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铝合金细化剂细化行为研究现状与展望

铸造 2024年第4期73卷 445-452页

作者：杨光文胜平雷志国黄晖熊湘沅北京工业大学材料与制造学部北京100124

晶粒细化处理能够显著改善铝合金的综合性能,对拓展其应用领域意义重大。本文基于异质形核,探讨了点阵错配模型、边边匹配模型以及自由生长模型,肯定了边边匹配模型在筛选潜在晶粒细化剂方面的高效性;根据自由生长模型关于异质相尺寸、... 详细信息

晶粒细化处理能够显著改善铝合金的综合性能,对拓展其应用领域意义重大。本文基于异质形核,探讨了点阵错配模型、边边匹配模型以及自由生长模型,肯定了边边匹配模型在筛选潜在晶粒细化剂方面的高效性;根据自由生长模型关于异质相尺寸、形态、分布等对晶粒细化效果影响的理论研究,归纳了物理、化学方法调控第二相进而优化细化效果的研究进展,并且对第二相尺寸影响细化效果的原因进行了理论阐述,最后对优化晶粒细化剂的方向做了展望。

关键词：铝合金晶粒细化边边匹配模型自由生长模型第二相

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凝固过程多尺度原位研究进展

铸造技术 2024年第3期45卷 191-207页

作者：张伦勇贺一轩孙剑飞哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西北工业大学材料学院陕西西安710072 西北工业大学凝固技术国家重点实验室陕西西安710072

凝固过程控制是诸多相关技术的核心,在不同尺度上理解凝固行为对于实现凝固过程的有效设计与精确控制至关重要。历经数十载,凝固行为的原位研究已在微观尺度上揭示出凝固组织动态演化的丰富行为,并逐步向纳观尺度拓展。本文简要梳理了... 详细信息

凝固过程控制是诸多相关技术的核心,在不同尺度上理解凝固行为对于实现凝固过程的有效设计与精确控制至关重要。历经数十载,凝固行为的原位研究已在微观尺度上揭示出凝固组织动态演化的丰富行为,并逐步向纳观尺度拓展。本文简要梳理了近半个世纪以来在微观尺度及纳观尺度凝固行为原位研究所取得的主要成果,总结了凝固过程多尺度原位研究方法,从原位研究角度揭示了胞晶、枝晶转变与组织演化行为及其影响规律,展示了目前已知的关于等轴晶、共晶体系凝固及组织特征的原位研究成果,也简要介绍了当前在金属熔体纳观尺度形核行为方面原位研究得到的认知。

关键词：凝固过程原位研究多尺度行为

多程快速气体渗碳渗层碳浓度分布的数学模式研究

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哈尔滨工业大学学报 1989年第6期21卷 81-87页

作者：夏立芳黄亲国哈尔滨工业大学金属材料及热处理教研室

本文建立了碳扩散系数与碳浓渡有关、适用于多程快速气体渗碳的渗层碳浓度分布数学模式.利用所得数学模式,进行计算机仿真,与实验结果吻合良好.

关键词：气体渗碳渗层碳浓度数学模式

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退火对锆合金表面Cr涂层孔隙率的影响

金属热处理 2024年第1期49卷 262-267页

作者：李志康王全伟申晓凤黄娇樊立峰马文张鹏省内蒙古工业大学材料科学与工程学院内蒙古自治区薄膜与涂层重点实验室内蒙古呼和浩特010051 内蒙古工业大学稀土金属材料工程研究中心内蒙古呼和浩特010051 西北有色金属研究院陕西西安710016

采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可... 详细信息

采用超音速火焰喷涂技术(High velocity oxygen fuel, HVOF)在Zr-4合金表面制备Cr涂层,在700℃退火2 h,在水蒸汽环境中进行1000℃高温氧化试验,采用豪斯天平密度测定组件测量涂层致密度,研究退火对Cr涂层孔隙率的影响。结果表明,退火可以明显提高Cr涂层致密度,弥补采用超音速火焰喷涂在试验参数下制备的涂层孔隙率高的问题,但其对涂层与基体界面无明显改变。退火处理后的Cr涂层抗氧化性能优于未退火样品,说明涂层制备后采用适当的热处理工艺可以达到改善涂层微观结构、提高涂层致密度以提升Cr涂层抗高温氧化性能的效果。

关键词：锆合金铬涂层 HVOF 退火致密度

造孔剂种类对数字光处理成形多孔Si_(3)N_(4)陶瓷性能的影响

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机械工程学报 2024年第11期60卷 273-282页

作者：吴亚茹张振雨张扬泽吴甲民田冲黄海露林鑫史玉升华中科技大学材料科学与工程学院武汉430074 华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室武汉430074 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心武汉430074 西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072 西北工业大学金属高性能增材制造与创新设计工业和信息化部重点实验室西安710072

多孔Si_(3)N_(4)陶瓷由于其优秀的性能而被应用于航空航天等领域,添加造孔剂法是一种有效制备多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的方法。采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技术结合添加造孔剂法制备多孔Si_(3)N_(4)陶瓷,系统地研究了淀... 详细信息

多孔Si_(3)N_(4)陶瓷由于其优秀的性能而被应用于航空航天等领域,添加造孔剂法是一种有效制备多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的方法。采用数字光处理(Digital light processing,DLP)技术结合添加造孔剂法制备多孔Si_(3)N_(4)陶瓷,系统地研究了淀粉、稻壳粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)四种造孔剂对多孔Si_(3)N_(4)陶瓷性能的影响规律。研究表明,造孔剂粉体颗粒比表面积的不同对浆料黏度有所影响,其中,稻壳粉比表面积最大,其浆料黏度最小。同时,陶瓷浆料中固相含量的升高会导致固化深度降低;而固体颗粒的平均粒径增大会降低对紫外光的散射,使固化深度升高。此外,造孔剂的物理性质与形态差异会对素坯与烧结样品的微观形貌产生影响,但不影响多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的相转变过程与断裂方式。多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的抗弯强度随着孔隙率的增加而减小,而孔隙率则与造孔剂自身的物理性质和所形成孔隙的特点密切相关。综合考虑不同造孔剂对陶瓷浆料黏度和固化深度以及DLP打印素坯的质量与烧结样品性能的影响,选用PMMA造孔剂比较合适。添加10%PMMA作为造孔剂时,多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的综合性能较好,体积密度为2.66 g/cm^(3),孔隙率为20.10%,抗弯强度为463.43 MPa。

关键词：多孔Si_(3)N_(4)陶瓷数字光处理技术造孔剂孔隙率抗弯强度

航空发动机高温合金环形罩壳充液拉深成形缺陷控制

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航天制造技术 2024年第4期 25-29页

作者：孙文贾春莉刘伟苑世剑哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 首都航天机械有限公司北京100076

针对航空发动机环形罩壳零件整体成形时产生起皱和开裂的问题,提出环形罩壳零件一道次充液拉深成形工艺。在分析计算和有限元仿真基础上实现了工艺参数优化,并开展了成形工艺实验研究。随液室压力的增大,环形罩壳零件侧壁起皱趋势降低;... 详细信息

针对航空发动机环形罩壳零件整体成形时产生起皱和开裂的问题,提出环形罩壳零件一道次充液拉深成形工艺。在分析计算和有限元仿真基础上实现了工艺参数优化,并开展了成形工艺实验研究。随液室压力的增大,环形罩壳零件侧壁起皱趋势降低;同时,在合理的压边力下局部凸包的减薄率逐渐降低,充液拉深成形能够显著抑制曲面起皱与底部开裂,解决环形罩壳零件整体成形制造难题。

关键词：环形罩壳件充液拉深成形起皱

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新型自支撑ZIF玻璃膜的制备及气体分离性能

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硅酸盐学报 2024年第8期52卷 2545-2552页

作者：叶茂奥德孙玉绣顾振杰杨紫博乔志华天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387 天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学化学工程与技术学院天津300387 天津工业大学物理科学与技术学院天津300387 天津工业大学材料科学与工程学院天津300387 邯郸学院河北省杂环化合物重点实验室河北邯郸056006

金属–有机骨架(MOF)材料因其较高的比表面积、丰富的化学官能团、可调的孔隙结构和良好的热化学稳定性而可作为膜材料备受关注。本工作利用液体辅助球磨法合成了沸石型咪唑酯骨架材料(ZIF-62),通过对压制的ZIF-62薄片进行热处理,得到... 详细信息

金属–有机骨架(MOF)材料因其较高的比表面积、丰富的化学官能团、可调的孔隙结构和良好的热化学稳定性而可作为膜材料备受关注。本工作利用液体辅助球磨法合成了沸石型咪唑酯骨架材料(ZIF-62),通过对压制的ZIF-62薄片进行热处理,得到了具有良好气体分离性能的自支撑ZIF-62玻璃膜。结果表明,热处理过程未改变ZIF-62晶体的化学键和配体组成,实现了ZIF-62晶体从晶态到无定形玻璃态的转化。通过改变ZIF-62粉末的添加量,可以得到不同厚度的自支撑ZIF-62玻璃膜,随着厚度的不断降低,制备的ZIF-62玻璃膜的CO_(2)渗透速率不断增加,CO_(2)/CH_(4)分离选择性不断降低。此外,在48 h的连续测试过程中,ZIF-62玻璃膜的气体分离性能依旧保持良好的稳定性。本工作对MOF材料在膜气体分离领域中的应用具有参考意义。

关键词：金属-有机骨架玻璃膜可加工性气体分离

微生物碳链延长技术转化合成中链脂肪酸研究进展

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应用与环境生物学报 2024年第3期30卷 642-652页

作者：常博然邓琳陈茹岚薛会英西藏农牧学院高原生态研究所林芝860000 哈尔滨工业大学环境学院哈尔滨150000 西藏农牧学院资源与环境学院林芝860000

环境污染和资源短缺是人类当下面临的重大难题.为了实现经济效益和环境友好策略、开发清洁可再生的化学品,推动绿色生态理念下可持续的能源供应显得尤为重要.微生物碳链延长(CE)技术以微生物作为接种物生产中链脂肪酸(MCFAs),是一种新... 详细信息

环境污染和资源短缺是人类当下面临的重大难题.为了实现经济效益和环境友好策略、开发清洁可再生的化学品,推动绿色生态理念下可持续的能源供应显得尤为重要.微生物碳链延长(CE)技术以微生物作为接种物生产中链脂肪酸(MCFAs),是一种新兴转化技术.首先综述微生物CE技术的原理和过程,着重介绍电子供体氧化过程、逆β氧化(RBO)及脂肪酸生物合成(FAB)途径.进一步分析影响CE反应的关键因素,包括电子供体和受体、pH值、温度、接种物来源、反应器设计以及运行参数(SRT/HRT).最后详细总结CE性能强化技术的最新研究进展.以微生物作为CE的接种物,能够生成具有高附加值的MCFAs,且在导体材料、特异性药剂和加电的性能强化以及数学模型、多组学分析等技术的加持下,MCFAs的产率明显提高.CE技术在资源化领域已展现出巨大潜力,未来需要针对性地研究微生物群落结构及其功能与环境间的相互作用关系,着力开发新的分离提纯技术和工程策略,同时寻找具有可持续性的低廉原料作为电子供体,以实现降低成本的同时提高MCFAs的产率和特异性.微生物转化生产MCFAs能够补充碳源,减缓全球气候变暖,为资源化处理提供新的指导思路.

关键词：碳链延长微生物群落中链脂肪酸影响因素资源化

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不锈钢凸缘管材充液成形模拟分析

航天制造技术 2024年第4期 11-15页

作者：董楹董志玲黄旭韩聪马广宇航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司哈尔滨150060 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001

针对一种航空用凸缘卡箍零件,对不锈钢管材进行充液成形工艺研究。通过DYNAFORM有限元分析软件建立了1Cr18Ni9不锈钢管材充液成形模型,探究了单工序高压成形和双工序低压预成形及高压整形工艺对零件减薄率和贴模度情况的影响。研究结果... 详细信息

针对一种航空用凸缘卡箍零件,对不锈钢管材进行充液成形工艺研究。通过DYNAFORM有限元分析软件建立了1Cr18Ni9不锈钢管材充液成形模型,探究了单工序高压成形和双工序低压预成形及高压整形工艺对零件减薄率和贴模度情况的影响。研究结果表明:管材成形工序影响材料流动,对凸缘零件最终成形结果存在很大影响。单工序高压成形时接触摩擦力过大,不利于材料的流动,造成零件减薄率过大并开裂。双工序的低压预成形阶段可以促进材料流动,胀形压力为20 MPa时材料流动不足,零件贴模度较差。胀形压力高于30 MPa时,凸缘变形量过大导致零件翘起。当胀形压力为25 MPa、合模距离为10 mm、整形压力为150 MPa时,零件减薄率适中,贴模度良好,可以成功加工出凸缘卡箍零件。

关键词：航空凸缘管材充液成形加载路径数值模拟

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