等离子喷涂制备典型涂层研究进展

从航空航天到交通运输、电子设备和医疗器械等,大大小小的行业中均可见到涂层的应用,涉及到这些领域的涂层种类主要有耐磨、耐蚀涂层、热障涂层、压电陶瓷涂层和生物陶瓷涂层等。等离子喷涂技术具有喷涂材料范围广、工艺简单等优点,是制备上述典型涂层的常用工艺方法。虽然同种工艺可制备出不同种类涂层,但由于所选的喷涂材料、喷涂参数不同,所获得的涂层性能和涂层结构之间也存在着一定差异,须对等离子喷涂各类涂层的研究进行分析与总结。基于此,文中简要介绍了国内外等离子喷涂涂层的应用现状,之后从不同种类涂层功能需求和技术特点出发,分析喷涂工艺对涂层结构和性能的影响。最后对提升涂层性能的工艺方法进行总结,并对今后等离子喷涂涂层技术的发展趋势进行了展望。

选区激光熔化制备镍基高温合金的研究进展

综述了镍基高温合金选区激光熔化技术(Selective Laser Melting,SLM)的研究进展。通过阐述IN718沉积态典型凝固组织及性能的变化规律,发现IN718合金工艺参数不匹配引起的微观缺陷难以消除,并在增材制造过程中存在裂纹的问题;结合激光增材制造过程中工艺参数对沉积态组织的影响、热处理后组织的变化及其对力学性能的影响等方面的研究,对镍基高温合金选区激光熔化技术予以展望,为镍基高温合金选区激光熔化技术的发展提供参考。

基于团簇式设计的高温高强钛合金组织性能研究

现用于激光熔化沉积的钛合金,通常是已有的工业合金,并没有考虑到激光熔化沉积工艺的特殊性。此外,高端装备领域对钛合金的室温和高温综合性能要求也不断提高。本文基于Ti-6Al-4V合金α相团簇式[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))和β相团簇式[Al-Ti_(14)](AlVTi),通过Zr和V/Mo/Nb分别替代(相团簇式壳层和连接原子Ti的合金化,设计了一系列12[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))+5[Al-Ti_(14)-xZrx](AlV_(1.2)Mo)(0.6)Nb_(0.2))合金,并研究了激光熔化沉积Ti-Al-V-Mo-Nb-Zr系合金的微观组织和力学性能随Zr元素含量的演化规律。结果表明,Ti-Al-V-Mo-Nb-x Zr合金的液-固两相区较小,有利于保证激光熔化沉积的工艺性。此外,随Zr含量的增加,Ti-Al-V-Mo-Nb-x Zr合金外延生长β柱状晶的长度和宽度显著降低,室温和高温强度显著提高。其中,12[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))+5[Al-Ti_(12)Zr_(2)](AlV_(1.2)Mo)(0.6)Nb_(0.2))合金的室温抗拉强度为1427 MPa,伸长率为3.2%;600℃高温抗拉强度为642 MPa,伸长率为40%。该合金可以作为激光熔化沉积用高温高强钛合金的候选材料。

基于Ti-6Al-4V合金团簇式设计合金的组织性能研究

基于Ti-6Al-4V合金的团簇式12[Al-Ti_(12)](AlTi_(2))+5[Al-Ti_(14)](V_(2)Ti),通过替换β-[Al-Ti_(14)](V_(2)Ti)团簇式中连接原子的种类和比例,设计了Ti-6.07Al、Ti-6.06Al-1.97V、Ti-6.05Al-5.90V和Ti-7.16Al-1.99V 4种合金。结果表明,Ti-6.07Al、Ti-6.06Al-1.97V和Ti-7.16Al-1.99V合金为α单相组织,而Ti-6.05Al-5.90V合金为α+β两相组织。相比于Ti-6Al-4V合金,Ti-6.05Al-5.90V合金抗拉强度增加了165 MPa,达1053 MPa,延伸率仅降低了2%,为4.5%;Ti-7.16Al-1.99V合金抗拉强度降低了115 MPa,为773 MPa,延伸率提高了162%,达17%。因此,Ti-6.05Al-5.90V可作为高强钛合金候选材料,Ti-7.16Al-1.99V合金可作为高韧钛合金候选材料。

GB/T 39330—2020《钛合金铸件表面处理技术规范》解读

介绍了GB/T 39330―2020《钛合金铸件表面处理技术规范》国家标准的制定过程,分别在标准范围、规范性引用文件、钛合金铸件的表面处理等方面详细论述了标准内容,分析了标准的技术特点。根据标准的内容指出了与相应国外标准在技术水平上的差异,并介绍了其应用范围。

大尺寸钛合金阀体石墨型铸造工艺研究

针对某大尺寸钛合金阀体铸件,对其结构进行分析后,设计了不同的浇注工艺,采用Pro-cast软件对该钛合金阀体铸件在不同浇注工艺下进行了石墨型铸造计算模拟。结果发现,不同的浇注系统会影响铸件内缺陷分布情况,且铸型预热温度的改变也会使铸件内缺陷体积发生变化。浇注工艺优化后,实际生产验证显示阀体铸件成形完整、无明显表面缺陷;X光检测结果显示铸件内部缺陷分布与模拟结果基本吻合。

钛合金铸造用支撑座砂芯改性工艺研究

简要分析了某支撑座型芯常规材质制备的局限性,提出了一种基于3D打印砂芯的钛合金铸造用砂芯改性工艺。通过两次无机粘结剂的浸渗、焙烧处理,使砂芯在具备一定强度的同时维持高的尺寸精度,并且具有十分优异的脱芯能力。在实际生产验证中,铸件表面质量高,荧光检测无明显线性缺陷,铸件表面污染层厚度小于20μm。

基于模态振型优化的真空凝壳炉减振设计方法

真空电弧凝壳炉属于特种材料铸造装备,离心浇铸过程中可能受到周期性激振力以及外部设备振动影响而诱发自身壳体共振,不仅影响铸件质量,而且会造成安全隐患。本文对某型真空电弧凝壳炉进行了模态分析,查明了局部设计不足是导致出现低阶局部振型的原因。通过补强结构,将一阶模态的频率从贴近工频频率的56.786Hz提升到较为安全的77.610Hz,振幅从3.540mm降低至0.323mm,模态振型优化方法实现了较好的减振设计效果。

基于EMD的城市轨道交通混合储能容量配置

针对城市轨道交通能耗大的问题,提出了风力与光伏联合供电的能源方案。为了缓解风能与光能的不稳定性对牵引网造成的冲击,采用超级电容与蓄电池结合的混合储能系统平抑风光波动。利用经验模态分解算法将功率信号的各个本征模函数(IMF)分离出来,再结合希尔伯特变换得到各IMF的瞬时频率,将频率变化较大的高频信号分配给响应速度快的超级电容,将具有较高能量的低频信号分配给储能容量大的蓄电池。仿真结果表明,两种算法结合可以有效地将信号的高频部分和低频部分区分开来。

黄连素对人卵巢癌SKOV3细胞内质网应激-自噬途径的调节作用

目的:观察黄连素对人卵巢癌SKOV3细胞内质网应激-自噬途径的调节作用。方法:体外培养人卵巢癌SKOV3细胞,分别加入12.5、25、50、100、200和400μmol/L黄连素,作用12 h、24 h和48 h后,MTT法检测黄连素对SKOV3细胞活力的影响;将细胞分为对照组、黄连素(50μmol/L)组、黄连素(100μmol/L)组和黄连素(200μmol/L)组,处理SKOV3细胞24 h后,倒置相差显微镜观察黄连素对SKOV3细胞形态的影响;间接免疫荧光法检测自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3(LC3)和泛素结合蛋白p62的表达;采用Western blot法检测beclin-1、LC3、p62、CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)蛋白的表达。结果:MTT结果显示,黄连素(12.5、25、50、100、200和400μmol/L)作用SKOV3细胞12 h、24 h和48 h,SKOV3细胞活力明显降低,12 h、24 h和48 h的IC 50分别为(764.7±0.3)μmol/L、(231.6±0.1)μmol/L和(96.2±0.1)μmol/L。激光共聚焦显微镜检测发现,LC3和p62蛋白散在分布,且荧光强度增加的同时呈现点状聚集,黄连素(200μmol/L)组可见明显增强,且有明显的共定位现象。Western blot检测结果表明,与空白对照组相比,黄连素(200μmol/L)组内质网应激相关蛋白GRP78和CHOP及自噬相关蛋白beclin-1、LC3和p62表达显著上升(P<0.05)。结论:黄连素可能通过调节细胞自噬促进SKOV3细胞内质网应激。

白藜芦醇通过Sirt3-SOD2-ROS途径诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡

目的:观察白藜芦醇是否通过Sirt3-SOD2-ROS途径诱导人卵巢癌SKOV3细胞凋亡。方法:体外培养SKOV3细胞,分别加入2.5、5、10、20、40和80 mg/L白藜芦醇,作用24 h后,MTT法检测白藜芦醇对SKOV3细胞活力的影响。将SKOV3细胞随机分为空白对照组、白藜芦醇(10 mg/L)组、白藜芦醇(20 mg/L)组和白藜芦醇(40 mg/L)组,分别处理24 h后,用Hoechst 33342染色,应用激光共聚焦显微镜观察细胞核变化;用荧光探针标记细胞内活性氧(ROS),应用激光共聚焦显微镜观察细胞内ROS变化;采用Western blot检测沉默交配型信息调节因子2同源蛋白3(Sirt3)、超氧化物歧化酶2(SOD2)、Bcl-2、Bax和cleaved caspase-3蛋白表达。结果:MTT结果显示,白藜芦醇(2.5、5、10、20、40和80 mg/L)作用SKOV3细胞24 h,SKOV3细胞活力显著降低,IC 50为(47.6±0.1)mg/L。应用激光共聚焦显微镜观察,与空白对照组相比,白藜芦醇各浓度组SKOV3细胞核内出现明显固缩,且着色增强现象。ROS荧光标记显示,与空白对照组相比,白藜芦醇各浓度组中ROS红色荧光数量显著减少。Western blot检测结果表明,与空白对照组相比,白藜芦醇各浓度组Sirt3、SOD2、Bax和cleaved caspase-3蛋白表达显著上升(P<0.05),而Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05)。结论:白藜芦醇可以通过调控Sirt3-SOD2-ROS途径诱导SKOV3细胞凋亡。

钛合金熔模精密铸造技术的发展现状

作为先进制造技术的重要组成部分,钛合金熔模精密铸造技术已经成为衡量一个国家铸造技术水平的关键指标。文中就钛合金熔模精密铸造技术中所涉及的模料、模样制备、脱蜡工艺、型壳用面层耐火材料及粘结剂等发展现状进行了较为详细的介绍,为我国钛合金熔模精密铸造技术的进一步发展提供有益参考。

钛合金低成本成形技术研究进展

钛合金作为一种高强度、低密度、耐腐蚀的结构材料,在航空、航天等领域已得到了大量应用,目前,钛合金材料低成本化以及钛合金成形的低成本化已成为国内外钛工业领域重要的研究方向。文中首先介绍了低成本合金化的新型钛合金材料,然后介绍了钛合金低成本熔炼及精密铸造技术,最后介绍了钛合金短流程制备成形技术,为钛合金材料及成形技术的低成本化提供了发展思路。

航空航天用钛合金3D打印技术的研究概述

介绍了3D打印的钛合金内部存在的气孔、球化、熔合不良、裂纹等缺陷。概述了热处理工艺对3D打印钛合金组织和性能的影响,并对近年来3D打印钛合金在航空领域国内外的应用及研究进展进行了评述。

热等静压在钛合金近净成形领域的发展及应用

分析了铸造和粉末冶金等近净成形制造难点,介绍了HIP技术在难加工材料近净成形制备等领域应用,重点阐述了HIP技术的特点、原理及其对钛合金零部件组织改善、缺陷消除和性能影响,总结了HIP技术和装备在钛合金近净成形领域中的最新研究进展和成果,剖析了HIP技术在钛合金近净成形领域中面临的挑战和未来发展趋势。

三重简并拓扑半金属磷化钼的时间分辨超快动力学

拓扑半金属磷化钼(MoP)同时具有三重和二重简并费米子.为了研究其费米面以上的激发态超快动力学特性,对其进行了时间分辨超快泵浦-探测实验.获得了MoP的准粒子动力学,包含来源于电子-声子散射的快分量,寿命为0.3 ps,以及来源于声子-声子散射的慢分量,寿命为150 ps.温度依赖的研究表明,快分量和慢分量的弛豫寿命均随着温度的增加产生微小增大.同时还激发并探测到一支相干态声学支声子,其由热应力引起,频率为0.033 THz且不随温度而改变.对于MoP激发态准粒子超快动力学以及相干态声子的研究为理解该体系总体的激发态超快动力学特性以及电子-声子相互作用对温度的依赖提供了有益的实验依据.

钛合金铸造用型芯应用现状及展望

在成形具有复杂内腔结构的钛合金铸件时,型芯的正确选取和使用至关重要。就目前钛合金铸造应用最为广泛的三种型芯(石墨芯、金属芯、陶瓷芯)进行了系统阐述,并对未来型芯的发展进行了展望,以期为我国高端钛合金部件制造水平的提升提供有益借鉴。

热处理工艺对铸造/激光增材制造复合制备Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响

研究了热处理工艺对复合制备Ti-6Al-4V合金组织和性能的影响。结果表明,制备的Ti-6Al-4V试样有3个典型区域,分别为激光增材制造区、铸造基底区和铸造/激光增材制造冶金结合区;激光增材制造区由网篮组织构成,铸造基底区由魏氏组织构成,而铸造/激光增材制造结合区微观组织取决于热处理工艺;铸态和固溶态呈魏氏组织,而固溶时效和热等静压+固溶时效态呈网篮组织。固溶时效态由于组织均匀性较高、析出次生α相,从而使得合金不但具有较高的强度(915 MPa),而且具有较高的伸长率(11%)。

接触网隔离开关机械状态监测的SVM实现

随着电气化铁路的迅速发展,接触网高压隔离开关成为了使用量最大的高压开关设备。由于工作环境复杂性和时变性,其故障频发严重威胁接触网安全稳定运行。机械故障作为户外隔离开关出现最多的故障类型,对其进行状态监测分析具有十分重要的意义。通过采集高压隔离开关合、分闸动作过程中的电机定子电流以获得各个工况的电机电流,使用同步挤压小波变换获得时频分析和信号重构,并采用核主元分析(KPCA)获得重构信号的主元个数,并建立以支持向量机(SVM)为分类器的故障诊断系统。该方法具有广泛适用性,对于监测高压隔离开关的机械故障、提高电气化铁路的安全稳定运行具有实用性。

线粒体相关内质网膜在顺铂诱导卵巢癌细胞凋亡中的作用

目的:探讨卵巢癌细胞SKOV3在顺铂的作用下,对线粒体相关内质网膜(MAMs)的影响。方法:用6 mg/L顺铂处理SKOV3细胞0、12和24 h;通过间接免疫荧光法检测顺铂对active caspase-3的蛋白表达水平以及B细胞受体相关蛋白31(BAP31)和电压依赖性阴离子通道蛋白1(VDAC1)的共定位的影响;流式细胞术检测细胞凋亡率的变化;并通过透射电镜观察线粒体相关内质网膜的变化。结果:激光共聚焦结果显示,顺铂诱导卵巢癌SKOV3细胞中active caspase-3蛋白水平升高,同时也增加了BAP31和VDAC1的共定位;流式细胞术结果表明,顺铂可明显诱导细胞凋亡;透射电镜结果表明顺铂增加了线粒体和内质网之间的关联(P<0.05)。结论:顺铂诱导了SKOV3细胞凋亡,并伴有线粒体和内质网之间关联的增加,推测线粒体相关内质网膜可能参与了顺铂诱导卵巢癌细胞凋亡的过程。