激光制造中同轴粉末流场分析与检测

激光同轴送粉头喷出的粉末汇聚和分布特性直接影响激光制造的质量和精度。研究了同轴送粉时粉末分布规律和汇聚情况,提出了同轴送粉式粉末分布理论模型,开发了一种粉末流场检测系统,对喷嘴喷出的粉末汇聚情况和分布形貌进行了实时检测,结果表明,计算结果与实验测量结果比较吻合。通过系统观察和分析粉末流的汇聚和分布的实时变动行为,有利于更好地优化设计送粉头和控制激光制造过程。     

钛酸钡纳米粉体的共沉淀法合成与研究

采用TiCl4和BaCl2·2H2O原料,以正丁醇为分散剂,NH4HCO3和NH3·H2O作为沉淀剂合成钛酸钡前驱体,在900 ℃煅烧制备分散性良好的钛酸钡纳米粉体.利用XRD、透射电镜(TEM)和 SEM等手段分析了反应温度、TiCl4浓度、分散剂掺杂量等反应参数对粉体的晶相组成、晶粒度、形貌等的影响,并且测试了相应陶瓷烧结体的介电常数.结果表明,反应温度为900 ℃,TiCl4浓度为0.6 mol/L,分散剂用量为3‰条件下,保温2 h可制备高分散性的纳米级粉体.用以上方法制备的粉体烧结而成的陶瓷片介电常数约为3 400.     

PZT压电纤维的制备及性能研究

以溶胶-凝胶(Sol-Gel)工艺制备的PZT陶瓷粉为原料,采用氧化物粉末装管法制备PZT压电陶瓷纤维.SEM分析显示,该陶瓷纤维呈圆柱型形貌,直径约为250 μm.分析了不同烧结温度下PZT陶瓷纤维的断面微结构及Pb含量变化,得出PZT陶瓷纤维的最佳烧结温度为1 000 ℃.XRD分析表明,此温度下烧结的陶瓷纤维呈单一的钙钛矿结构.实验结果表明,采用氧化物粉末装管法制备的陶瓷纤维大小均匀,结构致密,具有高长径比,克服了传统工艺不能制备结构致密的长纤维的缺陷.     

硅微粉氧化性质研究

考察了硅微粉在空气、水、聚乙二醇(PEG)以及PEG水溶液几种介质中的氧化行为,并分析比较了两种不同切割过程所产生的硅微粉屑的氧化情况。结果显示:200℃下干燥空气中硅微粉不发生明显氧化;在高于80℃的水中放置10d,硅微粉发生明显氧化,形成非晶SiO2。与水及水溶液相比,PEG能在一定程度上阻止硅微粉的氧化。另外,带锯切割中产生的硅微粉屑氧化严重,而多线切割中产生的硅微粉切屑无明显氧化。     

Fe-C混合粉末激光烧结成形致密度分析

分析了金属粉末激光选区烧结成形过程致密化机制。选择不同的参数对Fe-C混合粉末进行了激光烧结成形实验,根据烧结件微观结构分析了金属粉末的致密化机制,根据致密度数据分析成形参数与致密度的关系建立了数学模型。结果表明,Fe-C混合粉末在低功率激光作用下部分粉末熔化形成液相,在液相的参与下粉末通过重排、溶解沉淀导致致密化。成形参数对致密度的影响归结于烧结过程中产生的液相量,激光功率的增加、扫描间隔的减小、扫描速度的降低和切片层厚的减少都会提高烧结件的致密度。     

凝胶自燃烧法合成Bi0.5Na0.5TiO3纳米粉体

以Bi(NO3)3·5H2O、NaNO3和Ti(OC4H9)4为原料,采用凝胶自燃烧法合成了Bi0.5Na0.5TiO3纳米粉体,研究了粉体的晶相结构。结果表明:所合成的粉体粒子大小均匀,晶相单一,不需高温处理便能直接形成钙钛矿结构超细粉末。粉末经压片,1125℃烧结2h即可获得致密的烧结体,其d为98.1%。用SEM观察,烧结样品的平均粒径为2μm。     

单晶生长用AlN粉料的烧结提纯工艺实验研究

使用自主研发的钨系统中频感应加热炉对AlN粉料进行了烧结提纯处理实验,并用XRD、SEM、IGA和GDMS等表征方法分析了烧结后的样品.实验发现,高温(2 250℃)长时间(50 h)烧结提纯工艺效果显著,但AlN粉料损耗高达47.37％;而低温(小于2 000℃)分段式短时间(每段10h)烧结提纯工艺粉料损耗低于2％,但是提纯效果一般.通过对实验结果的综合分析,提出了一种AlN粉料烧结提纯的改进工艺,最终得到了氧含量仅238 ppm、碳含量135 ppm的高质量AlN单晶生长原料,并且显著增加了原料的利用率.     

纳米级β-Ni(OH)2电极材料的制备

采用均相沉淀法使ＮｉＣｌ_2溶液与沉淀剂ＮａＯＨ反应,制备出纳米级Ｎｉ（ＯＨ）_2超微粉末。用ＸＲＤ检测,证实其为电极用β－Ｎｉ（ＯＨ）_2,用ＴＥＭ对样品进行形貌分析,结果表明,所得产物为不规则的颗粒状的纳米晶,粒径为 ２０～４０ ｎｍ。研究还初步探讨了沉淀剂浓度、反应温度、配合剂用量等实验参数对纳米粉组成和结构的影响。并应用正交实验法,对工艺条件进行了优化。将制备出的纳米级Ｎｉ（ＯＨ）_２按一定比例掺入普通的球型微米级Ｎｉ（ＯＨ）_２中,充放电测试结果表明,比容量可增加约１０％。     

激光-感应复合加热蒸发-冷凝法制备超微锌粉

提出了一种制备超微粉的新方法,并制作了原型装置。该方法利用激光高频感应复合热源加热金属,以蒸发冷凝的方式获取超微粉。用该方法制取了超微锌粉,产率为12g/min,粉末平均粒径为33.20nm。     

铝合金的大功率扩散型CO2激光粉末焊接技术

本试验研究采用２６００Ｗ扩散型（Ｓｌａｂ）ＣＯ２激光加工系统,利用喷射填充粉末激光焊接技术成功地进行了铝合金焊接;确定了试验材料激光焊接的能量阈值;通过工艺参数的优选获得了无明显焊接缺陷、正反两表面平滑连续的焊缝;焊接接头的力学性能检测表明,ＡＡ６０１６铝合金（厚度为１．１５ｍｍ）焊接接头抗拉强度不低于母材的可允许间隙可达０．５ｍｍ（母材厚度物４４％）;根据试验结果,推荐对于一定板厚的铝合金,应该