最动听的声音

世上有许多种声音,比如:琅琅的读书声,为别人加油的呐喊声,泉水的叮咚声,机器发出的轰鸣声……它们或令人开心,或令人烦躁,或令人伤心。但还有一种最动听的声音,那就是同学的鼓励声!

激光熔覆316L粉末多层堆积过程中熔覆层Cr元素分布机制研究

为了研究激光熔覆316L粉末多层堆积过程中熔覆层的Cr元素分布机制,建立了一种基于体积平均法的三相熔化凝固模型,模拟多层激光熔覆过程中的熔池流动、传热和传质现象。对模拟结果与实验结果进行比较分析,验证了模型的可靠性。通过分析激光熔覆多层316L粉末过程中的温度场、流场以及元素分布的瞬态变化,以Cr元素作为粉末的示踪元素获得了熔覆层的元素分布机制。结果表明:由于Marangoni效应,熔池内形成了位于熔池前端的顺时针方向涡流和后端的逆时针涡流,熔池最大流速出现在熔池后端表面;在前三层熔覆过程中,随着层数增加,熔池表面温度梯度下降导致熔池最大流速减小,而在热积累作用下熔池体积明显增大,但熔池内部流态不发生改变。同时,第二、三层熔覆时熔覆层发生部分重熔,重熔区内的基体元素在熔池内被粉末元素再次稀释,导致粉末元素的含量在熔覆层内逐层上升,最终获得从基体元素向粉末元素过渡的熔覆层。

45钢基体激光熔覆316L粉末搭接过程中Cr元素分布机制研究

为了探究激光熔覆搭接过程中元素分布的演化机制,建立了基于体积平均法的Eulerian-Eulerian多相流三维熔化凝固模型,模拟了45钢基体激光熔覆316L粉末的过程,获得了搭接过程中第一、二道熔覆层之间温度场、流场及溶质场的相互作用机制。对比分析了搭接过程中第一、二道熔覆层模拟与试验的熔池形貌结果,熔深误差分别为1.96%和5.39%,熔高误差分别为0.97%和2.62%,熔宽误差分别为7.27%和6.70%,验证了模型的可靠性。Cr元素分布结果表明:在第一道熔覆层的影响下,第二道熔覆层Cr元素的平均含量略高于第一道熔覆层Cr元素的平均含量。搭接区域Cr元素的平均含量略高于两道熔覆层Cr元素的平均含量。这是由于第一道熔覆层影响第二道熔覆层的熔池尺寸、横截面左右温度梯度分布及基体热量吸收,因此两道熔覆层的元素分布有着显著差异。

工业用环氧树脂及其复合材料的闭环回收再制造

环氧树脂基碳纤维增强复合材料因其优异的力学、热学性能已广泛应用于航天航空等领域。环氧树脂由三维共价交联网络组成,难以被降解。工业中通常需高温(300~800℃)、高压(3~27 MPa)等严苛环境或有毒催化剂来破坏树脂基体,以回收复合材料废弃物中昂贵的碳纤维,这一过程往往会造成纤维性能的严重损失。本文利用环氧树脂与醇溶剂之间的动态键交换反应,将工业中常用的高性能环氧树脂降解为低聚物,降解条件温和(200℃、0 MPa),且无需额外催化剂。通过树脂降解,回收得到结构完整的碳纤维织物,其强度保持在94%以上,可继续用于制备复合材料。将低聚物作为反应物制备新的环氧树脂,称为再制造环氧树脂。当再制造环氧树脂中低聚物的含量为20wt%时,其强度与原环氧树脂相当,而断裂伸长率提高了20%。用再制造环氧树脂制备碳纤维复合材料,其强度与原环氧基复合材料相当,同时断裂伸长率提高了50%。本文实现了工业用环氧树脂及其复合材料从制造到回收到再制造过程,即闭环回收再制造。同时,本文新提出了一种绿色、简单、有效的环氧树脂增韧方法。