激光熔覆功率对FeCrNiCoMoBSi高熵合金涂层电化学腐蚀性能的影响

探讨了FeCrNiCoMoBSi高熵合金(HEA)激光熔覆涂层的微观结构以及激光功率对涂层物相和电化学腐蚀性能的影响。研究结果显示,HEA涂层由底部的柱状晶带、顶部的等轴晶带以及中间混晶带(由柱状晶和等轴晶混合组成)构成。采用3 000W功率制备的HEA涂层表现出最低的自腐蚀电流密度(0.425μA/cm^(2))、最高的自腐蚀电位(-0.16852V)以及最大的极化阻抗(69 616Ω),其阻抗模值■为1 143Ω·cm^(2),分别是1 800,2 500和4 500 W功率激光熔覆涂层的8.65倍、4.91倍和7.14倍,且其最大相位角为76.23°,均高于其它三种涂层。综合评估显示,采用3 000 W功率制备的HEA涂层具有出色的电化学腐蚀性能。这是由于其单一的FCC晶体结构、抗腐蚀的铁镍合金相和单质铬相、良好的晶体结晶度、细化的晶粒尺寸以及卓越的钝化效应,使其电化学腐蚀性能显著优于其他功率制备的涂层。

注塑工艺参数和超声外场对聚丙烯制件结晶结构的影响

针对模腔内熔体温度对制件冷却过程中其内部分子的凝聚结构及结晶形态的影响,通过自行设计制造的带有热电偶传感器和超声外场的注塑成型实验系统,采用单因素实验方法,通过测量PP制件成型过程中模腔不同位置处的熔体温度同时利用X射线衍射法,对制件内部微观结构形态的检测分析,研究了不同工艺参数和超声功率变化,对制件内部分子凝聚态结构的影响。结果表明,模腔内熔体峰值温度的升高及降温时间的延长,有利于制件内部分子形成结晶结构;但过高的熔体温度则不利于结晶结构的形成。适当增大超声功率能够有效促进制件内部分子生成结晶结构,使其结晶度提高;但过高的超声功率会使制件的结晶度下降。试验工艺参数条件下,施加600 W超声功率时,制件获得平均48.06%的最高结晶度,有效地提高了制件的力学性能。

矩形截面微模具通道中熔体的黏性耗散效应

基于对微注塑成型过程中聚合物熔体充模流动时黏性耗散效应的理论分析,以聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)两种聚合物材料,在不同工艺参数作用下流经不同当量直径和长径比矩形截面微模具通道时,由黏性耗散效应引起的微通道中熔体温度变化进行了试验测量和数值模拟。结果显示,微通道出口熔体温度的试验测量和数值模拟值与理论计算值非常吻合,且其平均误差小于1℃。同时研究发现,增大微模具通道当量直径和长径比时,熔体流动时的黏性耗散热量增多,通道出口熔体温度升高;而当微通道几何尺寸一定时,其黏性耗散热量随注射速度和注射压力的升高而增加,随熔体温度和模具温度的升高而降低;但同样试验条件下,对剪切作用敏感性强的PP材料的黏性耗散热量明显高于对剪切敏感性弱的HDPE材料。

聚合物熔体充模流动中的对换热行为研究

以不同注射速度对两种不同牌号的聚甲醛(POM)熔体,填充深度和表面粗糙度不同的微模具型腔时,对型腔壁面不同位置处的温度分布进行了测量,求得了POM熔体与型腔壁面间的对流换热系数。结果表明,对流换热系数随注射速度与型腔表面粗糙度的增加而增大,随型腔深度与熔体流动距离的增大而减小;同时型腔深度和表面粗糙度及熔体填充距离间的相互耦合作用,对熔体流动的对流换热系数也具有明显的影响。利用Fluent软件对POM (M90-44)熔体填充型腔时的对流换热系数进行了数值模拟,得到的结果也与实验结果较好地吻合。