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层厚对TiCN-VC/TiCN-TaC层状陶瓷微观组织和力学性能的影响

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热加工工艺 2023年第22期52卷 131-135,139页

作者：唐毅高姣姣王瑶宋建平赵学东宋金鹏太原理工大学机械与运载工程学院及精密加工山西省重点实验室山西太原030024 太原理工大学航空航天学院山西太原030024 运城市盐湖区开来数控机床技术中心山西运城044000

利用真空热压烧结技术和粉体叠层技术,在1450℃下制备了4种层厚的TiC_(0.7)N_(0.3)-VC/TiC_(0.7)N_(0.3)-TaC层状陶瓷,研究了层厚对其微观组织和力学性能的影响。结果表明:TiC_(0.7)N_(0.3)-VC层主要是由TiCN、(Ti,V,Mo)(C,N)固溶体,以及少量的Mo Ni4组成,TiC_(0.7)N_(0.3)-TaC层主要是由TiCN、(Ti,Ta,Mo)(C,N)固溶体,以及少量的Mo Ni4组成。随着层厚的增加,材料内部微观组织基本没有变化,晶粒的平均尺寸均在2μm左右。随着层厚从0.20 mm增加到0.32 mm,其相对密度和维氏硬度先增大后减小,抗弯强度的变化较小,层间的断裂韧度逐渐减小,而层面的断裂韧度基本保持不变。当层厚为0.28 mm时,材料的致密度较高,晶粒大小均匀,综合力学性能最佳,其硬度为20.9 GPa、抗弯强度为925.0 MPa、层间的断裂韧度为7.7 MPa·m^(1/2)。

关键词：层状陶瓷层厚微观组织力学性能

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层厚对3D打印临时冠精度的影响研究

实用口腔医学杂志 2023年第5期39卷 578-583页

作者：张杰林欣芳杨雲夫李风兰山西医科大学口腔医学院口腔医院太原030000 口颌系统重建与再生全国重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔医学重点实验室空军军医大学第三附属医院数字化中心山西医科大学附属省人民医院口腔修复科

目的:评价层厚对3D打印临时冠精度(正确度和精密度)的影响。方法:对标准下颌石膏模型的46进行基牙预备,用模型扫描仪扫描基牙并将模型导入牙科CAD软件,在软件中设计临时冠并将临时冠STL作为参考模型导出。在3D打印机中分别用50、100μm... 详细信息

目的:评价层厚对3D打印临时冠精度(正确度和精密度)的影响。方法:对标准下颌石膏模型的46进行基牙预备,用模型扫描仪扫描基牙并将模型导入牙科CAD软件,在软件中设计临时冠并将临时冠STL作为参考模型导出。在3D打印机中分别用50、100μm层厚打印临时冠(n=10)并完成后处理,然后用模型扫描仪扫描临时冠获得实验模型。Geomagic软件对模型进行编辑、配准后执行3D偏差分析获得其精度偏差。独立样本t检验对数据进行分析(α=0.05)。结果:50μm层厚组打印临时冠在内表面、内部区域的正确度高于100μm层厚组,在边缘区域的正确度低于100μm组(P层厚组打印临时冠内表面精密度高于50μm组(P层厚组打印临时冠所需时间约为50μm组的一半。结论:100μm和50μm层厚3D打印临时冠的精度均在临床可接受范围内。100μm层厚打印临时冠的正确度低于50μm层厚,但精密度更高;100μm层厚参数打印临时冠耗时少。

关键词：层厚 3D打印临时冠精度

层厚对TiC-HfN/TiC-HfC层状陶瓷微观组织及力学性能的影响

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热加工工艺 2024年第4期53卷 58-62,69页

作者：王卓高姣姣王瑶宋建平赵学东宋金鹏太原理工大学机械与运载工程学院及精密加工山西省重点实验室山西太原030024 太原理工大学航空航天学院山西太原030024 运城市盐湖区开来数控机床技术中心山西运城044000

以TiC为基体相、Hf N和HfC分别为各层的增强相、Ni和Co为金属相,利用微叠层装置进行叠层,采用真空热压烧结技术,在1500℃下制备了不同层厚的TiC-Hf N/TiC-HfC层状陶瓷,其层厚分别为0.25、0.30、0.35、0.40mm,研究了层厚对该材料微观组... 详细信息

以TiC为基体相、Hf N和HfC分别为各层的增强相、Ni和Co为金属相,利用微叠层装置进行叠层,采用真空热压烧结技术,在1500℃下制备了不同层厚的TiC-Hf N/TiC-HfC层状陶瓷,其层厚分别为0.25、0.30、0.35、0.40mm,研究了层厚对该材料微观组织和力学性能的影响。研究结果表明:在不同层厚下,材料的断口形貌基本相似,且晶粒的尺寸均在5μm左右;随着层厚的增大,材料的相对密度、硬度和抗弯强度先增大后减小,层面断裂韧度基本保持不变,而层间断裂韧度不断减小;当层厚为0.30 mm时,材料具有相对较好的综合力学性能,此时其硬度为(19.6±0.24)GPa、抗弯强度为(841.1±20) MPa、层面断裂韧度为(6.5±0.18)MPa·m^(1/2)和层间断裂韧度为(8.3±0.27)MPa·m^(1/2)。

关键词：层状陶瓷层厚微观组织力学性能

层厚与岩性控制裂缝发育的力学机理研究——以鄂尔多斯盆地延长组为例

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北京大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 1047-1058页

作者：赵文韬侯贵廷张居增冯胜斌鞠玮尤源于璇詹彦造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油天然气股份有限公司长庆油田勘探开发研究院西安710021

以鄂尔多斯盆地南部的延长组长6～7段为例，重点研究层厚和岩性控制构造裂缝发育的规律，并对其裂缝面密度进行定量化研究。结果表明，层厚影响构造裂缝发育，薄层比厚层更易发育构造裂缝，这与不同层厚中裂缝尖端应力集中情况不同有关... 详细信息

以鄂尔多斯盆地南部的延长组长6～7段为例，重点研究层厚和岩性控制构造裂缝发育的规律，并对其裂缝面密度进行定量化研究。结果表明，层厚影响构造裂缝发育，薄层比厚层更易发育构造裂缝，这与不同层厚中裂缝尖端应力集中情况不同有关。在一定厚度范围内，裂缝面密度与层厚之间有幂指数关系；当厚度超过临界值（约250cm）时，裂缝面密度基本上不变。在相同层厚和不同岩性条件下，裂缝面密度由小到大依次为中砂岩、细砂岩、粉砂岩和页岩，即在相同构造环境和等厚地层情况下，碎屑岩粒级越小，面密度越大，构造裂缝面密度与岩石粒径之间呈负幂指数关系，这与不同粒级的颗粒间应力不同有关。通过多元分析和力学机理探讨，认为本区控制裂缝发育的两个因素中，层厚是主控因素。

关键词：层厚岩性构造裂缝鄂尔多斯盆地延长组裂缝面密度

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金属熔融涂覆成形薄壁件表面形貌与工艺

浙江大学学报（工学版） 2018年第1期52卷 24-28页

作者：杜军王鑫任传奇白浩西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

针对现有金属增材制造设备昂贵、成形效率低等问题,提出金属熔融涂覆增材制造(MFCAM).以锡铅合金为原料,开展基础工艺实验,研究流量、成形速度和层厚对多层单道成形件表面形貌特征的影响规律.通过统计分析影响因素,提高成形件表面质量,... 详细信息

针对现有金属增材制造设备昂贵、成形效率低等问题,提出金属熔融涂覆增材制造(MFCAM).以锡铅合金为原料,开展基础工艺实验,研究流量、成形速度和层厚对多层单道成形件表面形貌特征的影响规律.通过统计分析影响因素,提高成形件表面质量,采用显微图像观察,结合波纹度对多层单道试件层间结合状态进行评估.研究结果表明,金属熔融涂覆增材制造成形效率为50mm^3/s,成形件表面波纹度的轮廓算术平均偏差为0.944 8,证明了MFCAM新工艺的可行性及高效性.

关键词：增材制造金属熔融涂覆多层单道表面形貌锡63铅37 层厚

高功率选区激光熔化成形316L不锈钢层厚与性能的关系

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热加工工艺 2023年第7期52卷 21-26页

作者：陈东菊李娜王朋孔帅曾志强北京工业大学材料与制造学部数控精密加工研究所北京100124 北京工业大学机械工业重型机床数字化设计与测试技术重点实验室北京100124 北京工业大学先进制造技术北京市重点实验室北京100124

采用高功率选区激光熔化技术和不同层厚(150、200、250μm)进行316L不锈钢粉末的单道成形、块体成形和拉伸试样成形试验,研究了单道形貌、块体致密度和截面组织、拉伸性能等。结果发现,平均熔宽随着层厚的增加而增加;相同层厚时,曝光时... 详细信息

采用高功率选区激光熔化技术和不同层厚(150、200、250μm)进行316L不锈钢粉末的单道成形、块体成形和拉伸试样成形试验,研究了单道形貌、块体致密度和截面组织、拉伸性能等。结果发现,平均熔宽随着层厚的增加而增加;相同层厚时,曝光时间越长,熔宽也越大。单熔道稳定成型随层厚的增加所需的曝光时间增大。三种层厚下均出现了液滴飞溅情况,液滴飞溅的程度随着层厚的增加而增加;相同层厚时,曝光时间越长,液滴飞溅的颗粒物越大。同等条件下,随层厚增大,成型效果逐渐变差。其中,150μm层厚时,致密度最大,达到99.9%,200μm层厚的力学性能最佳。250μm层厚时,晶粒尺寸较大,致密度较差,力学性能较差。粉层厚度不能无限增加,需在一个合理的参数范围内,以保证成形的效果。

关键词：高功率选区激光熔化 316L不锈钢层厚曝光时间力学性能

CoCrNi/CoCrFeMnNi纳米多层复合材料力学行为及其变形机理的分子动力学模拟

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CoCrNi/CoCrFeMnNi纳米多层复合材料力学行为及其变形机理的分子...

作者：万里华中科技大学

学位级别：硕士

金属纳米多层材料作为一种周期性多层复合材料,具有高硬度、高强度和高韧性等优异的力学性能,在航空、航天、国防等领域有着良好的应用前景。该材料由于具有丰富的相界面和周期性多层结构,呈现出强烈的尺度效应以及异于传统复合材料混... 详细信息

金属纳米多层材料作为一种周期性多层复合材料,具有高硬度、高强度和高韧性等优异的力学性能,在航空、航天、国防等领域有着良好的应用前景。该材料由于具有丰富的相界面和周期性多层结构,呈现出强烈的尺度效应以及异于传统复合材料混合律的独特力学行为。当前,大多相关研究都是针对由不同单质金属构成的多层材料(如Cu/Nb、Cu/Ni等)开展的,对其变形行为和强化机制的认识已相对完善。不同于单质金属和传统合金,高熵合金是由五种或更多元素以相等或接近相等的原子比组成的单一固溶体合金,具有高强度、高塑性和抗辐照等优异性能。目前,高熵合金纳米多层材料相关的研究才刚刚起步,其变形模式和内在物理机理有待进一步深入探究。有鉴于此,本文通过分子动力学模拟方法,系统地研究了高熵合金纳米多层复合材料Co Cr Ni/Co Cr Fe Mn Ni(FCC/FCC体系)在拉伸载荷和循环载荷下的力学响应和变形机理。本文的研究内容和结论主要包括以下三个方面:(1)基于分子动力学模拟,研究了不同温度(77 K、300 K)下中熵合金CoCrNi、高熵合金CoCrFeMnNi单质材料的拉伸力学响应,分析了其中的微观变形机理。研究表明:低温下,Co Cr Ni和Co Cr Fe Mn Ni均具有更高的屈服强度和塑性流动强度;同一温度下,与Co Cr Fe Mn Ni相比,Co Cr Ni具有更高的屈服强度以及流动强度。Co Cr Ni和Co Cr Fe Mn Ni的塑性变形机制均以位错滑移为主导,同时位错的相互作用形成了Lomer-Cottell锁,有效阻碍了塑性变形过程中位错的滑移,有利于增强应变硬化能力;随着温度的降低,两种材料的Shockley不全位错密度明显增加,低温更有利于不全位错的形核和运动。此外,在Co Cr Ni和Co Cr Fe Mn Ni的塑性变形阶段均能观察到孪晶形核及退孪晶行为的发生,是塑性变形行为的有利补充。(2)基于上述研究,进一步分析了拉伸载荷下CoCrNi/CoCrFeMnNi纳米多层复合材料的力学响应和微观塑性变形机理,并探讨了层厚(h)和调制比(R)(即Co Cr Ni层厚h 与Co Cr Fe Mn Ni层厚h 的比值)的影响。研究表明:高熵合金多层复合共格界面上生成了两相晶格失配位错网,它们既可以作为位错的形核源,也可以作为阻碍位错穿越界面运动的壁垒。在塑性变形初始阶段,Co Cr Fe Mn Ni层内位错的形核和滑移占主导地位;随着外加载荷的增大,滑移位错在界面处塞积并穿透界面在Co Cr Ni层内增殖滑移,促进了塑性变形从Co Cr Fe Mn Ni层到Co Cr Ni层的传递;塑性变形初期产生由不全位错滑移形核的层错,随着塑性变形的增加,变形孪晶逐渐形成。多层复合材料的流动强度随着层厚的减小逐渐增大,呈现出典型的Hall-Petch现象;随着层厚的减小,多层复合材料内位错密度逐渐增大,引起更强的Taylor硬化和更高的流动强度。此外,多层复合材料的流动强度随着调制比(Co Cr Ni体积分数)的增大而增大;不同层厚和调制比Co Cr Ni/Co Cr Fe Mn Ni多层复合材料的流动强度模拟结果均高于复合材料混合率模型的计算结果,部分层厚和调制比的多层复合材料流动强度甚至超过了Co Cr Ni单质材料。(3)进一步对比研究了CoCrNi、CoCrFeMnNi单质材料和CoCrNi/CoCrFeMnNi纳米多层复合材料在拉压循环载荷下的力学响应,分析了层厚对多层复合材料微观循环变形行为的影响。结果表明:在单调载荷作用下,Co Cr Ni、Co Cr Fe Mn Ni单质材料和Co Cr Ni/Co Cr Fe Mn Ni多层复合材料均出现了拉压不对称现象。随着循环次数的增加,单质材料的流动强度很快达到饱和并保持稳定,而多层复合材料则出现先循环软化后循环强化的现象,其循环塑性变形模式表现为非FCC结构的逐渐累积。与单质材料相比,高熵合金多层复合材料在循环变形过程中产生了更多的晶格无序结构,从而阻碍了位错的反向滑移,导致其包辛格效应减弱;多层复合材料的晶格无序程度随着层厚的减小逐渐增大,包辛格效应也呈现出减弱的趋势。

关键词：金属纳米多层复合材料分子动力学模拟高熵合金层厚调制比循环塑性

壳层厚度对中空苯丙乳胶粒结构形态及遮盖性的影响

同方学位论文库评论

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材料导报 2019年第4期33卷 724-728页

作者：袁腾梁斌黄家健杨卓鸿邵庆辉华南农业大学材料与能源学院广州510642 华南理工大学化学与化工学院广州510640

在利用三层交联型碱溶胀法制备中空苯丙乳胶粒的基础上,采用粒径分析仪、粘度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectrophotometry)等测试方法考察了壳层厚度对中空乳胶粒结构形态和遮盖性的影响。研究结... 详细信息

在利用三层交联型碱溶胀法制备中空苯丙乳胶粒的基础上,采用粒径分析仪、粘度计、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectrophotometry)等测试方法考察了壳层厚度对中空乳胶粒结构形态和遮盖性的影响。研究结果表明,壳层的厚度对中空聚合物乳胶粒的形态和遮盖性具有重要影响,随着壳层厚度的增加,乳胶粒粒径先减小后增大,并在壳/中间层包覆核的比值等于7时达到最小值,乳液粘度也一直减小。同时,在壳层厚度增加的过程中,中空聚合物乳胶粒表面粗糙程度逐渐降低,破裂和塌陷的乳胶粒逐渐减少,遮盖性先增强后减弱。壳/中间层包覆核的最佳比值为7～9。

关键词：中空苯丙乳胶粒三层交联型碱溶胀法层厚结构形态遮盖性粒度分布

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四川地区近水平红层岩体崩塌块径特征研究

四川地区近水平红层岩体崩塌块径特征研究

作者：李夺西南交通大学

学位级别：硕士

四川红层地区主要为砂、泥岩等软硬岩交互产出,由于差异性风化的原因,崩塌灾害频发,对人民生命财产安全造成巨大的威胁,为了预防和减少崩塌所造成的危害,就需要对崩塌发生的规模及破坏性具有一定的了解,而崩塌的块径是对崩塌破坏性最好... 详细信息

四川红层地区主要为砂、泥岩等软硬岩交互产出,由于差异性风化的原因,崩塌灾害频发,对人民生命财产安全造成巨大的威胁,为了预防和减少崩塌所造成的危害,就需要对崩塌发生的规模及破坏性具有一定的了解,而崩塌的块径是对崩塌破坏性最好的诠释。目前主要通过已经发生过的崩塌的周期、时间和规模等对崩塌破坏性进行判断,而预测首次发生或预兆不明显的崩塌灾害的规模的依据很少。因此,通过研究崩塌块径大小进一步判断崩塌规模或破坏性对崩塌的防治有着重要的意义。本文通过对阆中市、龙泉山区、犍为县以及宜宾市的近水平红层进行大量的资料搜集和现场调查,分析研究节理间距与层厚之间存在的联系,并通过数值模拟计算以及构造物理模拟实验对节理间距与层厚之间的关系进行验证,同时分析其影响因素。从而通过层厚判断节理间距的大小,进一步预测崩塌时可能产生的最大块径,预测崩塌发生时可能出现的规模及破坏性大小,进行针对性较强的防护。主要通过野外调查和资料搜集得到四川地区红层岩体的节理间距、层厚、岩性以及交互类型等数据,对数据进行总结和分析,确定层厚与节理间距之间的关系,以及其他因素对其的影响。在此基础上,应用数值模拟软件对不同条件下砂泥岩互层岩体受压缩的情况进行模拟,分析层厚、施加位移以及弹性模量对节理间距和层厚/节理间距比值情况的影响。由于岩体受压缩时会由于约束和自身阻抗发育一个最容易出现的褶皱,这个褶皱可以看作一个正弦曲线,而放在岩层中,褶皱的转折端是最易发生节理的位置,所以两者的距离可以近似认为是节理间距。同时为了进一步验证调查结果,通过构造物理模拟实验对岩体受压缩形成褶皱的过程进行模拟,并分不同层厚、挤压距离以及弹性模量进行实验,记录实验数据并进行分析,将实验结果和数值模拟结果与现场调查所得到的结论进行对比验证,得到一个较为准确的判定节理间距的方法或规律。确定了层厚与节理间距之间存在着一定的线性关系,以此来预测如果出现崩塌,崩塌的最大块径,从而判断崩塌的规模且在崩塌发生之前对其采取更加有针对性的防治措施,以及更加准确的设计标准等。

关键词：红层崩塌节理间距层厚砂泥岩互层