热拉式多材料纤维光电子技术研究进展与展望

随着纺织工程和材料科学的快速发展,智能纤维与织物以其柔软、轻便、透气等优势成为可穿戴设备的首选载体。热拉式多材料光电子纤维有望通过热拉制工艺发展为具有多参量感知、温度调控、信息交互等功能的智能纤维。为使热拉式多材料光电子纤维可更好地服务于纺织行业,重点讨论了热拉式多材料纤维光电子技术的研究进展,总结了热拉纤维内微纳结构的调控机制,阐述了热拉式多材料纤维在传感、能源、生物、医疗等场景中的应用,并展望了热拉式多材料纤维光电子技术未来在材料选择及研发、纤维结构调控、纺织加工、多功能集成、人工智能5个方面的研究趋势。最后指出:热拉式多材料光电子纤维未来将从单一功能向多功能、力学性能改善、智能计算等方向发展,以便更好地与传统纺织加工技术结合,进一步提升织物的功能性、穿戴舒适性、场景普适性。

塑料注射成型中注射压力和熔体温度的快速预测

从黏性流体力学的基本方程出发,引入相关假设与简化,提出一种简化的注射流动计算模型,并采用有限差分法进行求解。在给定工艺参数(注射时间、注射温度、模具温度等)的条件下,该模型能快速、有效地预测塑料注射成型过程中的注射压力和最低熔体温度。最后,以一个数值算例来验证本文建立的预测模型和求解算法,其预测的注射压力和温度与CAE分析结果基本吻合,存在一定误差,而计算时间仅为CAE分析的0.03%。

烧结钕-铁-硼永磁材料的研究进展

钕-铁-硼磁体被称为第三代稀土永磁材料,烧结钕-铁-硼磁体是目前综合磁性能最高的永磁材料。介绍了烧结钕-铁-硼磁体的研究现状、应用领域,阐述了烧结钕-铁-硼磁体的有关理论及先进生产工艺的特点,重点分析了低氧湿压、片铸、放电等离子烧结等工艺的特点,指出了目前国内烧结钕-铁-硼磁体存在的主要问题及今后的研究方向。

成型工艺对粘结NdFeB磁体力学性能的影响

用模压成型方法制备了粘结NdFeB磁体,通过对磁体密度、抗弯强度和抗压强度的分析,研究了A、B和C三种成型工艺对磁体力学性能的影响。结果表明:工艺B制备的磁体密度最大,磁性能最好;工艺C制备的磁体力学性能最好且制备成本低,生产效率高,适合大批量工业化生产;工艺C制备的磁体,620MPa成型压力和160℃固化温度使磁体获得最优的力学性能,其抗弯强度、抗压强度分别达到了76.63,154.63MPa。

锂离子动力电池正极材料的研究进展

正极材料是锂离子动力电池的重要组成部分,一直是限制锂离子动力电池发展的关键。综述了3种热门锂离子动力电池正极材料尖晶石型LiMn2O4、层状结构LiNi(1-x-y)CoxMnyO2、橄榄石型LiFePO4的研究进展。介绍了各种材料的特点、晶体结构、电化学性能、存在的问题、典型的制备方法及改性手段。重点对LiFePO4发展趋势及应用前景进行了分析,着重介绍了纳米级LiFePO4/C多孔微球的发展前景。

消失模铸造AZ91镁合金材料特性

对消失模铸造AZ91镁合金的表面成分进行了测定和分析,研究表明,在消失模铸造镁合金表面形成了复杂的MgO-Al2O3-SiO2-无定型C粒子等组成的薄膜.由于该薄膜的存在,铸件的耐腐蚀能力与普通重力铸造或其他铸造方法得到的镁合金铸件相比有较大提高.同时对消失模铸造镁合金的力学性能的变化进行了研究,发现消失模铸造条件下的AZ91镁合金拉伸性能比金属型、石墨型铸造的低,比树脂砂型的略高.并通过进行热处理强化,消失模铸造镁合金的抗拉强度、硬度和延伸率大大提高,其中高温时效对于提高合金的屈服强度、抗拉强度及加工硬化率非常有效.

三维喷印用硫铝酸盐水泥复合粉末的制备与成型技术研究

为了制备复杂结构水泥基材料构件或艺术品,本文采用三维喷印工艺成型了硫铝酸盐水泥材料制品。首先,使用纳米SiO_(2)作为表面改性剂,利用石英砂和滑石粉调节粉末铺展性能,通过聚乙烯醇提高粉体粘结性能;其次,研究了不同含量的纳米SiO_(2)和石英砂对硫铝酸盐水泥材料力学性能和微观形貌的影响规律;最后,探究了不同后处理液对于三维喷印成型水泥样品的强化效果。结果表明,纳米SiO_(2)含量为0.5 wt.%、石英砂含量为20 wt.%时打印样品的7d抗压强度最大,达到8.75MPa;混凝土固化剂处理液对于打印样品的强化效果最好,抗压强度可提升至15.11MPa。

汽车后备箱底板覆盖件成型的有限元分析

以汽车后备箱底板覆盖件为研究对象,利用有限元分析软件Autoform,研究了毛坯尺寸、拉延筋以及压边力的变化对覆盖件成型性能的影响,最后得出最优的设计参数。进行了数值模拟,并对该覆盖件的拉伸模具进行了优化设计,发现模具节点所受作用力大,容易发生破坏。最终在优化结果的基础上设计出新模具结构。模拟优化后获得的工艺参数,为数值模拟在汽车覆盖件成型中的应用提供可靠的理论指导。

管料头部镦锻成型工艺分析

通过分析管料在镦锻过程中的直壁、鼓形和折叠3种基本内壁变形模式以及这些变形模式间的转化,得到了管料镦锻过程中产生缺陷的根本原因及其防止措施。根据管料弯曲变形的力学分析,导出了其全塑性弯曲的临界条件、壁厚镦锻比限制条件以及镦锻工步数的计算式。利用以上分析结果,以外加厚油管为实例,论述了管料头部镦锻成型工艺的编制方法和基本步骤,并设计出了平锻机上外加厚油管的镦锻模具,设计分析结果已应用于生产实践并取得了满意的效果。

电弧等离子体法在纳米材料制备中的应用

电弧等离子体法可广泛用于多种纳米粉末、纳米管及纳米薄膜的制备。介绍了电弧等离子体法制备纳米材料的基本工作原理及其在制备各种纳米材料的应用,分析了电弧等离子体法的特点与优势,并展望了其发展前景。

TiO_2-聚吡咯纳米复合材料的电化学制备及其在锂硫电池中的应用

采用电化学沉积的方法,以阳极氧化法制备的二氧化钛纳米管阵列为基底,制备出高度有序的TiO_2-聚吡咯(PPy)纳米阵列,再通过共热法,将单质硫颗粒负载到基底阵列中,得到S/PPy/TiO_2纳米阵列结构复合材料。扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱(EDX)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)表征结果表明,TiO_2纳米管高度有序平行排列,管径约120nm,聚吡咯均匀沉积在纳米管壁上,复合材料中硫的质量分数约为61.9%。电化学测试结果表明,在0.1C电流密度下,S/PPy/TiO_2纳米复合材料首次循环比容量达1155mAh·g-1,100次循环后比容量为648.4mAh·g-1,库伦效率保持在96.8%。高容量下良好的循环稳定性能显示出S/TiO_2/PPy纳米阵列结构复合材料作为锂硫电池正极材料的优势。

塑料注射成型滞流现象分析及其解决方法

通过塑料注射成型模拟软件HsCAE7.0对一产生滞流的制品进行分析,结果表明制品厚度不均或厚度突变是产生滞流的主要原因。依据此提出了解决滞流的几种方法,并通过一实例验证了其可行性。

汽车氧传感器材料的研究

论述了管式汽车氧传感器材料的选择问题,指出电极保护层趋向于以镁铝尖晶石(MgAl2O4)为主要原料;电解质大多采用YSZ;电极材料渐渐由贵金属偏向于金属陶瓷复合电极,一些半导体金属氧化物也表现出一定的应用前景,但仍处于研究阶段。

基于机器学习的RFID定位技术在模具行业的应用研究

模具制造企业中,生产计划和生产监控组成的闭环回路是精益化生产的必要条件,生产监控往往是通过获知生产加工的实时位置信息完成的,如何快速准确获取生产加工实时位置信息,已成为模具精益化生产的关键点。针对该问题,结合RFID定位技术和机器学习思想,将神经网络和贝叶斯融入到RFID定位,提出基于机器学习的定位模型定位方法,以满足模具企业生产加工过程中对位置信息以及基于位置信息的其他实时加工信息的获取要求。

我国轮胎模具行业现状和发展趋势

在综合分析我国轮胎模具行业总体状况的基础上,论述了我国轮胎模具行业近几年得以快速发展的原因,并对我国轮胎模具行业的技术水平以及国内主要轮胎模具生产企业的生产能力进行了分析。

脱氧碳包覆碳纳米管-硫(CNT-S)复合材料的制备及锂硫电池性能

硫的高理论比容量使它成为锂电池最具前景的正极材料之一。为解决锂硫电池在实际应用中存在的问题,通过水合肼脱氧碳前驱体的方法制备出脱氧碳,然后均匀包覆在CNT-S材料表面,形成一种脱氧碳包覆结构。XRD和SEM分析可知,硫均匀的负载在CNT表面,外表包覆了一层细腻的脱氧碳。电化学测试表明,这种材料相对于CNT-S复合材料表现出更高的比容量和更好的循环稳定性。

弧焊快速成型过程线能量的控制研究

为了提高弧焊快速成型金属零件的形貌和组织力学性能,对成型过程中线能量输入进行了监控。根据监测到的熔池温度、焊接电流、焊接电压和进给速度预测线能量的变化,用专家PID方法控制送丝速度、焊接峰值电压和机床进给速度,实现了控制线能量稳定输入的目的。实验证明,基于温度的线能量控制成型方法可有效地控制成型层头部和尾部形状缺陷。

程序降温下金属氧化物气敏材料的高通量筛选

利用微滴预混转印装置并行合成了三元复合三氧化钨(WO_3)、氧化锡(SnO_2)以及氧化钴(Co_3O_4)的金属氧化物气敏膜;利用气敏材料高通量性能测试平台,使用程序降温方法对合成的气敏膜在乙醇气氛下进行测试。配套平台能够快速完成材料的"并行合成-高通量筛选",大幅提高了气敏材料的研发效率。实验获得了45种复合气敏膜在程序降温下的敏感度最大值,发现动态敏感度最大的是23号材料(WO_3,Co_3O_4,SnO_2为1︰2︰5),其对50×10^(-6)乙醇的动态响应高达-821.5(p型响应),充分说明了平台设备在气敏材料研发中的优势。

模具企业激光导引AGVS设计

AGV小车指装备有电磁或光学等自动导引装置,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护及各种移载功能的运输车。AGVS是AGV的自动控制导引系统。为实现模具车间物流自动运输,综合分析了模具车间的具体布局及设备情况,以及对比各种成熟的导引技术,设计出了激光导引的AGVS系统方案。此系统不仅能实时跟踪小车的位置,同时也能实时跟踪物料运输的情况,将大大提高模具企业生产效率。

准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学与阻尼性能

在Mg-0.6%Zr高阻尼合金中加入质量比为5的Zn与Y元素,通过普通铸造方法向其中引入Mg-Zn-Y系准晶进行强化,并在此基础上研究准晶增强Mg-0.6%Zr合金的力学和阻尼性能。结果表明:Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金中生成一定含量的I-Mg3YZn6准晶相,I相的生成能大幅度提高Mg-0.6%Zr合金的力学性能;常温下Mg-5xZn-xY-0.6%Zr合金的阻尼行为可由G L位错模型解释,高温下界面阻尼机制启动,合金的阻尼值急剧升高;I相等准晶颗粒对晶界有钉扎作用,导致高温下Mg-4.5%Zn-0.9%Y-0.6%Zr等合金的阻尼性能不如Mg-0.6%Zr合金的。