磁场辅助纳米流体气雾渗透沉积特性及其加工性能

为了改善机加工过程中油基气雾润滑形成的高油雾质量浓度环境,提出磁场辅助纳米流体气雾润滑技术.该技术可以大幅降低作业环境的油雾质量浓度.搭建磁场辅助气雾装置,配制水基Fe3O4纳米流体切削液.研究磁场影响下纳米流体气雾的渗透和沉积特性.对比考察磁化气雾在铣削430不锈钢过程中的油雾质量浓度和加工性能.结果表明,磁场影响下的纳米流体气雾渗透能力提升,沉积量增多.当磁感应强度为60 mT时,纳米流体气雾润滑下的油雾质量浓度、刀具磨损量、切削力和粗糙度分别比植物油气雾润滑低66.3%、22.7%、14.6%和23.4%.磁场影响下的纳米流体易沉积且渗透进刀-屑接触界面的毛细微缝中发挥润滑冷却作用,抑制油雾的弥散.

浸植物油激光凹坑填充试件表面的摩擦磨损性能

为研究浸植物油激光凹坑填充PI/5%PTFE 45钢表面的摩擦磨损性能,采用激光焊接机在45钢试件表面制备凹坑织构,将PI、PTFE混合粉末填充至凹坑内,选用蓖麻油、大豆油、玉米油浸渍凹坑填充试件,制得浸植物油凹坑填充试件,并进行销盘式摩擦磨损试验,通过观察磨损表面,测量表面磨痕宽度和深度及摩擦系数、磨损量、表面微观形貌表征浸油凹坑填充试件表面的摩擦磨损性能。结果表明:与凹坑填充试件相比,浸植物油凹坑填充试件的摩擦学性能更好;与浸玉米油和浸大豆油凹坑填充试件相比,浸蓖麻油凹坑填充试件表面的磨损量分别降低了94.12%、85.29%,表面磨损最轻微;与大豆油和玉米油相比,蓖麻油的黏度、饱和脂肪酸比例最高,而且蓖麻油酸存在2个极性基团,蓖麻油的上述特点提高了浸蓖麻油试件表面的抗磨和承载能力,因此浸蓖麻油试件表面呈现出较好的摩擦学性能。

含断屑块PCD刀具切削用量的合理选择

为了探究PCD刀具加装断屑块时的最佳断屑切削用量,通过试验观察不同切削用量时的切屑形状,将收集到的切屑分为优良屑、适宜屑、不良屑,计算3类切屑的占比;测量已加工表面的粗糙度Ra;通过有限元仿真,研究不同切削用量时的卷曲半径;通过公式计算常用断屑块位置参数下含断屑块PCD刀具的极限进给量、极限背吃刀量;结合试验与仿真结果得出最佳断屑区域及优良屑的切削用量范围。结果表明:随进给量与背吃刀量的增加,断屑块的断屑效果提升,当卷曲半径为0.5~0.6mm时易形成优良屑,得到含断屑块PCD刀具获得优良屑的切削用量范围,为其在工程应用中提供参考。

回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响

为了研究回火温度对20CrMnTi渗碳淬火钢组织和摩擦磨损性能的影响,对20CrMnTi渗碳淬火钢进行不同回火温度(160~350℃)的处理,然后采用扫描电镜、洛氏硬度计对其组织、硬度进行分析,并通过光学显微镜、摩擦磨损试验机对其摩擦磨损性能进行表征。结果表明:当回火温度为160~210℃时,试样表面组织以马氏体为主,试验过程中马氏体易脱落,作为硬质颗粒在摩擦表面移动,导致磨损机制以磨粒磨损为主。当回火温度为250℃时,试样表面的组织主要由马氏体、贝氏体、残余奥氏体和渗碳体组成,此时材料具有良好的强韧性匹配,磨损率最低,为2.702×10^(-8)mm^(3)/(N·m),磨损机制为轻微磨粒磨损。当回火温度为300、350℃时,试样表面组织以贝氏体为主,材料韧性在提高的同时其表面硬度大幅度降低,导致材料磨损加剧。20CrMnTi渗碳淬火钢的回火温度应控制在略高于Ms临界温度,可以获得马氏体+贝氏体+残余奥氏体+渗碳体的复相组织,此时试样的耐磨性能最佳。

铲钻倒棱刃口几何参数对钻削温度的影响

探究铲钻倒棱几何参数对钻削温度的影响,为铲钻倒棱刃口的参数选择提供参考。通过有限元仿真模拟铲钻钻削过程的温度场得到倒棱角度和倒棱宽度对钻削温度的影响规律。为了验证仿真模拟结果,使用红外热像仪测量钻削过程中切屑温度,并通过光学显微镜观察切屑表面形貌,分析钻削温度随着倒棱刃口几何参数变化的原因。研究结果表明,最高钻削温度区域出现在倒棱面及其附近的前刀面,钻削温度随着倒棱宽度的增大呈现先增大再减小的趋势。随着倒棱角度的增大,钻削温度呈先增大后减小最后再增大的趋势。在设计倒棱刃口时,倒棱宽度应该选择0.1mm<b≤0.3mm,倒棱角度选择10°<γ≤20°,这样可使铲钻刀片具有良好的散热性能。倒棱宽度和倒棱角度的增大加剧了刀—屑的摩擦,导致钻削温度升高,同时也提高了铲钻刀片的散热能力。

乳酸菌与益生元组合的筛选并利用IPEC-J2细胞模型验证其对肠道屏障的作用

为开发改善动物肠道健康的绿色添加剂产品,本研究旨在筛选乳酸菌与益生元组合,并探究其对肠道屏障的影响。首先,根据碳水化合物生化鉴定试剂条的发酵结果确定5种乳酸菌[植物乳杆菌177(LP)、唾液乳杆菌KLW001(LSa)和罗伊氏乳杆菌(LRe)、类干酪乳杆菌(LPa)和鼠李糖乳杆菌(LRh)]对应的候选益生元;其次,根据5种乳酸菌和候选益生元[山梨醇(So)、甘露醇(Ma)、鼠李糖(Rh)、低聚木糖(Xyo)、海藻糖(Tr)、棉子糖(Ra)和普鲁兰多糖(Pu)]的短链脂肪酸(SCFA)发酵能力选择合生元组合,将筛选得到的3种合生元组合(LP+Pu、LSa+Pu、LRe+Ra)通过脂多糖(LPS)构建的“肠漏”细胞模型,以测定单层细胞渗透率、跨上皮细胞电阻(TEER)值的变化、肠道紧密连接蛋白[跨膜蛋白-1(Claudin-1)、闭合蛋白(Occludin)和闭锁小带蛋白-1(ZO-1)]的表达,验证合生元对肠道屏障的作用效果。结果表明:LP+Pu组合能发酵产生更多的SCFA,特别是能增加丁酸含量;“肠漏”细胞模型结果表明,LP+Pu组合上调了Claudin-1和ZO-1的mRNA相对表达量,维持了细胞上皮完整性。综上所述,LP+Pu组合可以作为增加SCFA产量、增加肠道紧密连接蛋白表达的合生元,为今后治疗及预防畜禽肠道屏障相关疾病提供新思路。

钛合金水助激光打孔试验研究

为了提高激光打孔的质量,采用水助激光扫描加工方法对钛合金进行激光打孔试验研究,通过响应曲面法设计试验,研究了各加工参数对孔径和孔锥度的影响关系。结果表明,对孔径的影响程度由大到小依次为激光器电流、脉冲频率和水泵电压;对孔锥度的影响程度由大到小依次为脉冲频率、激光器电流和水泵电压。当优选激光器电流33.6818 A、脉冲频率30.6818 kHz、水泵电压12.6818 V时,孔入口直径最小、孔出口直径最大、孔锥度最小。同时,还发现水助激光加工通孔直径大于空气中加工,但孔锥度减小了33.2%。

考虑铲钻刀具倒棱刃口几何参数的钻削力理论模型

为铲钻倒棱刃口的设计、开发和应用提供参考,建立考虑倒棱刃口几何参数的铲钻钻削力模型。基于正交切削理论,引入材料因刃口挤压产生形变的几何系数,建立倒棱刃口铲钻相对于主切削刃方向的切向力和法向力模型,根据铲钻切削刃的实际加工计算出铲钻的轴向力和扭矩。考虑分屑槽对铲钻钻削力的影响,使用变形系数代替剪切角和摩擦系数。采用有限元模拟铲钻钻削过程,进行铲钻的钻削力测试实验,得到铲钻的轴向力、扭矩,并将倒棱刃口铲钻的钻削力与锋利刃口的钻削力进行对比。研究结果表明:建立的钻削力理论公式适用于计算倒棱刃口铲钻轴向力和扭矩的计算,得到了倒棱刃口宽度和角度对铲钻钻削力的影响规律;设计铲钻刀具倒棱刃口时,铲钻刃口的倒棱宽度选择0.1 mm,倒棱角度选择10°或30°可以获得较低的钻削力。

医疗钻头结构对生物骨钻削温度影响的试验研究

医疗钻头钻削时,钻削温度过高会导致生物骨热损伤,需要避免。为了研究医疗钻头结构对生物骨钻削温度的影响,选取普通医疗钻头、阶梯医疗钻头、微织构医疗钻头进行钻削试验。利用红外测温仪记录钻削过程中生物骨钻削温度的变化,试验结果表明,普通医疗钻头钻削时生物骨钻削温度最高,微织构医疗钻头次之,阶梯医疗钻头最低。

金刚石刀具切削过程中扩散和粘结的仿真研究

有色金属切削过程中,金刚石刀具容易出现扩散和粘结现象,造成刀具磨损。为了延长刀具寿命,采用分子动力学,仿真研究金刚石刀具切削单晶铜时的扩散和粘结过程,通过单因素试验和正交试验分析切削深度、切削速度、刀具前角对金刚石刀具扩散和粘结的影响规律。仿真研究结果表明,在金刚石刀具切削单晶铜过程中,铜原子扩散到金刚石刀具内部,同时还粘结在金刚石刀具的前刀面,减小切削深度,降低切削速度,增大刀具前角,能够降低铜原子的扩散速度,减少粘结在刀具前刀面的铜原子数量。在切削过程中,三个因素对铜原子扩散速度和前刀面粘结的影响程度从大到小为切削深度、切削速度、刀具前角。

纳米技术在畜牧兽医领域的应用及展望

近年来,纳米技术发展迅速,在畜牧兽医行业的应用也日趋广泛。本文重点阐述了纳米技术在动物疾病防治、动物营养与健康、动物繁殖、环境保护等方面的应用,提出了纳米技术在畜牧兽医领域未来的研究方向及展望,期望为纳米技术应用于畜牧兽医领域探索出更多的可能性。

农副产物饲料化在动物生产中的应用现状

随着全球粮食危机日益加剧,传统饲料供应下降,价格上涨以及为动物生产长期供应饲料原料的迫切需要,农副产物饲料化成为当前解决畜牧业饲粮资源短缺的主要途径之一。我国农副产品产量丰富,采用适当的方法将其饲料化用于动物养殖中,可弥补动物养殖中的饲料短缺和价格昂贵的问题。结合国内外研究进展对不同类别的农副产品营养价值及其在动物生产中的应用现状进行综述,以期为农副产物在动物养殖中的应用提供参考。

水平气力输送系统中颗粒波状流的模拟

对用于两相流计算的硬球模型进行简化 ,模拟了水平气力输送系统中颗粒波的动态流型。模型中 ,气体状态由两相耦合的 Navier- Stokes方程描述 ,颗粒运动通过单颗粒的运动轨迹描述。并且 ,颗粒的碰撞运动由冲量守恒原理控制 ,颗粒的悬浮运动由力平衡方程决定 ,相间耦合作用依据牛顿第三定律处理。模拟结果从介观层次呈现了水平气力输送系统中与实验特征吻合的颗粒波状流 ,说明了颗粒波的传播速度取决于气体速度 ,它并不敏感地依赖于系统中的存料量及物料密度。

材料成形技术基础新形态教材建设

根据教学中存在的问题,分析了材料成形技术基础新形态教材建设的必要性,总结了新形态教材数字化教学资源的类型及应用,制定了新形态教材的建设原则。根据教学特点和需求,结合新形态教材建设原则,确定了材料成形技术基础新形态教材的编写思路。

工科专业课教学融入传统文化

分析了材料加工技术与传统文化之间的关系,在教学中融入中华传统文化教育是可行的。分别从古汉语和中国古代科技成就两个角度,对课程教学中传统文化教育素材进行挖掘和总结。通过古诗词欣赏、汉字解析、文献阅读、古代冶金和陶瓷工艺等,探索教学中融入传统文化教育的素材和方法。

固体燃料流化床富氧燃烧的研究动态与进展

二氧化碳捕集与利用是全球学术界和工业界关注的热点,也是燃烧科学技术领域的前沿和难点。固体燃料的流化床富氧燃烧耦合了流化床燃烧和富氧燃烧的诸多优点,是最具工业应用前景的燃烧中碳捕集技术之一。为更全面把握该领域最新动态,对近年来流化床富氧燃烧的研究进行了系统梳理,在简述富氧燃烧基本技术原理基础上,分析了国内外的研究动态,总结了主要研究进展,包括单一燃料流化床富氧燃烧、混合燃料流化床富氧燃烧、加压流化床富氧燃烧和新型流化床富氧燃烧,并探讨了固体燃料流化床富氧燃烧技术将来发展趋势和研究重点。

石墨烯纳米片对多孔PI复合材料含油性能及摩擦学性能的影响

多孔聚酰亚胺(PI)应用广泛,但其摩擦磨损特性有待进一步提升。采用石墨烯纳米片(GNS)为改性剂,制备多孔PI复合材料,系统研究GNS填充剂对多孔PI材料的冲击性能、含油性能和摩擦学性能的影响,探究GNS、PI和润滑油三者的协调润滑机制。结果表明:添加一定量的GNS可以提高多孔PI材料的含油率和含油保持率。加入GNS填料后,复合材料的孔径和孔隙率均有所增大,使复合材料对油液的吸附力更强,提高了其贮油能力。复合材料的冲击强度随着GNS含量的变化为先升高后降低,少量的GNS分散在基体中,可以起到增韧的结果,而大量的GNS削弱了PI颗粒之间的结合性,且容易团聚导致界面结合性变差。添加0.5%GNS时,多孔PI复合材料表现出最佳的摩擦学性能,相比纯PI,摩擦因数降低了37.2%,磨痕宽度减小了26.5%。适量的GNS可以进一步提高材料的含油性能和摩擦性能。

煤/生物质流态化富氧燃烧的CO2 富集特性

流化床富氧燃烧是具有重要应用前景的燃烧中碳捕集技术。为更深入认识固体燃料的流态化富氧燃烧行为,构建了微型流态化反应-质谱联用实验系统,反应器直径10 mm,燃烧温度700～900℃,探索了基于在线质谱分析的流态化燃烧过程特性表征方法,以烟煤和花梨木为对象,研究了煤、生物质及其混合物在富氧气氛和流态化条件下的燃烧行为,重点考察了氧浓度、燃烧温度、煤与生物质质量比对CO_2谱峰曲线形态、反应总时间、起始反应时刻、烟气中富集CO_2体积分数、颗粒燃烧产生CO_2量、CO_2相对生成率等特性的影响。结果表明,在O_2/CO_2燃烧气氛下,随着氧体积分数增加,燃烧总反应时间缩短,颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加,但烟气中富集的CO_2体积分数减小;提高燃烧温度,缩短了燃烧过程所需的时间,可以促进CO_2的富集,烟气中CO_2浓度、颗粒燃烧产生的CO_2量和生成速率均增加;生物质比例增大,起始反应时间提前,燃烧反应所需总时间减少,烟气中富集的CO_2浓度和颗粒燃烧产生的CO_2均减少,但CO_2生成速率增加。

熔覆材料对高速钢刀具激光熔覆断屑台裂纹及硬度的影响

应用激光粉末熔覆技术,在高速钢车刀的前刀面上制备出断屑台。通过切削实验,对比普通高速钢车刀和含激光熔覆断屑台车刀的断屑效果,观察激光粉末熔覆断屑台的金相组织和形貌,测试激光粉末熔覆断屑台的热膨胀系数、物相和显微硬度。研究结果表明:具有激光熔覆断屑台的高速钢车刀,在切削过程中能够减小切屑的卷曲半径,从而使切屑更容易折断,实现有效断屑。用M2/WC-12Co粉末制作激光熔覆断屑台,能够实现激光熔覆层与高速钢基体的良好冶金结合,熔覆层无熔覆裂纹缺陷,熔覆层的硬度与高速钢车刀基体相近。M2/WC-12Co激光熔覆粉末适于制作高速钢刀具的激光熔覆断屑台。

银基钎料中添加剂对PCD刀具钎焊剪切强度的影响

以银基钎料为基础,Ti、In为添加剂,进行了聚晶金刚石与高速钢的真空钎焊,采用动静态材料试验机对钎焊后PCD刀具试件进行抗剪试验。根据均匀试验设计及其结果,建立了PCD刀具钎焊剪切强度与银基钎料中添加剂的回归方程,获得了PCD刀具与高速钢钎焊时的最佳银基钎料配比。此外,还分析了Ti、In含量对银基钎料钎焊剪切强度的影响规律。研究结果表明:(Ag72Cu)82In10Ti8作为钎料时,PCD刀具的钎焊剪切强度最大。随着银基钎料中Ti或In含量的增加,PCD刀具钎焊剪切强度均先升高后下降。