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电弧增材镍铝青铜的组织与性能

焊接学报 2024年第8期45卷 103-109页

作者：刘缙王克鸿徐程刘晨雨彭勇南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

镍铝青铜合金由于其在海水中的高耐腐蚀性能、抗生物污染性能和良好的抗空化冲击性能,被广泛运用于船舶螺旋桨的制造,但传统的铸造镍铝青铜由于材料成本过高,并且性能已不再适用于现今越来越高的要求.为了获得性能优异的镍铝青铜构件,... 详细信息

镍铝青铜合金由于其在海水中的高耐腐蚀性能、抗生物污染性能和良好的抗空化冲击性能,被广泛运用于船舶螺旋桨的制造,但传统的铸造镍铝青铜由于材料成本过高,并且性能已不再适用于现今越来越高的要求.为了获得性能优异的镍铝青铜构件,采用了电弧增材制造技术成功制造了镍铝青铜合金构件,研究了铸造镍铝青铜和电弧增材的镍铝青铜的微观组织和力学性能的差异.结果表明,与铸态镍铝青铜合金相比,电弧增材制造的镍铝青铜合金有更细小的微观组织,κⅠ相的析出被抑制,绝大多数的β′相转变为α+κⅢ的共析组织,元素分布更均匀.与铸态镍铝青铜相比(545 MPa,20%),电弧增材制造的镍铝青铜构件展现了更加优异的力学性能,极限抗拉强度达到700 MPa,断后伸长率达到38%.

关键词：电弧增材制造镍铝青铜微观结构力学性能

(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)反铁电陶瓷的介电储能性能

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1211-1216页

作者：张楠张骥汪尧进南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性... 详细信息

电介质电容器具有超高的功率密度和超快的充放电速率,因而在脉冲功率技术中具有应用前景。利用固相法制备了(Pb_(0.97)La_(0.02))(Zr_(0.6)Sn_(0.4))O_(3)(PLZS)反铁电陶瓷,研究了不同烧结温度下PLZS陶瓷的晶体结构、微观形貌、介电性能、反铁电及储能性能。结果表明,不同温度烧结的样品均具有正交钙钛矿结构,且随着烧结温度的升高,陶瓷的致密度逐渐提高、晶粒尺寸也逐渐增大。因此,最佳温度下(1225℃)烧结的陶瓷具有最佳的储能性能,可回收能量密度密度约13.3 J/cm^(3),储能效率约83.6%。

关键词：固相法反铁电陶瓷介电性能储能性能

共晶高熵合金C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni强度-韧性协同效应

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第4期34卷 1204-1213页

作者：黄思睿张继峰朱和国南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)... 详细信息

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)Fe_(5)Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5MPa以及伸长率55.4%)相比,C_(0.2)CoCr_(3)Fe_(5)Ni共晶HEA的屈服强度(378.9MPa)、极限抗拉强度(837.1MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高。该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化。

关键词：高熵合金 M_(23)C_(6)碳化物共晶组织力学性能强化机制

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高强度双网络结构木基复合凝胶的制备及性能

材料工程 2024年第4期52卷 209-217页

作者：王露臻钟丽游沐秋徐朝阳金永灿李大纲陈楚楚南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 南京林业大学轻工与食品学院南京210037

以木材为原料,通过脱基质处理获得木材纤维骨架,在其多孔结构中利用原位聚合法构建以聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAM)为双网络结构填充相的高强度木基复合凝胶。通过调控PVA及PAM在复合凝胶体系中的质量比,系统研究制备所得木基复合凝胶... 详细信息

以木材为原料,通过脱基质处理获得木材纤维骨架,在其多孔结构中利用原位聚合法构建以聚乙烯醇(PVA)/聚丙烯酰胺(PAM)为双网络结构填充相的高强度木基复合凝胶。通过调控PVA及PAM在复合凝胶体系中的质量比,系统研究制备所得木基复合凝胶的宏/微观形貌、力学性能、光学性能及表面化学性能等变化规律。结果表明:在聚丙烯酰胺/木材纤维骨架中引入少量PVA,通过构建双网络结构,能够有效提升木基复合凝胶的力学性能,其最大拉伸强度可达16.47 MPa,断裂伸长率约为11.61%。将木基复合凝胶作为柔性基材组装构建传感器件,电导率为1.8 S/m,发现木基传感器在多种形变下均表现出稳定可重复的相对电流信号变化。

关键词：木材聚乙烯醇聚丙烯酰胺凝胶力学性能柔性传感器

纤维素基三维多孔材料在电化学储能器件中的应用研究现状

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高分子材料科学与工程 2024年第1期40卷 168-178页

作者：罗明轩梁环王欣雨李玉光杨雨尘胡欣南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211800 南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800 南京先进生物材料与过程装备研究院江苏南京211200

随着我国“双碳”战略的实施,电化学储能技术(如超级电容器、锂离子电池等)得到蓬勃发展。作为电化学储能器件的关键部件,电解质、电极和隔膜材料对储能器件的能量密度、循环稳定性等具有决定性作用。纤维素基三维多孔材料(包括水凝胶... 详细信息

随着我国“双碳”战略的实施,电化学储能技术(如超级电容器、锂离子电池等)得到蓬勃发展。作为电化学储能器件的关键部件,电解质、电极和隔膜材料对储能器件的能量密度、循环稳定性等具有决定性作用。纤维素基三维多孔材料(包括水凝胶、气凝胶和海绵),由于具有高比表面积、高孔隙率、高离子导通率及可控掺杂等特点,已作为电解质、电极和隔膜等广泛地应用于储能器件。文中系统介绍了近年来纤维素基三维材料分别作为电解质、电极及隔膜在超级电容器、锂离子电池、锂硫电池、燃料敏化太阳能电池等电化学储能器件中的应用,综述了不同纤维素基三维复合材料的结构(如孔隙率、比表面积、孔容等)及应用于不同电化学储能器件时的储能机制及储能性能(能量密度、循环性能等),并对新能源和储能技术领域面临的挑战与发展前景进行了展望。

关键词：纤维素储能技术隔膜电解质电极

基于代理模型和NSGA-Ⅱ的超高强钢电阻点焊工艺参数多目标优化

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焊接学报 2024年第4期45卷 20-25,I0004页

作者：卓文波谭国笔陈秋任侯泽宏王显会韩维建黄理南京理工大学机械工程学院南京210009 长三角先进材料研究院苏州215000 南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心南京210009

为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程... 详细信息

为寻求超高强钢电阻点焊时最佳的焊接工艺参数,开展正交试验法设计三因素五水平的平板搭接点焊试验,以焊接时间、焊接电流和电极压力为可调的工艺参数,将熔核直径、压痕深度、拉剪强度及飞溅情况作为焊接接头质量评价指标.基于高斯过程回归和BP神经网络建立起焊接工艺参数与焊接接头质量评价指标之间关系的代理模型,训练的结果显示模型精度很高.最后利用带精英策略的非支配排序的遗传算法NSGA-Ⅱ实现多目标优化,得到各评价指标之间的最优pareto解集.经验证,各评价模型的相对误差值都很小.结果表明,该优化方法有较好的预测效果和稳定性.通过使用较少的试验数据,建立优化模型的方法对电阻点焊及其它焊接领域最佳焊接工艺参数的选取具有重要的指导价值.

关键词：多目标优化电阻点焊工艺参数代理模型非支配排序遗传算法

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无石棉摩擦材料的开发

非金属矿 1989年第2期12卷 51-54页

作者：徐申二南京摩擦材料总厂

本文介绍钢纤维、玻璃纤维、有机纤维以及天然纤维等四种材质摩擦材料开发的现状,列举了国外实例。指出石棉摩擦材料有其独特优点,在研制无石棉摩擦材料的同时,不应放弃发展石棉摩材。

关键词：摩擦材料无石棉摩材开发

光滑粒子法中的摩擦接触算法及其在含界面土体变形问题中的应用

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岩土力学 2024年第3期45卷 885-894页

作者：陈丁黄文雄黄丹河海大学力学与材料学院江苏南京211000

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法作为拉格朗日型的无网格粒子类方法,在固体极大变形问题的数值求解分析中具有显著优势。针对包含界面接触的固体大变形问题的SPH模拟,基于一种能改善边界精度的光滑粒... 详细信息

光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,简称SPH)方法作为拉格朗日型的无网格粒子类方法,在固体极大变形问题的数值求解分析中具有显著优势。针对包含界面接触的固体大变形问题的SPH模拟,基于一种能改善边界精度的光滑粒子插值格式——有限粒子法(finiteparticlemethod,简称FPM),提出了一种新的点对体积的离散(point-to-volume discretization,简称PTVD)界面接触算法。该算法实际是将界面接触力等价转换为接触点附近两组粒子间的外部相互作用力。具体是根据接触界面特点将接触面两侧物体离散后的粒子划分为主体粒子和从属粒子,对于每个接触点附近的从属粒子,根据其影响域所包含的主体粒子情况确定该粒子与接触面的相对关系计算法向接触力,根据其影响域内两类粒子的相对切向速度和界面摩擦系数计算切向接触力。PTVD接触算法可避免界面粒子识别及精确模拟等相关的复杂接触力计算,充分体现了光滑粒子法的非局部特点。在利用经典界面接触和摩擦算例进行验证的基础上,将PTVD算法应用于颗粒土拟静力坍塌和弹体侵彻软土等涉及接触界面的大变形土力学问题SPH数值分析,结果表明PTVD算法在摩擦接触问题的SPH数值分析中具有有效性和广泛适用性。

关键词：光滑粒子流体动力学法摩擦接触界面大变形 PTVD接触算法

仿生爬壁机器人:研究基础、关键技术及发展预测

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科学通报 2024年第17期69卷 2380-2400页

作者：裴香丽刘书豪师瑞卓魏安民吴志伟戴振东南京航空航天大学机电学院仿生结构与材料防护研究所南京210016

爬壁机器人是移动机器人的重要分支,能代替人工在高危、狭小、恶劣等环境工作.研制仿生爬壁机器人从筛选具有优异攀爬能力的动物,研究其运动行为、机体结构、附着能力、感知控制的规律入手,凝练爬壁机器人设计准则,发展灵活、轻质、微... 详细信息

爬壁机器人是移动机器人的重要分支,能代替人工在高危、狭小、恶劣等环境工作.研制仿生爬壁机器人从筛选具有优异攀爬能力的动物,研究其运动行为、机体结构、附着能力、感知控制的规律入手,凝练爬壁机器人设计准则,发展灵活、轻质、微型、适应性广的移动机器人,为航空、航天、救援等提供必要的装备.这类研究受到基础科学、工程技术和产业应用等领域专家的广泛关注.本文梳理仿生爬壁机器人研究的现状,总结典型攀爬动物的运动行为、附着机制,归纳爬壁机器人的附着方式、移动机构和运动控制等方面的关键技术,分析仿生爬壁机器人附着和移动方式的特点,给出已有爬壁机器人的仿生度,并展望仿生爬壁机器人的核心问题和发展趋势,为未来仿生爬壁机器人的发展提供参考意见.

关键词：仿生爬壁机器人仿生附着机理移动方式控制方法