激光粉末床融合铝合金微合金化研究进展

针对传统铝合金在激光粉末床融合技术(Laser Powder Bed Fusion,LPBF)中的高裂纹敏感性,总结了近年来通过微合金化方法改善LPBF铝合金成型性及力学性能的研究进展。综述了微合金元素在成型过程中的作用机理,重点讨论了Er、Zr元素对微观组织的调控即晶粒细化,总结了LPBF微合金化铝合金的成型工艺研究,分析了微合金改性后热处理工艺诱导第二相弥散析出及对应力学性能的研究。对未来LPBF铝合金微合金化研究提出展望,开发新的微合金改性铝合金并探索适合工业生产的热处理工艺,获得低成本、高强度的LPBF铝合金。

边缘修饰对锗烯纳米带电子结构的影响

本工作利用第一性原理研究了氢化效应对扶手椅型锗烯纳米带(AGeNRs)几何结构和电子结构的影响,分别计算了几何结构与稳定性、能带结构以及态密度,研究了形成能和能带结构随各种带宽度函数的变化。通过增加带的宽度,AGeNRs的带隙尺寸根据三种不同的趋势减小。基于这些趋势,可以将其分为三类,分别命名为N=3P、N=3P+1、N=3P+2,N是宽度上的锗原子数,P是整数。研究表明,裸露边缘的AGeNRs稳定性较低,氢化处理可以提高纳米带的稳定性,其中双氢化结构的稳定性最高。其次,边缘利用H原子进行修饰后,电荷密度发生转移,整个材料的电子和光学特性发生变化,说明边缘效应影响其电学和光学性质。对于裸露边缘和单氢化方式,其带隙符合N=3P+2>N=3P>N=3P+1;而对于双氢化处理和单氢化-双氢化的混合结构,其带隙符合N=3P>N=3P+1>N=3P+2。由于纳米带都是直接带隙,可以推测此类AGeNRs可能适用于光学领域,而且其电子和光学性质可以通过纳米带宽度以及氢化方式在很宽的范围内进行调节。

激光粉末床融合含铒铝合金研究进展

近年来增材制造铝合金技术得到迅速发展,尤其是激光粉末床融合技术(LPBF)在部分构件上实现了应用验证。在LPBF技术中,常通过添加微量元素,如稀土铒(Er)元素等,来改善合金的成形性和力学性能。本研究从Er在铝合金中的作用机理出发,系统性概述Er元素在LPBF特殊热环境中的演变机制以及时效响应。总结在LPBF工艺下,Er元素在Al-Si、Al-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金中的存在形式和应用,对比不同含铒铝合金的力学性能,并对LPBF含铒铝合金的发展进行了展望。