W-20%Cu纳米复合粉的制备

采用雾化干燥结合氢还原工艺制备W-20％Cu(质量分数)纳米复合粉,分别用XRD,SEM,TEM等手段表征了制备过程中各步骤的产物及最终复合粉.结果表明该复合粉的粒子平均尺寸为240nm,粒子中弥散均匀分布的钨晶粒平均尺寸约为16nm.

化学还原法制备电子浆料用超细银粉

用AgNO3作原料,抗坏血酸作还原剂,柠檬酸三钠作分散剂,采用化学还原法制备超细球形银粉。通过扫描电镜、激光粒度分析仪分析银粉的形貌和粒度。研究了分散剂的用量、反应温度、溶液初始pH值对银粉分散性和粒度的影响。结果表明,当m(柠檬酸三钠)/m(AgNO3)为0.08,温度为40℃,溶液初始pH值为7时,能够获得粒度较小、分散性优良的银粉。将该银粉制成浆料,印刷在石英玻璃上,使用四探针测试仪测得烧结膜的电阻率为10×10–3?.cm,电性能良好。

钣料成形过程动力分析中的惯性效应及对策

指出钣料成形过程中采用曲面压料面时， 压边圈夹紧过程动力显式有限元分析存在惯性效应问题。提出 “虚拟补实压边圈”方法克服惯性作用， 高效实现曲面压边圈夹紧过程的动力显式有限元模拟， 拓展动力显式有限元方法在钣料成形数值模拟中的应用领域， 对于连续快速地模拟曲面压边和拉延等多阶段钣料成形过程意义重大。

医用钛合金热氧化处理工艺及其耐磨损、耐腐蚀性能和生物活性的研究进展

热氧化处理可改善医用钛合金耐磨损、耐腐蚀及生物活性等性能,为研发新一代人工关节耐磨涂层提供了希望。结合笔者研究结果探索了热氧化钛合金的薄膜生长机理及工艺参数优化,综述了热氧化处理对医用钛合金耐磨损、耐腐蚀及生物活性改进的研究进展,最后对氧化膜失效机理及发展趋势进行了总结和展望。

面心立方结构金属纳米线弯曲变形机制研究进展

弯曲变形是金属纳米材料最常见的变形方式之一。揭示金属纳米材料弯曲状态下的变形机制,建立微观结构、变形机制与力学性质之间的关联性,可为材料设计提供重要的理论依据。本文综述了面心立方(FCC)单晶金属纳米线在弯曲变形下力学性质与变形机制研究的主要进展:介绍了尺寸效应对弯曲应变下的材料力学性能的影响,概述了弯曲应变的大小对变形机制的影响;总结了金属纳米线中孪晶厚度对位错滑移,相变等塑性变形机制的影响;对比了金属纳米线弯曲与拉伸,压缩中变形机制的异同。最后对金属纳米线弯曲塑性变形机制研究所面临的难题以及有望解决该难题的原位实验技术的发展进行了展望。

溶胶-喷雾干燥W-Cu前驱体粉末煅烧过程中的相变

采用溶胶-喷雾干燥法制备不同铜含量的W-Cu前驱体粉末,前驱体粉末分别在400、600和800℃各煅烧90min,运用XRD和SEM等手段对煅烧前后复合粉末的相组成和显微形貌进行分析,研究前驱体粉末在煅烧过程中的相变行为。结果表明:前驱体粉末在煅烧过程中发生一系列的分解和化合反应,随着煅烧温度的升高,粉末的相组成、颗粒形貌和尺寸发生明显变化,对W-30%Cu(质量分数)合金,在400℃煅烧后,复合粉末由WO3、CuO和CuWO4组成,粉末颗粒大多呈立方结构,大小为200～400nm;在600℃煅烧后,复合粉末由CuO和CuWO4组成,粉末颗粒大多呈短棒状结构,大小为400～500nm;在800℃煅烧后,复合粉末由CuO、CuWO4和Cu3WO6组成,粉末颗粒大小为3～4μm;前驱体粉末中铜含量对煅烧后复合粉末的相组成也存在较大影响,铜含量越多,越容易生成复合氧化物。

商洛井边沟铁尾矿渣制备微晶玻璃的试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用熔融法和烧结法制备微晶玻璃,研究了烧结温度对微晶玻璃的物相组成、密度、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,烧结产品的密度和力学性能均呈现出先增大后减小的变化趋势,而耐酸腐蚀性呈先减小后增大的变化趋势。当烧结温度为1150℃,烧结时间为1.5h时,其密度为2.817g/cm3,莫氏硬度为5.75,抗压强度135.75MPa,耐酸失重率0.06%,耐碱失重率0.27%。

小米基生物形态多孔SiC材料

本文介绍了以小米为原材料,利用生物模板技术法制备小米基生物形态SiC材料。通过热重技术分析了小米向碳模板的转化过程。以SEM、压汞技术和颗粒强度测定仪分析了碳模板与SiC的形貌结构和机械强度。结果表明:以液相渗硅法制备的生物形态SiC能很好的保持碳模板的形貌结构,颗粒破碎强度为10.6N。溶胶凝胶-碳热还原法制备的SiC能较好保持碳模板的形貌结构,而气相渗硅法制备的SiC与碳模板在微观结构上有很大不同。后两种方法制备的SiC机械强度很差。

类金刚石膜在人工关节领域的应用和研究进展

类金刚石(DLC)膜良好耐磨损、耐腐蚀等性能为研发高寿命人工关节提供了新希望。分别综述了采用常规摩擦学方法对DLC膜在钴铬合金、不锈钢、钛合金、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等人工关节材料表面和采用模拟试验机方法对DLC膜在人工髋膝关节、人工椎间盘等假体的关节面发挥耐磨性、耐腐蚀性的应用和研究进展,最后对DLC膜失效机理和发展趋势进行了总结和展望。

化学共沉淀法制备钛酸钡陶瓷粉体的工艺研究

采用化学共沉淀法制备BaTiO3陶瓷粉体，研究反应温度及溶液浓度对粉体形貌的影响。利用X射线衍射仪分析所得粉体的相结构，利用扫描电镜观察粉体形貌。结果表明，制得了单一立方相的BaTiO3陶瓷粉体，晶粒尺寸约为50～200nm，在本试验条件下，当反应溶液浓度相同时，随反应温度升高，颗粒尺寸减小，反应温度相同时，反应溶液浓度升高，BaTiO3颗粒尺寸增大，为合理控制共沉淀工艺条件以制得优质钛酸钡粉体提供依据。

WS_2纳米纤维的制备及电化学性能

用硫钨酸铵热分解制备出了WS2纳米纤维,采用TEM,HRTEM,XRD等对产物的形貌、结构、组成进行了检测,表明所制备出的灰黑色WS2纳米纤维平均直径为几十nm,最小只有几nm,长度为几十μm.通过XRD曲线与标准衍射谱比较,产物属六方晶系,a=0 3151nm,c=1 271nm,基本无杂质,较纯净.ED分析还表明纤维为单晶,晶化程度好,(002)和(100)等衍射斑点清晰,与XRD分析结果一致.电化学测试表明,当电池在0 1C倍率,0 05～2 5V电压范围内循环时,嵌/脱锂平台在0 11V和0 5V左右,首次可逆容量为730 1mA·h/g,WS2纳米纤维的储锂机理是片层间嵌锂,纳米级缝隙嵌锂和缺陷位置嵌锂.

陶瓷复合构件的高效钻孔技术研究

针对陶瓷复合构件组成材料的物理机械性能及加工特性,探讨了其加工技术,考虑加工的经济性、实用性和易操作性,采用专门研制的烧结金刚石套钻进行孔加工技术研究,讨论了影响加工效率的主要参数。根据复合构件加工中的各种缺陷,分析了采用预压应力钻削对改善表面加工质量的重要性。以加工效率为指标,通过正交试验对钻头的磨料粒度、浓度、水槽数和壁厚等因素进行了优化分析,确定了适宜的刀具参数。试验证明,采用优化参数的套钻可高效地对陶瓷复合构件进行钻孔加工,质量完全满足技术要求。该套钻同样适合于其他硬脆材料及其复合构件的加工,具有较强的推广应用价值。

泡沫不锈钢与泡沫聚合物的中低频吸声效果比较

利用高温真空烧结方法制备了泡沫不锈钢,运用JTZB吸声系数测试系统对所得制品进行了中低频(200~4000 Hz)声学测试,并将其吸声效果与常用泡沫聚合物吸声材料进行了比较。结果表明,本泡沫不锈钢样品的吸声系数随频率的增大而连续变大,增加样品厚度的影响在低频(200~2000 Hz)时更为明显。此外,本泡沫不锈钢样品的吸声效果在低频(200~2000Hz)时不如其它常用的泡沫聚合物吸声材料,但随声频提高而逐步逼近,4000 Hz时可超过部分常用吸声材料。

纳米材料性能及其应用前景

介绍国内外纳米材料的研究概况 ,综述了纳米材料的制备技术、微观结构。

纳米三氧化二铝对陶瓷烧结温度的影响

采用在普通陶瓷坯料上涂抹一层纳米三氧化二铝的方法进行分组烧结试验。利用纳米颗粒的奇异特性提高坯料表面的扩散速率,降低烧结温度,提升烧结产物的致密化程度。实验中通过控制纳米添加剂的剂量以及工艺优化,取得最佳的增强、增韧效果。运用SME、XRD等检测手段分析不同晶型、不同形貌的纳米氧化铝对烧结温度的降低程度以及力学性能的改善状况,为陶瓷制备提供实验数据储备。实验结果表明:在陶瓷坯料表面涂抹纳米三氧化二铝涂层既可节省纳米材料又能大幅度降低烧结温度,是提高力学性能的行之有效的措施。

等离子喷涂制备铁基非晶-纳米复合涂层

以一种多元素铁基非晶合金粉末(含C,Si,B,Cr,W,Mo,Ni,Fe等)作为喷涂材料,用大气等离子喷涂在316L不锈钢基体上制备涂层.用X射线衍射仪检测涂层的晶型结构,扫描电镜观察涂层的形貌,透射电镜观察涂层的微观组织结构,显微硬度仪测量涂层的显微硬度,纳米压痕仪测量涂层的硬度及弹性模量,并用谢乐公式计算了晶粒尺寸.结果表明:所制备的涂层均匀致密,与基体结合良好;涂层含有非晶和纳米颗粒;这种非晶-纳米复合涂层具有很高的硬度和弹性模量.

变压边力方式对板料U形回弹影响的有限元模拟研究

板料卸载后回弹变形对覆盖件的精度影响很大,研究回弹过程的影响因素对于板料成形过程的模具设计非常重要。基于NUMISHEET’93的U形弯曲标准考题,考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个有限元模型来预测回弹。模拟中板材卸载过程采用模具反向运动方法,模拟结果与NUMISHEET’93的试验结果比较表明了模型的正确性和可行性。对不同的变压边力方式对回弹结果的影响研究发现,变压边力方式对回弹结果有较大影响。当变压边力的后半部分力较大时,能够有效降低回弹,采用阶梯型和直角梯形方式较好。

板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究

板料卸载后回弹变形对覆盖件的精度影响很大,研究回弹过程的影响因素对于板料成形过程的模具设计非常重要.基于NUMISHEET’93的U形弯曲标准考题,考虑板材与模具间的接触演变过程,建立了一个新的有限元模型来预测回弹.模拟中板材卸载过程采用模具反向运动方法.模拟结果与NUMISHEET’93的试验结果比较表明了模型的正确性和可行性.对不同的回弹影响因素研究发现,压边力、模具凹模圆角和板材厚度对回弹结果有较大影响.随着压边力的增加回弹迅速降低,但是同时板材的最小厚度也下降.板料厚度对回弹的影响大于压边力.

纳米表面工程的基本问题研究

纳米表面工程自2000年产生后,在国内外产生了广泛而积极的影响。在介绍纳米表面工程的产生和内涵的基础上,论述了纳米表面工程的特点和研究内容,阐述了纳米表面工程与表面工程、先进制造技术的关系,并对纳米表面工程的近期和远期发展目标进行了展望。

数控机床用多步进电机伺服系统控制

针对两相混合式步进电机低频转矩脉动和高频失步的问题,同时为了研究多电机间协调控制,结合大脑情感模型与插补理论提出了一种多电机伺服控制方法。依据混合式步进电机存在参数非线性以及轴向、径向磁场强耦合的特点,采用不依赖被控对象模型的大脑情感学习控制算法。通过分析两相混合式步进电机的磁网络模型,得到了反电动与转子转速的关系,为控制系统提供速度反馈。运用自适应插补算法,使得多电机间协调运动从而减小轮廓误差。通过分析实验结果,表明运用大脑情感学习控制算法能够克服两相混合式步进电机时变的参数带来的影响,有效提高电机的响应速度和带载能力。自适应插补算法能够根据不同轮廓曲线控制多电机协调运动,提高了加工精度和速度。