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选区激光熔化AlSi10Mg熔道搭接过程的热动力学研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：倪小南胡子健梁言迅王安森杨温鑫王红卫赵哲邓欣广东工业大学机电工程学院广州瑞通增材科技有限公司广东金瓷三维技术有限公司

为明晰选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)中扫描间距对成形质量的调控机制，采用多物理场数值模拟结合实验的方法，探究了扫描间距对相邻熔道搭接过程中热动力学行为的影响机理。结果表明：前一扫描道的预热作用会提高后续扫... 详细信息

为明晰选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)中扫描间距对成形质量的调控机制，采用多物理场数值模拟结合实验的方法，探究了扫描间距对相邻熔道搭接过程中热动力学行为的影响机理。结果表明：前一扫描道的预热作用会提高后续扫描道的基础温度和峰值温度，但这种作用会随着扫描间距增大而减弱。当扫描间距过小（≤50μm）时，在扫描第二道时会使第一道区域温度达到1168 K而发生重熔，而较大的扫描间距（≥90μm）会增加熔道的温度梯度，同时降低该扫描道的冷却速率。熔道搭接过程中，靠近已烧结侧的熔池流量充足且熔体速度分布均匀，靠近未烧结侧的熔池表现相反。当扫描间距为70μm时，熔池两侧的熔体流速差最小，更利于熔池稳定性，最终提高SLM成形质量，相对密度和维氏硬度分别达到98%和131.1HV。扫描间距这一参数应与其它工艺参数协同调节，实现在保证搭接效率的同时提高成形质量。

关键词：选区激光熔化扫描间距熔道搭接数值模拟热动力学

基于YOLOv5改进模型的金属表面缺陷检测实验研究

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实验技术与管理 2025年

作者：赵辉陈志峰章佳伟李骁凡魏震杨广州大学物理与材料科学学院广东天视智能科技有限公司

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管... 详细信息

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节，以往采用人工检视或传统光学筛选方法，该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。本研究源于校企协同育人的创新课题，从企业提出的实际问题出发，选取汽车喷油管表面缺陷作为研究案例。为了提高对弱小缺陷的检测准确率和速度，提出了一种基于YOLOv5轻量化模型的改进结构：YOLOv5n-STSL。该模型通过改进原模型中的卷积模块C3为C2f模块，保证轻量化的同时获取了更丰富的梯度信息流；通过往浅层特征图移动检测分支，增加不同层次的特征融合，提高了弱小目标的特征提取和检测能力；同时改进锚框anchors的计算评估策略，确保锚框与真实缺陷的边界框有更高的匹配精度，从而提高定位和分类的准确性。实验表明，缺陷检测精度达到97.8%，相对于原基础模型YOLOv5n，检测精度提高了5%，最后将模型部署到嵌入式设备Jeston Nano，采用TensorRT推理引擎加速推理实验，帧速可达21帧，更好地满足了金属表面缺陷自动检测实时性的应用需求。

关键词：缺陷检测模型改进 YOLOv5n-STSL anchors 设备部署

水热法制备F/Mn共掺杂SnO2纳米粒子的合成与表征

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稀有金属材料与工程 2020年第4期49卷 1126-1130页

作者：吴志军郑威猛王俊生唐莎李文亚吕维忠深圳大学广东深圳518060 深圳市大维纳米科技有限公司广东深圳518172 台北科技大学台湾台北10697

采用水热法制备了具有金红石结构的F-Mn共掺杂SnO2纳米粒子,研究了碱源、pH值、掺杂剂、表面活性剂、煅烧温度对F/Mn共掺杂SnO2纳米粒子晶相、微观形貌、分散性和光学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外/可见/近红外... 详细信息

采用水热法制备了具有金红石结构的F-Mn共掺杂SnO2纳米粒子,研究了碱源、pH值、掺杂剂、表面活性剂、煅烧温度对F/Mn共掺杂SnO2纳米粒子晶相、微观形貌、分散性和光学性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外/可见/近红外分光光度计对F-Mn共掺杂SnO2纳米粒子进行了表征。结果表明,该方法可以获得较高的结晶度、较小的粒径和分散良好的F-Mn共掺杂SnO2纳米粒子。F-Mn共掺杂SnO2涂层具有较好采光的同时有较好的近红外屏蔽性能,其中可见光透过率约为90%,近红外阻隔率约为93%。

关键词： F/Mn共掺杂SnO2 水热近红外屏蔽

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粉煤灰特性对地聚物砂浆性能影响研究

人民长江 2025年

作者：王林冯立冲王晓东李雪健河北高速邯港高速公路有限公司张家口市建设工程质量检测中心有限公司石家庄铁道大学土木工程学院

为研究不同类型粉煤灰制备的地聚物砂浆的工作性能和力学性能，通过孔隙结构测定、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜-能谱分析，系统研究了不同粉煤灰基地聚物的微观结构特性。结果表明：Ⅰ级粉煤灰配制的地聚物砂浆的流动性略... 详细信息

为研究不同类型粉煤灰制备的地聚物砂浆的工作性能和力学性能，通过孔隙结构测定、傅里叶变换红外光谱测试和扫描电子显微镜-能谱分析，系统研究了不同粉煤灰基地聚物的微观结构特性。结果表明：Ⅰ级粉煤灰配制的地聚物砂浆的流动性略低于Ⅱ级粉煤灰配制的地聚物砂浆，这主要与粉煤灰的物理性质相关，且平均粒径的影响大于需水量比的影响，粗颗粒粉煤灰配制的地聚物砂浆的流动性较差。此外，Ⅰ级粉煤灰配制的地聚物砂浆的抗压和抗折强度均优于Ⅱ级粉煤灰基地聚物砂浆。粉煤灰的化学组成，如Al2O3含量，特别是SiO2与Al2O3的比值，对粉煤灰基地聚物的力学性能影响最大。含较高SiO2/Al2O3的粉煤灰可提高基体的致密性，表现为存在大量分布均匀的细孔。粉煤灰的物理性质和化学组成对地聚物砂浆的性能影响显著。采用平均粒径较小且SiO?/Al?O?比值较高的粉煤灰有助于提高地聚物的流动性、致密性及力学性能。因此，在实际应用中，应优先选择具有适宜粒径和高SiO?/Al?O?比值的粉煤灰，以优化地聚物材料的性能。

关键词：粉煤灰地聚物砂浆工作性强度灰度关联法

粉末粒度对一种新型镍基粉末高温合金热变形行为的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第9期51卷 3381-3393页

作者：杨金龙程俊义李远熊江英龙安平郭建政中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 深圳市万泽航空科技有限责任公司广东深圳518000 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000

利用EBSD、SEM、OM、热模拟试验机等对比研究了不同粉末粒度制备的一种新型镍基粉末高温合金(WZA3)在不同热压缩变形条件下的变形行为和组织差异性。结果表明:相比细粉制备的HIP-01样品而言,粗粉枝晶组织明显,成分偏析严重,其制备的HIP... 详细信息

利用EBSD、SEM、OM、热模拟试验机等对比研究了不同粉末粒度制备的一种新型镍基粉末高温合金(WZA3)在不同热压缩变形条件下的变形行为和组织差异性。结果表明:相比细粉制备的HIP-01样品而言,粗粉枝晶组织明显,成分偏析严重,其制备的HIP-02样品中残余粗大γ′较多。低温(1050、1080℃)高应变速率(1、0.1s-1)时,HIP-01样品峰值应力值高于HIP-02。热压缩后HIP-01样品边缘开裂情况较HIP-02严重,HIP-01样品保留了大部分原始热等静压组织,裂纹优先在粉末原始颗粒边界(priorparticleboundary,PPB)处产生,HIP-02样品边缘出现了部分再结晶组织。在1080℃/0.001 s^(-1)时,HIP-02样品峰值应力较HIP-01低约30 MPa,HIP-02样品热压缩过程再结晶现象明显,再结晶晶粒均匀,HIP-01样品出现项链晶组织,再结晶不充分。粗大γ′有利于促进1050和1080℃时HIP-02样品的再结晶。高温(1150℃)、低应变速率(0.001、0.01s^(-1))时,γ′全部溶解进基体γ中,两者热变形行为接近,样品均未出现开裂,组织全部发生完全再结晶,在1150℃/0.001 s^(-1)均出现异常长大晶粒。

关键词：镍基粉末高温合金粉末粒度热变形再结晶

一种新型镍基粉末高温合金组织和力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2022年第3期51卷 1031-1039页

作者：杨金龙龙安平熊江英张高翔郭建政中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000 深圳市万泽航空科技有限责任公司广东深圳518000

利用扫描电子显微镜、光学显微镜、疲劳试验机、拉伸试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金(WZ-A3)在不同状态下的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能及其断口形貌。结果表明:1150℃挤压消除了合金热等静压残余的粉末原始颗粒边界(prev... 详细信息

利用扫描电子显微镜、光学显微镜、疲劳试验机、拉伸试验机等研究了一种新型镍基粉末高温合金(WZ-A3)在不同状态下的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能及其断口形貌。结果表明:1150℃挤压消除了合金热等静压残余的粉末原始颗粒边界(previous particle boundary,PPB)。随着温度的提高,热等静压+热处理(WZ-A3-HIP)和热等静压+热挤压+热处理(WZ-A3-HEX)2种状态样品的抗拉强度呈现出先下降(室温到400℃)到不变(400~550℃)再下降(550~800℃)的变化规律。观察拉伸断口发现室温PPB降低了WZ-A3-HIP样品的延伸率,700℃升高到800℃时2种状态样品断口由穿晶-沿晶混合型转变为沿晶断裂模式为主。小应变(0.6%、0.8%)控制疲劳时,WZ-A3-HEX样品疲劳寿命值优于WZ-A3-HIP,后者裂纹源主要由夹杂物引起。大应变(1.0%、1.2%、1.4%)时,2种状态样品寿命值接近。当应变为1.2%时,疲劳裂纹源均为多源平台型断裂。

关键词：镍基粉末高温合金组织拉伸应变控制疲劳

高能量密度LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C的制备及其电化学性能

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无机化学学报 2019年第3期35卷 485-492页

作者：尚伟丽孔令涌陈玲震黄少真唐远任诚深圳市德方纳米科技股份有限公司深圳518052 佛山市德方纳米科技有限公司佛山528000

以Mn(NO_3)_2、Fe(NO_3)_3·9H_2O、NH_4H_2PO_4、LiOH·H_2O为原材料,采用改进的溶胶凝胶法制备了具有高能量密度的Li Mn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料。该方法通过金属和多种配体配位构筑的框架,把得到的一次纳米颗粒构筑为类球形的二次颗... 详细信息

以Mn(NO_3)_2、Fe(NO_3)_3·9H_2O、NH_4H_2PO_4、LiOH·H_2O为原材料,采用改进的溶胶凝胶法制备了具有高能量密度的Li Mn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料。该方法通过金属和多种配体配位构筑的框架,把得到的一次纳米颗粒构筑为类球形的二次颗粒,即发挥了纳米材料优异的电化学性能,又提高了材料的压实密度,电池的能量密度可提升约30%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、交流阻抗谱(EIS)、振实密度、粒度以及电化学测试等表征手段对材料的晶体结构、形貌和电化学性能进行了较系统的研究,结果表明此方法制备的LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4/C材料不仅具有较高的振实密度和电压平台,还具有优异的电化学性能:振实密度为1.3 g·cm^(-3),且在1C倍率下,放电中值电压为3.85 V,100次循环后,比容量仍有142.3 mAh·g^(-1),容量保持率为99.4%。

关键词：锂离子电池正极材料高能量密度 LiMn0.6Fe0.4PO4/C

氩气雾化制粉FGH4097高温合金低周疲劳性能研究

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稀有金属 2022年第11期46卷 1397-1406页

作者：杨金龙朱晓闽熊江英龙安平郭建政中南大学粉末冶金研究院湖南长沙410083 深圳市深汕特别合作区万泽精密科技有限公司广东深圳518000 深圳市万泽中南研究院有限公司广东深圳518000

用氩气雾化细粒径粉末(小于80μm)+过固溶温度热等静压(HIP)+热处理制备FGH4097粉末高温合金试验盘件,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、低周疲劳试验机、万能试验机、Weibull分布拟合等研究了试验盘件在650℃的拉伸性能、低... 详细信息

用氩气雾化细粒径粉末(小于80μm)+过固溶温度热等静压(HIP)+热处理制备FGH4097粉末高温合金试验盘件,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、低周疲劳试验机、万能试验机、Weibull分布拟合等研究了试验盘件在650℃的拉伸性能、低周疲劳性能及其影响因素。结果表明:盘件晶粒度符合正态分布,在7.7~8.4级之间波动,晶粒尺寸分布均匀;二次γ′相平均尺寸均值约375 nm;三次γ′相分布在二次γ′相间隙γ相中,尺寸在100 nm以内;28个试样在650℃/980 MPa试验条件下的低周疲劳失效循环周次(Nf)均值为203049周次,标准差为29043周次;抗拉强度均值为1343 MPa,标准差为24 MPa;屈服强度均值为1036 MPa,标准差为24 MPa,断后延伸率约30.4%;1.25%面积百分比热诱导孔洞(TIP)降低Nf至154752周次;小尺寸夹杂物(<80μm)面积、尺寸、位置对Nf影响不明显;Nf满足三参数Weibull分布方程;低周疲劳断口裂纹源主要由非金属夹杂物引发,裂纹扩展模式主要为穿晶断裂。

关键词： FGH4097 低周疲劳(LCF) Weibull分布

CO_2硬化水玻璃砂添加剂及旧砂干法再生工艺

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铸造 2011年第9期60卷 908-910,913页

作者：孙鲁洪楼建余章霖深圳市景鼎现代科技有限公司广东深圳518122

分析了水玻璃添加剂中有机水溶性高分子和无机纳米材料的组成特性,通过扫描电镜观察CO2硬化水玻璃砂试样的断口形貌,探讨了水玻璃添加剂的作用机制。生产实践表明,采用水玻璃添加剂并结合旧砂干法再生回用工艺,可使水玻璃旧砂的回用率达... 详细信息

分析了水玻璃添加剂中有机水溶性高分子和无机纳米材料的组成特性,通过扫描电镜观察CO2硬化水玻璃砂试样的断口形貌,探讨了水玻璃添加剂的作用机制。生产实践表明,采用水玻璃添加剂并结合旧砂干法再生回用工艺,可使水玻璃旧砂的回用率达80%以上,且型砂工艺性能良好,能满足铸件生产的要求。

关键词： CO2硬化水玻璃砂添加剂旧砂干法再生