熔融石英陶瓷浆料流变性能与光固化成型精度研究

由于熔融石英的高透光性,陶瓷浆料光固化成型过程中存在严重的过固化现象。为了消除这种过固化现象,并提高成型精度与性能,需要制备出高吸光度、低黏度的熔融石英陶瓷浆料。通过对熔融石英粉末的改性以及分散剂BYK-9076的含量调控改善浆料黏度,并且添加了高强度、高紫外光吸收率以及能够抑制熔融石英高温结晶的B_(4)C颗粒,实现了熔融石英陶瓷浆料的综合优化。结果表明,添加4 wt.%分散剂的浆料黏度比未加分散剂的浆料降低了93%,并用其制备出了固含量57 vol.%的低黏度熔融石英陶瓷浆料。当B_(4)C含量为2.5 wt.%、曝光时间为5 s时,固化深度从1325μm降低至230μm,并且此时固化片在X、Y方向上拥有最优的精度,均为0.01 mm。

复合材料帽型加筋壁板典型件共固化成型技术研究

文章对复合材料帽型加筋壁板典型件进行了共固化成型技术研究,通过研究该典型件结构发现,该复合材料典型件结构复杂,需要实现加筋与壁板的一体化组合加工。因此,文章采用了共固化成型技术,该技术可以通过一次压力将多个构件进行联合固化,从而实现构件的一体化,且该技术具有成本低、生产效率高的优势,可以推广应用于类似结构的复合材料制造。

生物质秸秆固化成型机理及成型装置的研究现状

生物质燃料作为替代化石能源的可再生环保能源之一,其开发利用既满足绿色低碳发展的需求,又可避免带来的环境污染和破环,是实现我国“碳达峰、碳中和”的有利途径。研究从生物质秸秆资源化利用角度引入,介绍了生物质燃料能源利用现状、生物质固化成型机理、固化成型影响因素和生物质燃料成型装置的研究现状,通过分析生物质燃料固化成型机理的研究现状和现有装置的特点,提出生物质秸秆固化成型装置未来的研究重点,为今后生物质固化成型装置的研究提供一定的参考。

基于磁场连续可调光固化成型机的磁场形式研究

基于光固化打印磁性复合材料对各向异性磁性物质的定向排布需要,提出三种不同磁场实现方式的装置,并对不同磁场实现方式的磁性特征进行数值模拟及实验研究,结果表明:矩形永磁体可实现磁性物质在XY平面的规则排列,环形永磁体仅能实现在Z轴方向的规则排列,通电螺线管可以实现任意平面的规则排列,而可调节磁场方向的通电螺线管制备工艺困难,因此选择矩形永磁体作为磁性装置,并通过实验验证了矩形永磁体的仿真结果,同时进行打印实验,打印后磁性碳纤维沿磁感应线方向规则排列。该文针对不同磁场形式的数值模拟与实验探究可为光固化成型工艺中磁性纤维的排布提供理论基础。

立体光固化成型

为三维打印方式,以光敏树脂为原料,由计算机控制的紫外激光使其分层固化成型。

生物质固化成型设备的研究

通过对生物质固化成型技术的成型原理和工艺过程的分析,介绍了目前生物质固化成型装备的现状及其优缺点。在实验的基础上对现有设备的关键零件进行了分析,提出了改进方案,并结合我国的具体情况对该设备的应用前景进行了探讨。

生物质固化成型技术研究进展

生物质固化成型技术是目前利用生物质能比较普遍且效果显著的技术之一。它是将生物质压制为便于运输和贮存的棒状或颗粒燃料,可以提高燃烧效率。文中综述了国内外生物质固化成型技术的开发利用现状,从成型工艺、成型设备、影响因素和燃料炉具4个方面进行了总结,并针对我国生物质能源现状提出了合理、充分开发生物质固化成型技术的相关问题和建议。

Al_2O_3凝胶固化成型的影响因素

凝胶固化成型工艺是一种新型的陶瓷材料成型技术，使用有机单体溶液配制陶瓷浆料，通过有机单体的聚合反应完成陶瓷浆料的固化成型．该技术适合于各种形状、尺寸的陶瓷块体和片状部件的成型．本文讨论了Ａl２Ｏ３浆料凝胶固化成型的反应机制，研究了聚合反应的影响因素，以获得合理的成型制度参数．实验结果证明，聚合反应速率随有机单体溶液的浓度升高和引发剂、催化剂的用量增加而加快，随浆料ＰＨ值升高而减慢．通过控制上述因素，可以获得理想的成型质量．

光固化成型中的变形分析

利用应变计电阻电测技术，通过实验对激光快速成型过程中工件的变形问题进行了动态分析．针对加工参数（ 如扫描速度、扫描间距、扫描方式） 影响工件变形程度的问题，对这种变形的差异进行了对比和分析，并由此得出扫描速度、扫描间距、扫描方式影响工件变形的规律，提出了加工过程中的优化参数．

基于光固化成型技术的空心叶片陶瓷铸型制造缺陷控制

陶瓷铸型是制造空心叶片的核心,相对于熔模铸造主流技术,基于光固化成型技术的一体化陶瓷铸型制造方法具有显著的优势:周期短、成本低、响应快,但如何控制铸型的缺陷是该方法发展的技术难题。为此,研究光固化原型台阶效应的解决方法,探讨铸型精细结构的凝胶注模复型行为,分析脱脂过程热应力对铸型质量的影响规律。结果表明:基于液态石蜡的流平性原理,可解决光固化树脂原型的台阶效应问题,显著减小原型表面粗糙度;随温度升高,覆膜RP60石蜡单层厚度减小,90℃时稳定在0.06 mm左右;当陶瓷浆料固相体积分数不大于62%时,可实现0.5 mm细小特征陶瓷铸型的凝胶注模真空无缺陷复型;通过镂空处理,脱脂陶瓷铸型无缺陷、精度较高。

光固化成型中紫外光源-光纤耦合研究

CPS( Compact Prototyping System)光固化成型系统中 ,以紫外灯作为光源 ,通过光纤传输紫外光到液面 ,进行扫描成型 .光源通过椭球反射镜集光 ,在焦点处与光纤耦合 ,提高了光源 -光纤的耦合效率 ,在实际的光源 -光纤耦合中 ,光纤的装配存在着角度误差、离焦误差、离轴误差三种形式 ,这些误差影响传输光束的传输效率 .在光纤的输出端 ,聚焦透镜将紫外光汇聚 ,光斑尺寸更小 ,能量更加集中 .CPS成型机中使用的紫外光的能量并不是均匀分布的 ,光斑的中心能量高 ,边缘能量低 。

秸秆固化成型工艺对成型块品质的影响

以玉米秸秆为研究对象,采用自制秸秆固化成型设备生产成型块,分别考察成型压力、加热温度及物料含水率对成型块物理品质和力学性能的影响,引入轴向位移、径向峰值位移、峰值压力和名义应力等概念衡量成型块的力学性能。研究表明：成型压力、温度及物料含水率对成型块的松弛密度、抗变形性和抗渗水性影响显著,当压力在60~90 MPa,加热温度在75~100℃,物料含水率在8%~12%时,可以生产出性能优良且便于储运的成型块。

生物质固化成型的微观机理

通过对生物质固化成型微观机理的研究,建立了生物质固化成型的微观接触几何模型,确定了压辊对原料的正压力与生物质颗粒表面斜角之间的数学关系,正压力F的大小与颗粒表面斜角a_i的余弦成正比关系。通过对固化成型分子微观机理的研究,说明了固化成型燃料燃烧点低的原因。建立了生物质固化成型的能量微观机理,并从表面能角度揭示了固化成型燃料能量密度增加、燃烧值提高的机理。

基于自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型研究进展：热传导行为及层间性能

纤维增强复合材料具有轻质、高强、性能可设计等特性,在减重、抗疲劳、耐腐蚀、维修性等方面明显优于传统金属材料,在航空航天、交通运输、国防等领域的应用越来越广泛,其中热塑性复合材料具有高韧性、高冲击性、无限储存周期、可回收利用等众多优点。复合材料自动铺放技术成型效率高、自动化程度高,特别适用于大尺寸和复杂构件的制造。同时,热塑性复合材料原位固化技术不断发展和进步,生产效率显著提高,生产成本降低,构件质量得以提升。因此,基于自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型将会是未来大飞机主承力部件的重要成型方法。然而,热塑性复合材料铺放成型过程经历高温制造,伴随着热力学耦合等相关问题。对于原位固化方法,热源的选择颇为关键,将直接影响铺放成型的效果和效率。在铺放成型过程中,热塑性聚合物分子链受热发生流动,宏观上则是热塑性树脂发生从固态到熔融态再到固态的物理变化。整个成型过程持续时间较短,但又涉及一系列的物理变化,是一个非常复杂的过程,目前已成为国际上高性能热塑性复合材料的研究热点之一。热塑性复合材料纤维铺放成型常用的热源主要包括热空气、激光、超声波、电子束等。其中针对热空气的研究较早,建立了铺层内的热传导理论模型,就铺层基层中温度场展开了许多工作并取得了相应的成果。对激光加热成型获得的铺放构件的诸多研究表明,激光作为热源相比于热空气可以大幅提升层间性能。此外,学者们还提出了不同的理论模型来预测最终的熔合强度,但测试结果显示铺放构件的力学性能不及热压罐固化的构件,进一步的理论和实践探索仍然很有必要。本文主要聚焦基于预浸料自动铺放技术的热塑性复合材料原位固化成型工艺,从工艺过程中的热传导行为、铺层的性能指标两方面介绍或探讨了铺放工艺过程、热传递模型、原位固化热源、铺层间紧密接触度、熔合度及熔合强度等的研究现状。

生物质固化成型机理及设备的研究现状

从生物质能源发展角度,介绍了国内外生物质资源利用状况、生物质固化成型理论技术研究进展及生物质固化成型设备的应用现状,提出了发展生物质固化成型技术的研究方向,为充分、有效地利用农林剩余物等生物质资源提供参考。

纳米SiO_2改性光固化成型材料的研究

将改性后的纳米SiO2原位分散到自由基-阳离子混杂型的光敏树脂中,通过黏度测定和SEM观察,发现纳米SiO2在光敏树脂中分散性好。这种改性的光敏树脂应用于光固化成型系统,实验结果表明：改性后的光敏树脂的临界曝光量增大而透射深度变小、其成型件的耐热性有所提高;当SiO2含量在1%~2%时,成型件的硬度和弯曲强度有明显的提高。

先进陶瓷材料原位固化成型技术

介绍了先进陶瓷原位固化成型工艺（直接凝固注模成型，凝胶注成型）的原理、过 程、存在问题及发展前景，指出此种成型工艺过程既保证了陶瓷坯体的高强度，高均匀性及 高可靠性，又实现了陶瓷制造过程中的低成本，是一种很有希望的成型方法。

国内外农作物秸秆固化成型技术研究

农作物秸秆是农业生产过程必然产生的副产品,也是宝贵的可再生生物资源。农作物秸秆固化成型技术能够最大限度地缩小秸秆体积、提升秸秆营养价值、改善秸秆燃烧性能、降低秸秆储运成本,有利于农作物秸秆资源的规模化利用、产业化发展、商品化运作,是最有可能发展成为农作物秸秆资源综合利用的关键技术。本文总结了农作物秸秆固化成型技术的优势,分析了国内外农作物秸秆固化成型技术的发展状况和特点,提出了促进中国农作物秸秆固化成型技术发展的对策。

采用光纤传感器的专家系统实时监控复合材料固化成型过程的研究

研究了专家系统在线监控复合材料固化成型过程 ,并将所研制的光纤传感器用于专家系统负责采集和传感固化体系内的参数变量的数据。实验证明这种光纤传感器用于智能监控系统是灵敏的 。

基于光固化成型的功能零件无模具快速精密铸造工艺

论述了基于光固化成型的功能零件无模具快速精铸新技术，该技术将激光快速成型技术与精密铸造工艺结合起来，特别适宜具有复杂形状的金属功能零件整体制造．在新产品试制和零件的单件小批量生产中，不需复杂工装及模具，可大大提高制造速度，并降低制造成本．通过烟机叶片的制造实例，对这项新技术的工艺过程进行了深入的研究，提出了适用于功能零件无模具精密铸造生产的中空内部支撑光固化原型结构．