间紧密结合,存在夯实作用的颗粒压缩率提高至3倍以上,有效避免了涂层孔隙和裂纹的形成。通过观察所制备的Al-Si涂层的表面/截面形貌,证明模型具有可靠性。结论采用数值模拟方法探讨超音速微粒沉积多颗粒在基体上的变形行为,可为超音速微粒沉积的应用提供理论依据。     

交变纵向磁场作用下MIG焊电弧行为研究

为了研究交变纵向磁场作用下MIG焊接电弧的物理特性,提高焊接质量,分析了交变纵向磁场作用下电弧带电粒子的受力情况和运动状态,并利用高速摄像手段研究了交变纵向磁场对电弧形态的影响。结果表明,无外加交变纵向磁场时,自由电弧稳定燃烧,电弧轴线与焊丝轴线相重合;当加入交变纵向磁场时,电弧围绕焊丝轴线做逆时针和顺时针交替变化的旋转运动,电弧轴线偏离焊丝轴线;随着励磁电流的增加,电弧的旋转半径增大,电弧偏离焊丝轴线的角度增大,电弧烁亮区域面积减小;当励磁电流为30 A时,电弧的最大偏转角度为45°,此时电弧燃烧变得不稳定,甚至息弧,焊接过程不稳定。     

CTAB对锌-镍合金基复合电镀液中PTFE分散性的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)在镀液中分散难的问题,以分散液中PTFE的润湿效果、Zeta电位以及PTFE的粒径分布为指标,研究了阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)添加量对PTFE在去离子水中分散性的影响。结果表明,随着CTAB用量的增大,PTFE的分散均匀性和稳定性改善,微米PTFE基本能够实现单分散。CTAB用量大于PTFE质量的3%后,PTFE在10 min内可被完全润湿。镀液中CTAB用量为3%时,可复合电沉积得到PTFE均匀分布的Zn–Ni–PTFE复合镀层,但需持续搅拌镀液,以确保PTFE均匀分散。     

大鼠坐骨神经再生过程中的神经元轴突自噬作用

目的：探讨大鼠坐骨神经变性轴突清除中的自噬作用。方法：横切大鼠坐骨神经制作wallerian变性模型,造模后不同时间点取远断端组织行电镜结构观察和酸性磷酸酶(AcPase)活性检测。结果：坐骨神经横切后轴突发生变性,主要变化为术后第5h～2d轴质肿胀,轴突与髓鞘分离,术后第4d轴质浓缩,轴突与髓鞘完全分离形成游离轴突体。术后初期变性轴突主要形成大小不等的空泡,后期轴突与髓鞘完全分离并形成较大的游离轴突体,轴突体外包一层轴突膜是神经元细胞膜的延续,轴突体轴质浓缩,含大量各级自噬泡和纵横交错的神经丝、微管和微丝。经酸性磷酸酶(AcPase)染色证实自噬泡均呈AcPase阳性,第7d后轴突体被降解吸收,形成的空腔内偶见巨噬细胞。结论：大鼠坐骨神经再生过程中变性轴突的清除主要靠轴突自身的自噬和施万细胞吞噬机制,而巨噬细胞只起辅助作用。     

替代电镀铬SiC复合镀电沉积机理综述

利用SiC复合镀层代替硬铬电镀来改善材料的耐磨性能,可有效解决电镀硬铬所带来的严重污染问题。有关SiC复合电沉积机理研究,国内外学者提出了不同的观点。综述了最具有代表性的几种固体颗粒与金属的共沉积机理。Guglielmi模型应用最为广泛,但是该模型未考虑电吸附和电动力学方面,存在严重局限性。Celis的模型更为完整,但模型建立的过程中采用了许多限制性的前提条件。Valdes模型存在与Guglielmi模型类似的弊端,很难做出定量分析。运动轨迹模型则适用范围较窄。虽然每种机理都有其合理性和局限性,尽管颗粒的表面电荷和电解质对于复合电沉积非常重要,但实际表征手段的发展非常缓慢,导致对复合电沉积机理的理解相对缓慢,希望未来关于复合电沉积的机制发展可以综合考虑不同类型的速率控制、流动条件、颗粒特性和不同的操作变量。     

镍基与铜基碳化硅复合镀层制备技术发展现状

碳化硅(SiC)纳米复合镀层可以改善材料的耐磨性能,是代硬铬电镀的理想替代技术,本文对SiC复合电镀广泛使用的Ni基及Cu基复合电沉积制备工艺在耐磨方面的应用进行了概述,对Ni、Cu单金属及其合金为主的基质金属进行了评价和总结,在此基础上,重点综述了近年来SiC复合电沉积技术的研究进展,包括单一SiC颗粒及与其他复合颗粒沉积,对其中的规律进行了总结。最后展望了SiC复合电沉积技术的发展方向。     

能束能场增材再制造技术的研究进展

针对再制造工程在发展和应用中面临的挑战和需求,阐述了增材再制造技术的概念,探讨了基于激光、电子束、电弧的熔敷成形技术以及电弧-激光复合熔敷、电弧-磁场复合熔敷、激光-磁场复合熔敷、双激光复合锻打成形等技术的特点及应用,重点分析了纵向磁场对电弧温度场以及旋转磁场对激光熔敷层组织的影响。结果表明：电弧熔敷成形过程引入纵向磁场,电弧中心温度降低,电弧对基体的热影响减小;激光熔敷成形铝基非晶材料过程加入旋转磁场,有利于非晶相的形成和组织缺陷的减少,熔敷层的耐蚀性和力学性能提高。最后指出能束能场增材再制造技术的发展趋势是向多能束能场及后处理复合、再制造全过程智能化和装备集成移动式方向发展。     

基于STM32的分布式步进电机控制系统设计

针对多步进电机控制系统的要求,设计了基于STM32及MSP430的分布式多步进电机控制系统,采用了USB及CAN的通信方式。文中详细阐述了系统的总线拓扑结构、软硬件设计、USB驱动程序设计及步进电机加减速特性的设计,实现了对多个步进电机的分布式控制。     

活塞表面Ni-P-SiC复合镀层的电沉积及性能表征

从替代电镀铬的绿色表面处理技术出发,通过复合电沉积技术在活塞表面制备Ni-P-SiC复合镀层.电沉积前,对纳米SiC颗粒进行酸洗改性.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和显微硬度计研究了阴极电流密度对复合镀层性能的影响,采用往复式摩擦磨损试验测试其耐磨性,并用三维轮廓仪对其磨损率进行表征.结果表明:碳化硅...     

负电压对2A50铝合金微弧氧化陶瓷层微观结构和耐磨性能的影响

目的 通过调节负电压参数,制备具有较高硬度与较好耐磨性的2A50铝合金微弧氧化陶瓷层。 方法 通过微弧氧化,利用双极性脉冲电源,在硅酸盐为主的电解液中,于2A50铝合金表面原位生成耐磨的高硬度陶瓷层。通过改变负电压,研究其对微弧氧化陶瓷层相组成、微观结构、显微硬度和摩擦磨损性能的影响规律。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪表征微弧氧化膜层的微观形貌、物相组成。利用显微硬度计测试微弧氧化膜层的硬度,并通过摩擦磨损试验机评价膜层的耐磨性。结果 涂层的主要相组成为γ-Al2O3。陶瓷层由内侧致密层和外部疏松层组成,随着负电压的提高,微孔的数量和尺寸先减少后增大。微弧氧化后,2A50铝合金得到明显强化,经–100 V负电压的微弧氧化,其显微硬度由未处理的75HV0.5提高至1321HV0.5。微弧氧化陶瓷层具有良好的耐磨性,摩擦系数在0.35~0.55之间,其磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损共存。结论 正电压较高时,较低负电压可很好地抑制微弧氧化过程中的强放电现象,以获得较为致密、坚硬且耐磨的膜层。