结构陶瓷材料加工技术的新进展

综述了近年国内外结构陶瓷材料加工技术的发展和最新研究成果,主要包括激光、电火花、等离子、超声波、微波等特种加工技术、复合加工技术,以及在传统磨削技术基础上发展起来的界面热化学反应加工、高速(超高速)磨削技术、在线电解修锐磨削技术等,旨在为促进我国的结构陶瓷材料优质、高效、低成本加工技术的发展提供借鉴作用。

面向工程陶瓷的电极引弧微爆炸加工系统开发与加工特性研究

在对工程陶瓷加工技术发展现状和加工原理简要分析的基础上,借鉴电极放电基本理论和高功率脉冲技术,研制了电极引弧微爆炸加工系统,对该系统核心组件—专用脉冲电源的组成和功能进行了详细的介绍。通过对Si3N4陶瓷材料的加工实验,确定了主要加工参数的取值范围,并分析了该系统的加工特性,最后对电极引弧微爆炸加工技术与激光、电火花和等离子等特种加工技术以及传统的金刚石砂轮磨削技术进行了简要综合的比较。结果表明,电极引弧微爆炸加工技术是一项全新的低成本加工技术,具有非常广阔的应用前景。

非金属硬脆材料加工技术的最新进展

综述了近年国内外非金属硬脆材料加工技术的发展和最新研究成果,主要包括在传统磨削技术基础上发展起来的先进磨削技术,加热、超声和摩擦化学反应等辅助能量加工技术,以及激光、等离子、电火花、磨料水射流等高能束加工技术,展望了超精密加工技术的发展前景,旨在为促进我国的非金属硬脆材料优质、高效、低成本加工技术的快速发展提供借鉴。

Si_3N_4陶瓷高效有机磨削液界面化学反应机理的研究进展

磨削加工是S i3N4陶瓷最主要的加工方法。利用磨削液界面化学反应膜降低摩擦系数同时软化表面层,提高磨削效率是一个全新的研究方向。本文基于用半塑性去除的方式高效磨削S i3N4陶瓷,系统综述了在使用以醇类磨削液为代表的各种有机磨削液时,界面化学反应对提高S i3N4陶瓷材料去除率的辅助作用。文中以研究作用机理为目的,运用分类、比较和归纳的方法,结合使用先进的测试设备,分析了醇类磨削液配方中长、短碳链醇及其水溶液作磨削液的作用效果。此外,还从不同的角度探讨了全卤代烃、阳离子表面活性剂和四乙氧基硅烷等3类有机物作为磨削液成分的有效作用,并揭示了作用机理,从而为研制高效率、低成本加工陶瓷材料的磨削液提供了理论基础。

工程陶瓷边缘碎裂行为与机理研究进展

边缘碎裂是工程陶瓷磨削加工过程中的常见现象,是影响陶瓷元件加工质量和加工成本的关键因素之一。由于所处几何位置的特殊性,传统陶瓷磨削理论难以直接解释边缘碎裂行为的特有现象及规律,研究陶瓷等脆性材料的边缘碎裂行为与机理成为当今加工界的热点之一。综述了工程陶瓷边缘碎裂行为与机理的最新研究进展,详细阐述了工程陶瓷的边缘碎裂剥落模型、边缘碎裂单晶压头模型和边缘碎裂划痕模型,并对各模型的优缺点作了评价,提出了工程陶瓷边缘碎裂行为与机理研究中尚待解决的问题以及边缘碎裂预防措施。

工程陶瓷微缺陷无损检测技术的研究进展

工程陶瓷材料具有优良的综合性能,加工损伤和本征缺陷临界尺寸很小,对坯料和制品进行无损检测是保证质量和可靠性的重要措施。根据研究和应用现状对工程陶瓷材料表面/亚表面及内部缺陷检测技术进行综述。介绍了常规的液体渗透检测、超声检测和射线检测技术,对几种非常具有发展潜力的无损检测方法进行了阐述和评价。适用于工程陶瓷材料的无损检测方法有很多,但受当前经济和技术条件制约,高效、可靠和智能化的缺陷检测技术仍需重点突破。

体腔热灌注化疗治疗恶性胸腹腔积液临床研究

目的:研究体腔热灌注化疗治疗恶性胸腹腔积液的疗效与不良反应。方法:67例恶性胸腹腔积液患者分为治疗组(35例)和对照组(32例)。胸腹腔穿刺行闭式引流干净胸腹腔积液后,治疗组给予5-氟尿嘧啶1000mg加上43℃-45℃的生理盐水,胸腔积液患者需2000ml-2500ml生理盐水;腹腔积液患者需2500ml-3000 ml生理盐水,以HGGZ-102体腔热灌注治疗系统注入胸腹腔,使进入胸腹腔的液体温度维持在41℃-43℃,循环2h;对照组给予生理盐水100ml+5-氟尿嘧啶1000mg胸腹腔注入。两组均每周灌注1次,连续灌注3周,评定疗效。结果:治疗组有效率88.6%,Karnofsky评分增加率85.7%;对照组有效率62.5%,Karnofsky评分增加率59.4%。治疗组胸腹腔积液控制率、Karnofsky评分增加率均优于对照组(P<0.05)。两组不良反应无明显差异。两组生存期无统计学差异(P>0.05)。结论:体腔热灌注化疗治疗恶性胸腹水近期疗效好且安全。

工程陶瓷先进加工技术的研究进展

综述了国内外工程陶瓷的激光和电火花加工技术最新研究成果,对超声波、等离子、磨料水射流、微波等特种加工技术、复合加工技术以及在传统磨削技术基础上发展起来的ELID磨削技术进行了评述,分析得出工程陶瓷先进加工技术发展的必然趋势是多种先进加工技术相复合的加工技术。

工程陶瓷引弧微爆炸加工中等离子体射流的光学特征

引弧微爆炸加工是一种新型工程陶瓷特种加工技术,其能量通过等离子体射流输出,由于加工过程伴随着强烈的光和热,直接测试十分困难。通过高速摄像技术和光谱分析技术,综合对等离子射流的外部形态和内部物理状态进行研究。利用高速摄像,观察射流的外观以及氮化硅和氧化铝两种陶瓷材料加工时的材料去除过程。观察发现,射流直径随电流值的增大而增大,单脉冲加工时蚀坑直径随着加工时间逐渐扩展,蚀坑形状近似为球冠形;结合材料性质,推断出氮化硅陶瓷加工时分解,氧化铝陶瓷加工时直接熔化。对等离子体射流的光谱分析,采用氢原子示踪法,选择Hα谱线进行。分析结果显示,采用斯塔克展宽法获得的等离子体的电子密度在1016～1017 cm–3范围内,满足局部热力学平衡状态,并分析了加工参数对电子密度的影响规律。

高频引弧微爆炸加工工程陶瓷新方法试验研究

提出了一种全新的工程陶瓷经济型加工方法。自行研制了高频引弧微爆炸加工电源和冲击波发生器,利用高频引弧效应诱导电极微爆炸产生的具有高温和高能量密度的轰击波加工工程陶瓷。在一定的电参数和轰击参数条件下,成功地在陶瓷试件上加工出通孔和矩形槽。对加工后的陶瓷试件进行了SEM分析、能谱分析和X射线衍射分析,发现轰击后的试件表面存在易加工的变质层。高频引弧微爆炸加工方法的加工机理包括高温气化、氧化和分解去除,以及爆轰冲击去除。

Si_3N_4陶瓷高效有机磨削液的性能评价和机理分析

选择了三组有机物作为主要成分,制备用于磨削Si_3N_4陶瓷的高效有机磨削液,通过在自行研制的磨削机构上进行磨削效率实睑,发现这几种有机磨削液的磨削性能均优于普通磨削液,磨削效率最低可提高1．37倍,其中油酸和油醇可达到2倍以上。通过红外光谱时液固界面进行界面物质结构分析,发现常温下陶瓷和含—OOH和—OH有机物的磨削液之间的液固界面存在异常振峰,该振峰的出现是缘于有机物分子与Si_3N_4陶瓷发生氢键的吸附效应,此效应在磨削高温状态下衍变为摩擦化学反应,生成物不但降低了表面硬度,而且改善了润滑效果,从而提高了磨削效率和表面质量。

非金属硬脆材料的先进孔加工技术研究进展

现有的非金属硬脆材料的孔加工方法存在一些技术难题:如激光加工的锥度控制和堆积物处理,电火花加工时材料的导电性和电极的制备以及加工效率和质量问题。归纳了上述问题的解决办法,总结了国内外先进孔加工技术的研究现状和最新进展,并提出了新研制的高效低成本的引弧微爆轰击加工技术。

超声振动在非金属硬脆材料加工中的应用

非金属硬脆材料具有独特的性质,使其在诸多行业的应用日益广泛。本文从材料的去除机理入手,提出了非金属硬脆材料加工难的问题,由此引出超声振动加工。结合近年来相关的文献资料,对国内外非金属材料加工中超声振动的应用进行了系统综述。

工程陶瓷材料磨削加工工艺研究现状与进展

工程陶瓷材料的可加工性与金属相比相差较多,其加工工艺也与金属存在很大的不同。磨削加工工艺是现今最成熟的陶瓷材料加工工艺,本文综述了近年来国内外工程陶瓷的磨削加工工艺,分析了磨床、砂轮、磨削工艺参数等因素对磨削加工的影响,并阐述了在不同工艺条件下合理选择加工参数的方法。

金刚石砂轮恒力磨削Si_3N_4陶瓷的钝化模型

以磨削效率作为评价指标,通过实验建立了恒力磨削条件下砂轮全钝化周期的钝化曲线,并根据钝化速度和钝化方式将其分为三个阶段,即初期钝化阶段、稳定钝化阶段和急剧钝化阶段。其中初期钝化阶段钝化速度最慢,磨削效率最高。钝化曲线随时间的变化是由内凹到外凸的过程,与它在这个阶段的砂轮磨损过程完全不同。此外,在稳定钝化阶段散点图的基础上,采用指数函数y=abx对钝化曲线进行拟合,并通过Origin的拟合结果得出回归方程,从而验证了推论的正确性。结合函数方程结果,探讨了采用钝化率k作为磨削液评价指标的方法。

电极引弧微爆轰加工工程陶瓷工艺参数优化实验研究

简要介绍了一种基于工程陶瓷的全新的低成本特种加工技术——电极引弧微爆轰加工技术。在详细分析该技术易损件——爆轰波发射器喷嘴孔径烧损规律的基础上,通过单因素实验探讨了喷嘴与工件间的距离(L)、工作气压(P)、工作电流(I)、通气引弧时间(T)四种主要参数对加工性能的影响规律并确定了它们的有效取值范围;进一步采用正交试验,对应用于反应烧结Si3N4陶瓷平面成型加工的工艺参数进行了优化,试验结果的最优工艺参数组合为:L=4mm,I=80A,P=0.10MPa,T=0.61s。最后,展望了该技术下一步亟待深入研究的方向。

穿戴式跌倒护髋安全气囊系统自动充气机构的设计与实现

跌倒往往在不可意料的瞬间突然发生,且经常给人造成较大伤害,因此跌倒检测与防护变得尤其重要。利用充气气囊作为缓冲来减轻伤害是目前跌倒防护最有效的手段。研究的目的是为跌倒防护安全气囊设计成本低、重量轻、体积小、速度快的充气机构。充气机构凸轮轮廓的推程被设计为正弦规律加速度曲线,通过对机构结构的受力分析计算得出充气机构对刺针的推力;对分别存储8 g、12 g、16 g的CO2的多个气瓶进行了冲刺试验验证了充气机构能可靠地刺穿气瓶;用高速动态记录仪测得该充气机构给气囊充满气的平均时间为386.9 ms。该充气机构体积小、重量轻、充气快速可靠,不仅适合用于穿戴式跌倒髋防护安全气囊,也为设计其他多种形式的摔跌防护装置提供了参考。

基于摩擦摆隔震下非对称框架结构的减震分析

根据空间非对称结构框架的特点,通过数值模拟方式分析了非对称结构采用摩擦摆隔震系统对结构在8度罕遇地震作用下的响应,对非对称框架结构设置三组不同阻尼值的摩擦摆隔震层,进行多方面比较分析.结果表明,摩擦摆隔震可显著减小上部结构的地震反应,经过合理设置隔震层阻尼值,可以对隔震层和上部结构位移进行调整,有效控制隔震层的水平位移和扭转振动,控制平—扭耦联作用,同时使底层柱受力单一.

基于粘滞阻尼器的连续梁桥在地震反应中的响应分析

通过对粘滞阻尼器的力学特性及工作机理进行分析,建立了桥梁使用液体粘滞阻尼器的地震反应分析模型及方程.以某高速公路一连续梁桥为背景建立Midas有限元分析模型,采用非线性动力时程分析法进行地震响应分析,并且对不同的阻尼器布置方案进行比较分析.结果表明,粘滞阻尼器在连续梁桥的抗震设计中有优越的性能,使梁端的位移、固定墩墩底剪力和固定墩墩底的弯矩明显减小;阻尼器的布置方案对桥梁抗震性能影响较为明显.

机泵节能技术在延迟焦化装置中的应用

合理运用机泵节能技术提高机泵的设计或运行效率是机泵节能的关键所在。本文从理论上阐述了切削叶轮外径和变速调节的原理和应用依据,介绍了以上两种机泵节能技术在延迟焦化装置中的应用情况。