直写成型用碳化硅浆料及其流变性能研究

碳化硅(SiC)凭借高强度、轻质性以及耐高温性能等优势已成为时下应用最广泛的陶瓷材料之一。传统的制备方法生产周期长、成本高且难以制造相对复杂结构的陶瓷。本文利用直写成型方法制备三维复杂结构的SiC陶瓷,研究分散剂含量、pH值、固相体积分数和增稠剂等因素对SiC浆料流变性能的影响,制备可打印的SiC浆料并直写成型,获得SiC的三维点阵结构。结果表明:调节分散剂含量能使浆料黏度获得最低值;pH值影响分散剂的解离度进而改变浆料的黏度;固相体积分数越高,打印结构完整性越好;添加甲基纤维素(MC)可增加浆料的黏度和剪切弹性模量,使其可打印。优化的SiC浆料配方为:分散剂聚丙烯酸(PAA)质量分数为0.01%,固相体积分数为63%和MC质量分数为0.04%,pH>10。

WC-Ni基硬质合金的光固化增材制造

采用光固化增材制造(3D打印)技术制备WC-Ni基硬质合金,研究了浆料配比和增材制造工艺参数对浆料流变性能和固化性能的影响以及WC-Ni基硬质合金的性能。结果表明:当浆料固含量为40%(体积分数)、分散剂为ZN-1344且加入量为粉体质量的2%时,WC-Ni浆料的流变性能满足增材制造工艺需求,当剪切速率为100 s^(-1)时,浆料黏度为2.718 Pa·s;该浆料的最大单层固化厚度可达144μm,对应工艺参数为0.01 mm线间距、90%激光功率和2 000 mm/s扫描速度;采用响应曲面法拟合数据获得的浆料单层固化厚度计算模型,计算值与实际值误差为3.4%,可起理论预测作用;光固化增材制造WC-15%Ni硬质合金的密度和相对密度最高,分别为13.51 g/cm^(3)和96.5%,加入1%晶粒长大抑制剂Cr_(3)C_(2)后,硬质合金维氏硬度显著提高,达到945 HV_(30),接近同等Ni含量但不含有Cr_(3)C_(2)的传统硬质合金硬度。

单体种类对光固化增材制造5052铝合金的影响

针对光固化增材制造5052铝合金时存在的浆料不稳定、烧结体密度偏低和碳残留量较高等问题,研究了树脂单体种类对铝合金光固化增材制造的影响。结果表明,单体种类对光固化增材制造5052铝合金的成型工艺和烧结体性能具有重要影响。采用单体TMPTA或PEG400DA的铝浆黏度大于30 Pa·s,沉降时间大于120 h,成型的铝合金坯体结构完整但表面孔洞较多;采用单体PEG200DA或HDDA的铝浆黏度低于30 Pa·s,但沉降时间小于16 h,成型的铝合金坯体表面无孔洞但结构易残缺;采用单体PS-PCL的铝浆黏度低于30 Pa·s且稳定不易沉降,坯体表面无孔洞且结构完整。采用优选单体PS-PCL制备固含量55%铝浆,打印成型并烧结后,其相对密度大于95%,碳残留量相对较低(0.259 17%),断口烧结颈明显,硬度相对较高(29.94HV)。

光固化3D打印SiC:粉体氧化处理提升浆料UV固化性能

为了进行碳化硅(SiC)的光固化3D打印,本文提出采用表面氧化处理提升SiC浆料的光固化性能。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱等研究了SiC颗粒的氧化过程以及氧化温度与保温时间对氧化过程的影响;采用动态流变仪、紫外分光光度计、数字千分尺等研究了浆料的流变性能和光固化性能。结果表明:经表面氧化处理后的SiC颗粒紫外反射率有显著的提高,最高为48.11%,为未氧化SiC颗粒的1.8倍;配制的浆料光固化性能有明显的改善,曝光5 s时固化厚度最高为76μm,为未氧化的3.6倍。随着氧化温度的上升以及保温时间的延长,氧化层厚度持续增长,最高达到144.8 nm。考虑到过度氧化不利于后续SiC陶瓷的烧结成型,最终选择使用1100℃保温3.0 h的氧化SiC粉末,并以1%(质量分数)的KOS163为SiC浆料的分散剂,制备了固含量为45%(体积分数)的SiC浆料,成功实现了SiC陶瓷坯体的光固化3D打印。

增材制造铜及铜合金的研究进展

铜及铜合金具有高导热率和高导电率等优异性能,广泛应用于电子工业、交通运输和航空航天等领域,增材制造技术可使铜及铜合金零部件更为复杂化、精细化、轻量化和整体化。本文分析了铜及铜合金增材制造技术的原理、特点和工艺进展;总结了增材制造铜及铜合金类型,包括纯铜、CuCrZr、CuCrNb和其他铜合金。在此基础上,综述了铜及铜合金增材制造技术的研究进展,包括降低激光反射率、调控微观结构等,讨论了增材制造铜及铜合金在航空航天、电子工业等方面的应用。最后,展望了增材制造铜及铜合金的发展趋势。

SiC浆料的流变性能及多孔陶瓷的直写成型

为了实现多孔SiC陶瓷孔隙结构和尺寸的精确控制和自由设计,基于SiC多孔陶瓷的直写成型,研究分散剂种类与含量、pH值、固相体积分数和增稠剂对SiC浆料流变性能的影响,进而采用优化后的浆料制备孔隙结构及尺寸可控的三维多孔结构SiC陶瓷。结果表明:浆料黏度随分散剂四甲基氢氧化铵(tetramethylammonium hydroxide,TMAH)含量的增加先减小后增大;调节浆料pH值至大于10,有利于降低浆料黏度;浆料黏度随固相体积分数的增大先增大后减小,最大固相体积分数为60%;随增稠剂甲基纤维素(methyl cellulose,MC)添加量的增加,浆料的屈服应力不断增大。优化后的SiC浆料,TMAH质量分数为0.4%,pH值>10,固相体积分数为60%,MC质量分数为0.06%。采用该浆料直写成型的SiC多孔陶瓷具有结构完整性高和干燥收缩率低的优点。

3D打印硬质合金:光固化打印前驱体间接制备

为了实现3D打印硬质合金的目的,本文提出了一种基于光固化3D打印硬质合金的方法,即以钨盐和钴盐为原料,并借助光辐照聚合,光固化打印硬质合金前驱体坯体,再通过后处理—高温还原/碳化并烧结致密化为硬质合金。采用流变仪、紫外分光光度计、同步热分析仪和XRD衍射仪等研究了墨水的紫外流变性能和稳定性,分析了前驱体的转变过程,探究了钨盐/有机物摩尔比对高温后处理产物的影响规律,最终获得了蜂窝结构的3D打印硬质合金部件。结果表明:优化的墨水配方中,当水/丙烯酸质量比为2.5、偏钨酸铵溶解度为100%以下时,TPO和PEGDA的加入量为溶剂质量的2%。在高温后处理过程中,3D打印硬质合金前驱体内的盐和有机物发生分解、还原和碳化等一系列反应。偏钨酸铵首先分解为氧化钨,再在氢气气氛下被还原为纯钨,然后与有机物分解产生的碳源依次发生碳化反应,转化为W2C和WC。当钨盐/有机物摩尔比低于0.85时,高温后处理产物为纯WC相。最终获得3D打印蜂窝结构的硬质合金,此合金结构完整、表面光滑,主要物相为WC和Co。

无机化学实验中科学家精神的深度挖掘

无机化学实验是化学化工类学生进入大学的第一门实验课,因此加大思政元素的融入有助于新生扣好人生第一粒扣子。本文通过详细剖析老一辈化学家生平事迹进行课堂设计,提出将他们的爱国情怀、科学精神合理地融入到无机化学实验授课中的方法,旨在帮助学生进一步理解科学家精神,激发学生对科学家精神产生共鸣,提高学生的化学学科素养,达到“立德树人”的目的。

超声诊断主动脉瓣四叶畸形合并肺动脉瓣四叶畸形1例

1临床资料患儿,女,1岁,肺动脉瓣听诊区收缩期II/6级喷射样杂音,体格检查未见明显异常。心电图示窦性心律。超声二维示:左房前后径22 mm,左室舒张末期前后径34 mm,升主动脉内径12 mm,肺动脉内径19 mm,左室射血分数70%。主动脉根部短轴切面显示主动脉瓣为四叶结构,呈“+”型,瓣叶大小基本一致,回声尚可,瓣膜开放可,闭合欠佳(见图1).

以“两大行动”推动垦地融合谱新篇

近年来,陕西省农垦集团把发挥“国家队、示范区、排头兵”作用作为实现集团高质量发展的首要前提,全面构建支撑有力的垦地合作发展体系,努力在农垦对外合作共赢上争做西部示范。围绕农垦粮油等主要作物大面积单产提升和“农垦社会化服务+地方”等“两大行动”,发挥自身优势,融入区域带动地方,通过垦地联合、产业融合、资源整合、要素聚合等途径,在良种育繁推、农机服务、科技帮农、联农带农等方面,实现垦地协同发展,在区域融合中不断推进乡村振兴,壮大农垦品牌,持续提升农垦影响力。

探究初中语文综合实践活动课程资源的选用

本文围绕初中语文综合实践活动课程资源的选用展开研究,首先分析了初中语文综合实践活动课程资源开发的现状,随后提出了与学生周边生活基础设施、地方文化特色、社会生活实践以及科学性发展评价相结合的具体措施。通过对这些措施的分析和讨论,本文旨在为初中语文综合实践活动课程资源的选用提供参考和指导,以促进学生语文素养的全面提升。

水系锌离子电池MnO_(2)正极的3D打印

为了解决MnO_(2)正极在水系锌离子电池中循环稳定性差及离子运输缓慢等问题,采用直写成型技术制备高精度定制的3D打印MnO_(2)正极。流变测试表明,打印墨水表现出剪切变稀行为,存储模量平台值高达10^(5) Pa。SEM图像显示,100次循环后该定制网-层状结构保持完整。具有良好力学强度的3D结构有利于降低电极内残余应力,同时提供更大的比表面积。所得的3D打印正极在50 m A/g的电流密度下循环110次后,比容量为对照传统2D电极的4倍。采用多种非原位技术系统研究了3D打印电池的可逆Mn^(2+)/Mn^(4+)双氧化还原储能机制。

儿童卵巢卵黄囊瘤的临床表现、超声及CT对照分析

目的:通过对儿童卵巢卵黄囊瘤的临床表现、超声及CT特征分析,提高对儿童该病的认识和诊断率。方法:收集我院2014—2021年经病理确诊的13例儿童卵巢卵黄囊瘤患者资料,通过对该13例患儿卵巢卵黄囊瘤的二维超声特点、彩色多普勒及能量多普勒血流半定量分级、CT平扫及增强扫描并结合临床表现和实验室检查结果综合回顾分析。结果:13例患儿年龄最大的14岁,最小的1岁,5例(38%)以腹痛就诊,7例(54%)以腹部肿块就诊,1例(8%)以尿频就诊。超声提示13例患儿的肿块均位于盆腔或下腹部,9例(69%)病灶以实性为主的实性病变,4例(31%)病灶以囊性为主的囊实性病变,Adler血流分级均在Ⅱ~Ⅲ级。CT平扫显示为下腹部或盆腔圆形或类圆形等、低密度的囊实性肿块,CT增强扫描显示为盆、腹腔渐进性不均匀增强的囊实性肿块,部分可见点状或线状血管影。13例患儿甲胎蛋白升高,均>1 210 ng/mL。结论:儿童卵巢卵黄囊瘤常见的临床表现为腹痛和腹部肿块,当超声或CT检查发现女童盆腔或下腹部囊实性占位并伴随甲胎蛋白升高时可优先考虑为卵巢卵黄囊瘤。

超声诊断颅外段颈内动脉真性动脉瘤1例

病例女,51岁,主因发现右侧颈部包块3月就诊,患者3月前于右侧颈部偶然发现一鸡蛋大小的肿块,无颈部疼痛、声音嘶哑、饮食呛咳,无头痛、头晕等症状来我院就诊。既往否认冠心病、糖尿病,否认马凡综合征家族遗传病史。体格检查:于右侧颈部触及直径约3 cm的搏动性包块,呈椭圆形,边界清晰,无压痛,听诊可闻及收缩期血管杂音。体位移动实验(-),血常规、生化全项均为阴性。

直写成型电极锰氧化物粉末的合成与浆料调控

制备可适用于直写成型程序的、具有较高固相含量的浆料是提升直写成型产品质量的关键,但现有研究在浆料调控的普适规律方面仍有所欠缺。采用水热法合成了一系列尺寸可控的锰氧化物粉末,并将其用于直写成型电极,采用XRD、SEM、BET表征并分析了不同颗粒尺度对固相含量选取的规律,采用稳态流动测试了相关浆料的流变行为。结果表明,通过调节水热反应温度,锰氧化物颗粒直径呈梯度变化,1.06~1.64μm颗粒的适配固相含量随颗粒比表面积的下降而上升,46.46~91.36μm颗粒的适配固相含量随颗粒直径的上升而下降。采用该规律所配浆料进行直写成型,挤出流畅、体积收缩小、产品机械强度高。

凝胶注模成型技术的研究与进展

对凝胶注模成型技术的研究与进展情况进行综述。阐述成型原理和工艺过程;总结凝胶体系,并根据凝胶体系的来源将其分为合成凝胶体系和天然凝胶体系两类;介绍该技术在粗颗粒粉体材料、复合材料、多孔材料、功能材料和粉末冶金等领域的应用研究情况;探讨凝胶注模成型技术存在的问题和研究发展方向。

直写成型用悬浮液的设计

直写成型技术是一种新型的三维复杂结构的制备方法。本文综述了直写成型用悬浮液的研究进展:根据直写成型悬浮液的固化特点,将之划分为自固化悬浮液和外固化悬浮液;分析了自固化悬浮液的流变性能要求与设计准则,综述了典型的自固化悬浮液;分析了外固化悬浮液的要求与固化方式,并总结了典型的外固化悬浮液与固化方式;探讨了直写成型用悬浮液的发展方向。

Sip／Al复合材料中的界面和硅相形貌的演变

采用金相显微镜、透射电子显微镜和高分辨电镜等手段,研究不同高温真空热处理工艺条件下,高体积分数Sip/Al复合材料(φ(Si)=65%)中硅铝界面特征与硅相形貌的演变过程。结果表明:热处理过程中硅相形貌演变为尖角钝化的颗粒状、球化的孤岛颗粒状和三维网络结构状。基于扩散理论将硅相形貌的演变分为3个阶段:不规则形状硅颗粒的尖角逐渐溶解到铝合金中,发生颗粒的钝化现象;较小硅颗粒周围逐渐溶解在铝合金中的硅在浓度梯度的作用下,通过扩散逐渐在较大硅颗粒周围析出并长大;长大的硅颗粒互相接触联结,形成网状结构。铸态Sip/Al复合材料中Si-Al界面平直,干净,无析出物,同时存在大量位错;高温热处理后的Si-Al界面变得圆滑,界面附近有细小的硅相析出物存在,几乎不存在位错。

凝胶注模的凝胶反应动力学和均匀性

研究凝胶注模反应动力学与反应条件对凝胶均匀性的影响,获得合理的凝胶反应条件。研究结果表明：增加引发剂浓度、催化剂浓度和单体浓度或者升高起始反应温度,凝胶反应诱导期和反应期均缩短,但单体/交联剂比例对诱导期和反应期影响不大;增加悬浮液的固相体积分数,诱导期缩短而反应期却延长;引发剂浓度、催化剂浓度和单体浓度过高或过低,均会降低凝胶均匀性。凝胶注模单体浓度较合适质量分数的范围为10%~20%,起始反应温度应控制在20~40℃;随着单体与交联剂质量比的降低,凝胶均匀性下降;当单体与交联剂质量比低于某一值时,凝胶均匀性急剧下降。单体与交联剂的质量比应高于20：1。

小能量多冲法对物理气相沉积膜层机械性能的评价

利用自行研制的小能量多冲试验装置,对物理气相沉积(PVD)方法制备的CrMo合金膜和TiA lN陶瓷膜的结合强度、韧性、内聚强度等机械性能进行综合评价;探讨了膜层性质、冲头几何形状、基材硬度等因素对PVD膜层在小能量多冲条件下失效行为的影响规律;比较了膜层在承受动态多冲与静态压入载荷条件下失效行为的异同;分析了膜层在小能量多冲条件下的失效机制。结果表明:小能量多冲法能够很好地模拟膜层承受动态冲击载荷的服役工况。该方法既可以用于评价硬质陶瓷膜层的机械性能,也可用于合金膜层的力学性能表征;冲击力比冲击周次对膜层多冲失效行为的影响更为显著;四棱锥冲头较球型冲头更易于造成膜层的剥落失效,因而更有利于评价膜层的结合强度;承载能力高的基材有利于提高膜层的多冲抗力;膜层在四棱锥冲头多冲条件下主要发生膜基结合型破坏,而在静载压入条件下的失效则以开裂为主,反映了膜层的韧性及内聚强度。