磨削诱导单晶高温合金微观组织演化机制研究

目的通过对零件磨削表面的微观组织进行表征,探讨高温和大应变条件下单晶高温合金晶体取向和位错的演化机制。方法采用场发射扫描电子显微镜对磨削亚表面微观组织形貌进行观察,通过X射线衍射技术对磨削前后表面晶体取向进行分析。利用聚焦离子束定向切割技术制备了磨削表面透射电子扫描样品,采用透射电子显微镜和透射菊池衍射方法对表面白层以及塑性变形层晶体取向以及位错分布进行了表征。结果磨削后单晶高温合金表面形成强烈塑性变形,原始单一取向发生改变,形成多晶衍射峰特征。磨削表面深度方向上形成具有不同晶粒尺寸和取向的梯度组织结构。选区衍射花样显示原始单晶材料的衍射斑点转变为多晶材料的衍射环。磨削表面由于强烈剪切变形和磨削热产生微纳尺度的动态再结晶现象,同时形成高密度位错结构。磨削表面产生强烈的剪切应变,使晶体向有利于剪切变形的方向旋转,形成了R-Cube织构和F剪切织构。结论单晶高温合金磨削表面微观组织演化是基于微纳尺度的动态再结晶和位错滑移运动进行的。

Bi对Al-20%Si合金微观组织及摩擦磨损性能的影响

研究不同Bi含量对Al-20%Si合金微观组织及摩擦性能的影响。借助金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对Al-20%Si合金进行观察分析。结果表明,随着Bi含量的增加,Al-20%Si合金组织中初晶硅和共晶硅都有不同程度的细化。添加0.75%Bi,块状初晶硅的棱角钝化,尺寸小于50μm;当Bi含量达到1.5%时,初晶硅近似不规则多边形,尺寸进一步减小,棱角更加圆润,共晶硅呈弥散分布,部分呈颗粒状。摩擦磨损试验表明,Bi对Al-20%Si合金摩擦系数以及摩擦力产生影响,摩擦系数从0.73降为0.58,磨损量减少20%。

模拟车铣回转型工件内表面的建模

运用数学建模知识构建机床、工件和铣刀的二维平面关系,推理出铣刀轴向进给量与工件旋转角度的关系,用普通非车铣数控机床模拟出车铣加工大型回转型工件内表面的切削。采用普通机床模拟车铣加工大型回转型工件时,能在较低的实验成本下和较短的时间内得到加工大型回转型工件的最优切削参数。

Ni对过共晶Al-20Si合金力学性能及摩擦磨损性能的影响

研究在过共晶Al-20Si合金中添加不同质量分数的Ni,并进行复合变质处理和T6热处理,利用金相显微镜观察合金的微观组织形貌,并对合金进行强度和硬度测试。进行干摩擦磨损试验,测量磨损量,研究合金微观组织形貌变化对合金力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着Ni在合金中的含量增加,合金中的初晶硅形貌圆钝、尺寸减小,共晶硅呈颗粒状;合金的硬度和拉伸强度增加,摩擦系数减小,耐磨性能提高;摩擦磨损机制由磨粒磨损和黏着磨损转变为较轻的磨粒磨损和氧化磨损。

双层螺旋环超表面复合吸波体等效电路模型及微波损耗机制

针对超材料吸波频带窄的问题,采用金属螺旋环超表面与碳纤维吸波材料相复合的方式,设计了宽频高性能复合吸波体.研究发现,在碳纤维吸波材料中引入双层螺旋环超表面能显著增强吸收峰值和吸波带宽,且适当增加螺旋环初始线长和吸收层厚度有利于提高复合吸波体的吸波性能, 9.2—18.0 GHz频段的反射损耗均优于–10 dB (带宽达8.8 GHz),吸收峰值达–14.4 dB.利用S参数计算得到螺旋环-碳纤维复合吸波体的等效电磁参数和特征阻抗呈现多频点谐振特性,通过构建双层螺旋环超表面等效电路模型,定量计算了复合吸波体的电磁谐振频点,发现由等效电路模型获得的谐振频点计算值与仿真值基本相符,说明该复合吸波体多频点电磁谐振是宽频电磁损耗的主要机制.

镍层间掺杂多层石墨烯的电子结构及光吸收特性研究

采用密度泛函理论计算分析镍原子层间掺杂对多层石墨烯电子结构和光吸收性能的影响.计算结果表明,掺杂镍原子后的石墨烯电子结构发生了改变,双层和三层石墨烯的带隙均可打开,最大带隙为0.604eV;镍原子掺杂后的石墨烯d轨道电子的态密度在费米能级处产生尖峰效应,体系等离子能量增强;介电常数虚部和消光系数均增大,吸光性能提高.相关工作对深入探讨石墨烯的光学特性具有重要参考价值.

Broadband microwave absorption properties of polyurethane foam absorber optimized by sandwiched cross-shaped metamaterial

The effect of a sandwiched cross-shaped metamaterial absorber(CMMA) on microwave absorption properties of the double-layered polyurethane foam absorber(PUFA) is investigated. Combining with the sandwiched CMMA, the bandwidth of -10-dB reflection loss for PUFA is broadened from 7.4 GHz to 9.1 GHz, which is attributed to the overlap of two absorption peaks originating from CMMA and PUFA, respectively. The values of the two absorption peaks located at 10.15 GHz and 14.7 GHz are -38.44 dB and -40.91 dB, respectively. Additionally, distribution of surface current,electromagnetic field and power loss density are introduced to investigate the absorption mechanism of the CMMA. The electromagnetic field distribution of the double-layered PUFA and the three-layered hybrid absorber are comparatively analyzed to ascertain the influence of CMMA. The results show that the proposed hybrid absorber can be applied to the anti-electromagnetic interference and stealth technology.

Na_3PO_4和Cu、Ti对Al-18Si合金切削性能的影响

在过共晶Al-18Si合金中加入细化剂Na3PO4和金属元素Cu、Ti,研究其对过共晶Al-18Si合金的硬度、切削力和断屑性能的影响。实验结果表明,添加Na3PO4和Cu、Ti的过共晶Al-18Si合金,其基体硬度增加,断屑性能增强,切削力显著减小,切削过程平稳。

有机电化学类脑仿生电子器件研究进展

类脑计算被普遍认为是一种可以实现高算力、低功耗的全新计算范式,有望突破传统“冯·诺伊曼”架构瓶颈.近年来,受人脑独特工作模式的启发,利用新型器件构建具备存算一体功能的类脑器件获得了广泛关注.从底层出发研制具有生物突触行为的神经突触器件对于研制超低功耗“类脑芯片”和实现神经形态感知系统意义十分重大.其中,有机电化学晶体管(OECTs)作为人工突触研究中的一个新分支,因其具有更高的跨导、低驱动电压、良好的机械柔韧性和生物相容性而得到了广泛研究.在结构上,OECTs沟道与电解质直接接触,通过离子掺杂/脱掺杂的方式调节沟道电导,工作原理类似于生物系统的离子驱动过程和动力学.因此,利用OECTs开发多感知和生物兼容的类脑仿生系统是一种可行的方案.本文综述了有机电化学类脑仿生电子器件的研究进展,并且探讨了该领域目前存在的挑战和发展趋势.

一种镍基单晶高温合金870℃高周疲劳变形微观结构研究（英文）

研究了一种镍基单晶高温合金在870℃时的高周疲劳性能及其变形组织结构。结果表明:该合金的疲劳寿命随着应力水平的升高而减小,870℃时光滑试样的疲劳强度为443 MPa;利用透射电镜(TEM)观察疲劳循环试样的位错组态,发现在疲劳变形的初始和中期阶段,位错组态主要为界面位错,位错在基体通道中{111}面运动,并交互反应形成三维位错网络结构。当应力水平提高到550 MPa以上时,在变形的末期,观察到高密度位错集中于位错滑移带及位错切入γ'相现象。在循环应力和高温叠加作用下,基体通道中诱发析出大量圆形细小二次γ'相。二次γ'相的析出有益于阻止基体位错的滑动,抑制位错切入γ'相,有利于提高合金的疲劳强度。