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汽车车身用异种金属材料激光焊接性能研究

科技通报 2018年第3期34卷 134-137,143页

作者：许海华广东科学技术职业学院机械与电子工程学院珠海市先进装备制造与材料成型技术重点实验室

以ST07Z钢板和5052铝合金为例,进行了激光搭接焊试验。利用MATLAB软件得到了熔池几何形状分布,进而优化焊接工艺参数。采用金相显微镜、扫描电镜等工具分析焊接接头的金相组织、断口形貌、力学性能。结果表明:焊缝成形比较理想,无气孔... 详细信息

以ST07Z钢板和5052铝合金为例,进行了激光搭接焊试验。利用MATLAB软件得到了熔池几何形状分布,进而优化焊接工艺参数。采用金相显微镜、扫描电镜等工具分析焊接接头的金相组织、断口形貌、力学性能。结果表明:焊缝成形比较理想,无气孔、裂纹等明显缺陷;接头区域中出现台阶状区域,该区域异种金属材料之间存在比较明显的分界线;界面结合主要借助钢母材表面上液态铝的润湿、铺展、填充等作用;焊接接头抗剪强度平均值为27.90MPa;焊缝断裂形貌整体表现出韧性和准解理混合型特征。

关键词：车用异种金属激光焊接断口形貌力学性能焊接熔池

含磷聚芳醚酮-双马来酰亚胺树脂(PAEK-P-BMI)及碳纤维/PAEK-P-BMI复合材料

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复合材料学报 2020年第9期37卷 2117-2124页

作者：胡晓兰刘文军余荣禄周川李伟东周玉敬刘刚益小苏厦门大学材料学院福建省防火阻燃材料重点实验室厦门361005 中航复合材料有限责任公司航空工业复合材料技术中心先进复合材料重点实验室北京101300 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司先进成型技术与装备国家重点实验室北京100083 东华大学先进低维材料中心上海201602

为提高树脂传递模塑(RTM)复合材料的整体韧性,结合"离位"复合增韧技术和RTM制造技术,应用新型热塑性含磷聚芳醚酮(PAEK-P)对碳纤维/双马来酰亚胺树脂(CF/BMI)复合材料进行增韧改性,研究了PAEK-P-BMI复合树脂的流变性能、分相行为及PAEK-... 详细信息

为提高树脂传递模塑(RTM)复合材料的整体韧性,结合"离位"复合增韧技术和RTM制造技术,应用新型热塑性含磷聚芳醚酮(PAEK-P)对碳纤维/双马来酰亚胺树脂(CF/BMI)复合材料进行增韧改性,研究了PAEK-P-BMI复合树脂的流变性能、分相行为及PAEK-P对CF/BMI复合材料韧性的影响。结果表明,分子链的刚性结构使PAEK-P具有高的耐热性,玻璃化转变温度达到268.8℃,PAEK-P在BMI树脂中的溶解性较差,PAEK-P-BMI复合树脂凝胶时间和黏度急增拐点时间受PAEK-P含量的影响很小;PAEK-P-BMI复合树脂在110℃/300 min条件下未出现相分离,但在后期的高温固化过程形成了分相结构,并在CF/PAEK-PBMI复合材料中保持了分相形貌;与CF/BMI复合材料相比,CF/PAEK-P-BMI复合材料的冲击后损伤投影面积降低了69%,冲击后压缩强度提高了16.6%,冲击凹坑深度减小了34.4%。

关键词：双马来酰亚胺树脂碳纤维复合材料热塑性树脂冲击后压缩性能增韧

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砂型铸造水基自干涂料的工艺特性

热加工工艺 2022年第21期51卷 61-64页

作者：冯胜山卞青青黄东谢树忠刘春晶詹春毅陈建丽吴维锋梁家豪高运华广东省科技干部学院广东珠海519090 珠海市先进装备制造与材料成型技术重点实验室广东珠海519090 广东省铸力铸材科技有限公司广东珠海519180 广东省造型材料工程技术中心广东珠海519180

分析了砂型铸造水基自干涂料的流变特性和发气特性,研究了涂层厚度和分次施涂对涂料自干固化速度的影响规律。结果表明:新型水基自干涂料兼有触变性流体和假塑性流体特征,触变率适中,涂刷指数较高,涂刷性好,流平性和抗流淌性的综合平衡... 详细信息

分析了砂型铸造水基自干涂料的流变特性和发气特性,研究了涂层厚度和分次施涂对涂料自干固化速度的影响规律。结果表明:新型水基自干涂料兼有触变性流体和假塑性流体特征,触变率适中,涂刷指数较高,涂刷性好,流平性和抗流淌性的综合平衡性优良,可以同时满足各种施涂方法的流变性要求;水基自干涂层自干速度随涂层厚度的降低呈近似线性提高,厚涂层最好在保证其表面质量的前提下尽量一次性施涂;新型水基自干涂料发气量与普通水基烘干型涂料相当,但是发气速度几乎比后者慢1倍,为消除铸件气孔缺陷提供了良好条件。

关键词：砂型铸造水基自干涂料工艺特性

异质金属激光增材制造研究及应用进展（特邀）

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中国激光 2024年第10期 56-77页

作者：马毅管迎春北京航空航天大学机械工程与自动化学院北京航空航天大学大型金属构件增材制造国家工程实验室

极端服役环境对空天等核心构件可靠性和集成性提出了严峻挑战。传统单一材料体系和制造工艺难以满足复杂性能需求。激光增材制造技术是实现异质金属结构-功能一体化的有效途径，但异质材料兼容问题（易诱发缺陷、加工参数响应不一等）... 详细信息

极端服役环境对空天等核心构件可靠性和集成性提出了严峻挑战。传统单一材料体系和制造工艺难以满足复杂性能需求。激光增材制造技术是实现异质金属结构-功能一体化的有效途径，但异质材料兼容问题（易诱发缺陷、加工参数响应不一等）限制了高质量异质界面的形成，这对制造装备与连接工艺提出了更高挑战。本文基于异质金属激光增材制造的最新研究进展，聚焦异质金属成型的关键问题及解决方案，回顾了近年来异质金属体系的发展及空天领域应用，从送粉方式、复合制造等方面介绍了激光增材装备的改进策略，总结了近年来激光增材技术在连接方式、参数调控、监测预测和前后端处理方面的研究进展，并针对这一技术的共性及难点问题给出了展望与思考。

关键词：激光技术异质金属空天应用增材装备增材制造工艺

凹凸棒石/油溶性纳米铜复合润滑添加剂的摩擦学性能

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材料工程 2016年第10期44卷 41-46页

作者：许一南峰徐滨士装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

采用SRV-Ⅳ型摩擦磨损试验机研究凹凸棒石/油溶性纳米铜复合润滑添加剂的摩擦学性能,利用SEM和XPS对磨损表面进行表征分析。结果表明:两种单一添加剂均能明显改善基础油对钢-钢摩擦副的摩擦学性能,而复合添加剂较单一添加剂具有更加优... 详细信息

采用SRV-Ⅳ型摩擦磨损试验机研究凹凸棒石/油溶性纳米铜复合润滑添加剂的摩擦学性能,利用SEM和XPS对磨损表面进行表征分析。结果表明:两种单一添加剂均能明显改善基础油对钢-钢摩擦副的摩擦学性能,而复合添加剂较单一添加剂具有更加优越的减摩抗磨性;载荷越高,复合添加剂的摩擦学性能越好。在复合添加剂的作用下,磨损表面形成了致密光滑的复合摩擦保护膜,该保护膜的主要成分为FeS_2,Fe_2O_3,SiO_2,Cu,FeOOH和有机物。

关键词：凹凸棒石油溶性纳米铜润滑添加剂减摩性抗磨性

天然矿物微粉润滑添加剂对钢摩擦副的自修复效应

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摩擦学学报 2011年第3期31卷 289-294页

作者：张保森徐滨士许一高飞史佩京吴毅雄上海交通大学上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

通过超细研磨的方法制备了1种复合矿物微粉,采用RFT-Ⅲ型往复摩擦试验机评价了其作为润滑油添加剂对钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米压痕仪(Nano indenter)对磨损表面及截面进行了表征,探讨了... 详细信息

通过超细研磨的方法制备了1种复合矿物微粉,采用RFT-Ⅲ型往复摩擦试验机评价了其作为润滑油添加剂对钢摩擦副的自修复效应,借助扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)及纳米压痕仪(Nano indenter)对磨损表面及截面进行了表征,探讨了其减摩抗磨机理.结果表明:矿物微粉作为润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨及自修复性能.其摩擦系数较基础油降低约55.1%,上下试样的磨损率相应地降低了85.7%和97.6%.添加剂与摩擦表面发生了复杂的理化作用,诱发形成了较为连续均匀的多孔氧化膜自修复层,其表面较为光滑平整,厚度约为0.72μm,主要由Fe、C和O元素构成,具有较高的微观力学性能,有效地降低了摩擦副的摩擦磨损.

关键词：矿物微粉添加剂摩擦磨损自修复

注压成型仿生纳米结构聚丙烯表面的冷凝微水滴动态行为

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高等学校化学学报 2020年第8期41卷 1888-1895页

作者：安越黄汉雄华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室微/纳成型与流变学研究室广州510640

选择2种锥形纳米孔结构参数不同的阳极氧化铝(AAO)作为模板,利用注射压缩成型(ICM)技术将AAO模板中的纳米孔结构复制到聚丙烯(PP)表面上,在复制的PP表面上形成了致密且规则排列的锥形纳米柱阵列结构.该结构是一种仿生蝉翼纳米结构.在纳... 详细信息

选择2种锥形纳米孔结构参数不同的阳极氧化铝(AAO)作为模板,利用注射压缩成型(ICM)技术将AAO模板中的纳米孔结构复制到聚丙烯(PP)表面上,在复制的PP表面上形成了致密且规则排列的锥形纳米柱阵列结构.该结构是一种仿生蝉翼纳米结构.在纳米柱结构的润湿状态能量比和顶部直径与中心间距之比(分别约为0.46和0.26)均明显较小的PP复制物表面,冷凝微水滴呈明亮的球状;在没有外力作用下,冷凝微水滴可通过频繁地合并、跳跃从该表面上移除,表面不断更新,即该表面具有明显的冷凝微水滴自移除(CMDSR)功能,使表面上覆盖的冷凝微水滴维持明显较低的量,而且冷凝微水滴维持较小的直径(不超过40μm).该CMDSR功能是在未经低表面能修饰的情况下获得的.研究结果表明,利用ICM技术可快速、批量制备具有CMDSR功能的超疏水高分子材料.

关键词：仿生纳米结构表面冷凝微水滴动态行为自移除超疏水注射压缩成型聚丙烯

超声波与可调正应力协同混合装置的研制及尼龙6/碳纤维复合材料制备

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高分子材料科学与工程 2022年第8期38卷 147-153,161页

作者：殷小春汪棋何光建冯彦洪华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广东广州510640

提出一种超声波与可调正应力协同作用的新型混合方法及相应装置。通过调节该装置内定子和转子轴之间的偏心距(e_(2))可以调控物料受到的压缩/拉伸应力大小以适合不同的材料体系,同时改变偏心距(e_(2))还可调节熔体厚度以匹配超声波的有... 详细信息

提出一种超声波与可调正应力协同作用的新型混合方法及相应装置。通过调节该装置内定子和转子轴之间的偏心距(e_(2))可以调控物料受到的压缩/拉伸应力大小以适合不同的材料体系,同时改变偏心距(e_(2))还可调节熔体厚度以匹配超声波的有效作用范围,实现了超声波与正应力协同的熔融混合。利用该装置制备了尼龙6(PA6)/碳纤维(CF)复合材料。扫描电镜和光学显微镜图像表明,在超声波和正应力的协同作用下CF(质量分数25%)均匀分散在基体中且纤维平均保留长度达到291μm;施加超声波后复合材料的拉伸强度和模量分别提高41.4%与30.4%;适当的超声作用使得复合材料电导率提升到8.76×10^(-3) S/m,且逾渗阈值下降超过5%。新设备为高性能聚合物基纤维增强复合材料的制备提供了新途径。

关键词：超声波可调正应力尼龙6 碳纤维

复合材料柔软性对倒金字塔微结构阵列传感器性能的影响

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高等学校化学学报 2021年第9期42卷 2953-2960页

作者：赵凌云黄汉雄罗杜宇苏逢春华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室微/纳成型与流变学研究室广州510640

采用模压成型方法制备了2种柔软性不同的热塑性聚氨酯/短切碳纤维/碳纳米管(TPU/SCF-CNT)复合材料复制物,其表面上具有倒金字塔微结构阵列,内部有SCF与CNT共同构成的导电通路.将复合材料复制物和相应的复合材料平整片封装成柔性传感器.... 详细信息

采用模压成型方法制备了2种柔软性不同的热塑性聚氨酯/短切碳纤维/碳纳米管(TPU/SCF-CNT)复合材料复制物,其表面上具有倒金字塔微结构阵列,内部有SCF与CNT共同构成的导电通路.将复合材料复制物和相应的复合材料平整片封装成柔性传感器.结果表明,压力作用下传感器内复制物和平整片之间的接触电阻因倒金字塔底棱的形变而显著降低.对使用柔软性较高的复合材料封装的传感器,虽然其相对迟滞稍大,但压力作用下倒金字塔底棱形变量较大,且复制物和平整片内导电通路增加量较大,因此其在0~2.5 kPa的线性区内具有较高的灵敏度(0.32 kPa^(‒1)).制备的2种传感器均具有快速响应特性,且能在500 s(约1580次)的循环压缩/释放测试(峰值压力约3 kPa)中保持较稳定的电阻响应.研究表明,利用模压成型的表面倒金字塔结构复合材料复制物封装成的柔性压力传感器具有良好的传感性能.

关键词：聚氨酯/短切碳纤维/碳纳米管复合材料模压成型倒金字塔微结构阵列柔性传感器灵敏度