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ZnO纳米颗粒掺杂对镍钛合金表面微弧氧化膜层形貌及性能的影响

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材料导报 2024年第13期38卷 185-191页

作者：李红梅孟建兵于浩洋董小娟周海安战胜杰唐友泉山东理工大学机械工程学院山东淄博255049 山东省精密制造与特种加工重点实验室山东淄博255049

针对镍钛合金在体内复杂生理环境的作用下受到腐蚀而释放大量镍离子的问题,向以NaAlO_(2)、C_(10)H_(14)N_(2)Na_(2)O_(8)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为主要成分的电解液中添加ZnO纳米颗粒,通过微弧氧化技术在镍钛合金表面制备耐腐蚀陶... 详细信息

针对镍钛合金在体内复杂生理环境的作用下受到腐蚀而释放大量镍离子的问题,向以NaAlO_(2)、C_(10)H_(14)N_(2)Na_(2)O_(8)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O为主要成分的电解液中添加ZnO纳米颗粒,通过微弧氧化技术在镍钛合金表面制备耐腐蚀陶瓷氧化膜层。采用帕累托法则和正态分布曲线分析ZnO纳米颗粒对氧化膜层孔隙率和孔隙尺寸的作用,通过SEM、EDS、电化学工作站以及水滴接触角来研究颗粒掺杂对氧化膜层微观形貌、化学组分、耐腐蚀性及润湿性能的影响。结果表明:颗粒掺杂后的氧化膜层更加平整致密,孔隙率下降65.3%,孔径平均值从0.518μm降至0.321μm;随着ZnO纳米颗粒的加入,复合膜层的O、Al、Zn含量增加,Ni含量下降,阻抗模值上升,动电位极化曲线明显地向右上方偏移,自腐蚀电位上升32.4%,而电流密度下降一个数量级。

关键词：镍钛合金微弧氧化 ZnO颗粒掺杂膜层形貌耐蚀性能

纤维的体积与材料特性以及髓核横截面积对椎间盘力学行为的影响研究

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生物医学工程学杂志 2024年第1期41卷 144-151页

作者：董瑞春刘忠郭云强安钰坤石舟时明山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 淄博市中心医院脊柱外科与肿瘤科山东淄博255000

在不同研究中纤维的材料特性、体积比例以及髓核的横截面积比例差异很大,而这些因素对椎间盘力学行为的影响尚不明确。通过建立不同参数的椎间盘有限元模型研究椎间盘在压力、压力与角位移或压力与扭矩等载荷下的压力、高度变化、转动... 详细信息

在不同研究中纤维的材料特性、体积比例以及髓核的横截面积比例差异很大,而这些因素对椎间盘力学行为的影响尚不明确。通过建立不同参数的椎间盘有限元模型研究椎间盘在压力、压力与角位移或压力与扭矩等载荷下的压力、高度变化、转动角度、应力和应变。结果发现,纤维材料特性对椎间盘力学行为有很大影响,特别是对转动角度的影响尤为显著。当纤维体积比例较小时,其变化对椎间盘的旋转角影响很大。髓核的面积比例对椎间盘力学行为的影响相对较小。在合理范围内通过适当调整纤维的弹性模量或体积比例,可以得到能够模拟正常椎间盘力学行为的模型。在椎间盘有限元模型中髓核的面积比例在25%~50%内是合理的。本文为椎间盘有限元模型创建和椎间盘退化机制研究提供了指导和参考。

关键词：椎间盘力学行为纤维体积髓核面积

电场驱动复合微纳3D打印低频透明电磁屏蔽玻璃

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机械工程学报 2024年第3期60卷 305-318页

作者：台玉平朱晓阳李红珂于志浩张厚超张凡张广明赵娟赵佳伟黄友奇兰红波青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心青岛266520 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024

为解决大面积高性能低频透明电磁屏蔽玻璃难以低成本批量化制造的挑战性问题,提出一种基于电场驱动微喷射和电镀的复合增材制造新方法,用于制备银镍复合金属网栅低频透明电磁屏蔽玻璃,阐述了制备银镍复合金属网栅的基本原理和工艺流程;... 详细信息

为解决大面积高性能低频透明电磁屏蔽玻璃难以低成本批量化制造的挑战性问题,提出一种基于电场驱动微喷射和电镀的复合增材制造新方法,用于制备银镍复合金属网栅低频透明电磁屏蔽玻璃,阐述了制备银镍复合金属网栅的基本原理和工艺流程;通过实验揭示了主要工艺参数(打印电压、打印速度、打印气压、打印高度、电流密度、电镀时间)对制备银镍复合金属网栅电学性能、光学性能的影响规律;并结合优化的工艺参数,制备了线宽10μm、方阻0.76?/sq、网栅透过率90.2%、在低频波段(10 kHz~30 MHz)屏蔽效能大于40 dB的银镍复合金属网栅透明电磁屏蔽玻璃,复合金属网栅与衬底的黏附力为5B,实现了高屏蔽效能和高透过率电磁屏蔽金属网栅的制造,为高性能低频透明电磁屏蔽玻璃的批量化制造提供了全新的解决方案。

关键词：透明电磁屏蔽微纳3D打印复合金属网栅电场驱动喷射电镀

纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺研究进展

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材料导报 2024年第1期38卷 220-228页

作者：赵新涛姜宁王明道李骏腾李迪谭洪生山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255000 山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 山东理工大学材料科学与工程学院山东淄博255000

拉挤成型作为一种连续生产固定截面的热塑性复合材料成型工艺,具有原材料利用率高、生产效率高、废品率低、产品复制性强、可设计等优点,已在轻量化汽车、建筑建材、风电叶片等领域内广泛应用。热塑性树脂基体存在室温下呈固态、熔融状... 详细信息

拉挤成型作为一种连续生产固定截面的热塑性复合材料成型工艺,具有原材料利用率高、生产效率高、废品率低、产品复制性强、可设计等优点,已在轻量化汽车、建筑建材、风电叶片等领域内广泛应用。热塑性树脂基体存在室温下呈固态、熔融状态下流动性差的问题,导致纤维浸渍困难,成为此类成型工艺发展的瓶颈,因此改进拉挤成型工艺的关键集中在纤维浸渍技术上。本文综述了纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺的研究进展,并根据浸渍方式的不同将热塑性复合材料拉挤成型工艺分为非反应型拉挤成型工艺和反应型拉挤成型工艺,介绍了每种成型工艺的浸渍特点、制备流程以及工艺优化方案,阐述了拉挤成型工艺中不同的纤维浸渍方式对制件质量的影响规律,最后对拉挤成型工艺现存的问题进行了讨论,展望了未来纤维增强热塑性复合材料拉挤成型工艺的发展趋势,为今后拉挤成型工艺的深入研究和开拓创新提供参考。

关键词：纤维增强浸渍技术成型工艺拉挤成型热塑性复合材料

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改性MCrAlY涂层的研究进展

材料导报 2024年第7期38卷 179-188页

作者：孙华键郭德林李如庆侯良朋杨明辉孙金钊殷凤仕山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 山东理工大学化学化工学院山东淄博255000

热防护涂层可以有效阻止高温、高压、高速等严苛环境造成的高温氧化、疲劳失效等问题,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的热防护。在热防护涂层体系中,MCrAlY(M代表Co、Ni或两者的组合)涂层作为抗氧化、抗热腐蚀覆盖层以及热障... 详细信息

热防护涂层可以有效阻止高温、高压、高速等严苛环境造成的高温氧化、疲劳失效等问题,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的热防护。在热防护涂层体系中,MCrAlY(M代表Co、Ni或两者的组合)涂层作为抗氧化、抗热腐蚀覆盖层以及热障涂层系统中的粘结层,以其优异的抗热腐蚀性能及灵活的选择性得到广泛应用。为进一步提高MCrAlY涂层热稳定性及延长其使用寿命,满足使用温度超过1000℃的要求,众多制备与改性方法应运而生。为进一步拓展MCrAlY涂层的应用,本文系统总结了MCrAlY涂层的发展历程及制备方法,重点梳理了掺杂元素、氧化物分散强化、纳米涂层、真空热处理、激光表面处理及梯度结构设计等改性方法,并在此基础上对MCrAlY涂层的未来发展方向进行了展望。

关键词： MCrAlY 制备技术改善方法微观组织抗高温氧化性

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泡沫铝有限元仿真模型研究现状

中国材料进展 2024年第4期43卷 323-330页

作者：曹梦真邱田伟安钰坤山东理工大学机械工程学院山东淄博255000 山东鸿宇风机有限公司山东淄博255300

泡沫铝作为一种兼具结构性和功能性的轻质多孔金属材料,具有优异的阻尼减震、吸能防护、电磁屏蔽等特性,呈现出广阔的应用前景。为改进和拓展泡沫铝在各工业领域的应用,对泡沫铝材料的有限元仿真模拟应运而生,对其的仿真模型也日趋完善... 详细信息

泡沫铝作为一种兼具结构性和功能性的轻质多孔金属材料,具有优异的阻尼减震、吸能防护、电磁屏蔽等特性,呈现出广阔的应用前景。为改进和拓展泡沫铝在各工业领域的应用,对泡沫铝材料的有限元仿真模拟应运而生,对其的仿真模型也日趋完善。综述了泡沫铝仿真模拟中的孔泡建模研究进展,归纳分析了所采用的构建方法与研究结果,总结了各仿真模型的优势和不足,并对泡沫铝仿真建模的发展趋势做出了展望,指出将三维逆向重构技术引入仿真建模,以及将理论分析、建模模拟和实验研究相结合是现阶段重要的研究方向。

关键词：泡沫铝数值模拟有限元方法仿真模型

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激光熔覆熔池动态演化及缺陷工艺调控研究进展

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表面技术 2024年第10期53卷 71-91页

作者：宋宝强门秀花张国昌潘永智李艳蒋振峰付秀丽济南大学机械工程学院济南250022 山东淄博大亚金属科技股份有限公司山东淄博255318

激光熔覆是一种高能束增材修复技术,具有热影响区小、组织性能可控性强、材料选择范围广等系列优势,目前已广泛应用于能源动力等领域关键金属构件的增材制造成形与受损零部件的修复再制造中。激光熔覆是以“激光”为热源的能量沉积技术... 详细信息

激光熔覆是一种高能束增材修复技术,具有热影响区小、组织性能可控性强、材料选择范围广等系列优势,目前已广泛应用于能源动力等领域关键金属构件的增材制造成形与受损零部件的修复再制造中。激光熔覆是以“激光”为热源的能量沉积技术,包括高能激光束冲击、表面熔池熔化快凝及熔覆表面层形成等多种物理、化学过程,其中熔池内金属热流体动力演化行为与熔覆层缺陷及表层组织性能调控密切相关。金属熔池具有“急热骤冷”的凝固特征,其内部对流、传热和传质等行为决定了熔覆层中温度及应力分布状态,是诱导熔覆层内气孔、裂纹等组织内部缺陷形成的关键因素。从激光熔覆过程中熔池内部对流、传热与传质的动态物理特性出发,论述了激光热源的理论模型设计、动态熔池中“流场+温度场+应力场”的多物理场数值模拟等方面的相关研究。在此基础上,分析了激光熔覆层典型缺陷-裂纹和气孔的形成机理及特征,总结了“材料-工艺-熔凝行为-涂层缺陷”的内在关联机制。同时,针对单一工艺方式调控熔池内熔凝过程的局限性,概述了多种复合能量场调控技术对熔覆层内部缺陷的作用机制与调控效果。最后,总结了当前激光熔覆层缺陷动态形成过程中存在的问题,并对其发展趋势进行了展望。

关键词：激光熔覆热源模型熔池演化熔凝过程缺陷控制复合能场调控

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市政园林景观绿化工程新技术与新材料探究

新城建科技 2024年第7期 73-75页

作者：刘营山东省淄博市沂源县综合行政执法局

随着科技发展，市政园林景观建设广泛采用新工艺和新材料，以满足城市建设需求。文中阐述了市政园林建设中采用新技术新材料的意义，剖析了当前园林绿化项目施工中存在的地表处理、土建基础设施、苗木移栽等方面的问题，重点讨论如何在... 详细信息

随着科技发展，市政园林景观建设广泛采用新工艺和新材料，以满足城市建设需求。文中阐述了市政园林建设中采用新技术新材料的意义，剖析了当前园林绿化项目施工中存在的地表处理、土建基础设施、苗木移栽等方面的问题，重点讨论如何在城市景观建设项目中运用最先进的建筑材料和技术，以及如何通过这些方法来提高项目的整体质量。

关键词：景观园林新技术新材料绿化工程

来源：博看期刊

等温淬火温度对51CrMnV弹簧钢组织及性能的影响

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材料热处理学报 2024年第9期45卷 199-210页

作者：许荣福齐鹏马驿皓冯以盛张云山郑少杰慕家欣山东建筑大学材料科学与工程学院山东济南250101 山东星泉科技有限公司山东淄博255000

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术和电子万能试验机等研究了等温淬火温度对51CrMnV弹簧钢组织及力学性能的影响。结果表明:使用高温油淬火介质进行等温淬火处理后,51CrMn... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)技术和电子万能试验机等研究了等温淬火温度对51CrMnV弹簧钢组织及力学性能的影响。结果表明:使用高温油淬火介质进行等温淬火处理后,51CrMnV弹簧钢的组织主要为马氏体、贝氏体铁素体、残留奥氏体及碳化物;经过860℃奥氏体化30 min后淬入280℃的高温油中等温处理30 min后,51CrMnV弹簧钢的力学性能较好,其抗拉强度为1641 MPa、总伸长率为15.57%、断面收缩率为33%,且该工艺条件下的拉伸试样断口为韧性断裂,这归因于该工艺条件下试验钢具有亚微米级贝氏体铁素体和弥散分布的碳化物,多相微观组织的协同作用提高了51CrMnV弹簧钢的综合力学性能。

关键词：弹簧钢等温淬火贝氏体残留奥氏体力学性能