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红外抗反射微纳结构刻蚀制备研究进展

材料导报 2024年第6期38卷 162-171页

作者：李雪伍王红星郭伟玲邢志国黄艳斐王海斗西安科技大学机械工程学院西安710054 中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国人民解放军陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

“蛾眼效应”指光波折射率因蛾眼表面微纳结构在深度方向呈连续性变化,使大部分光被吸收,只有极少被反射的现象。受“蛾眼效应”启发,在材料表面制备微纳结构使其具有独特抗反射性能受到广泛关注,在太阳能电池、光电探测器、光电二极管... 详细信息

“蛾眼效应”指光波折射率因蛾眼表面微纳结构在深度方向呈连续性变化,使大部分光被吸收,只有极少被反射的现象。受“蛾眼效应”启发,在材料表面制备微纳结构使其具有独特抗反射性能受到广泛关注,在太阳能电池、光电探测器、光电二极管和军事隐身等领域有广阔应用前景。本文梳理不同微纳结构抗反射原理,并对红外抗反射结构的不同刻蚀制备方法及其应用进行综述,总结了化学刻蚀、反应离子刻蚀、超快激光刻蚀等红外抗反射结构制备方法的特点以及对抗反射性能的影响,阐述红外抗反射结构在红外探测、红外热成像和隐身等方面的应用,并对抗反射结构制备方法研究方向与未来前景进行展望。

关键词：抗反射结构红外微纳结构刻蚀制备

航天铝合金变极性等离子弧焊焊接接头的腐蚀与疲劳交替研究

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材料导报 2024年第12期38卷 141-147页

作者：高冲董丽虹王海斗李斌吕晓仁聂佳鹏沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国人民解放军陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

随着可重复使用航天器理念的提出,可重用航天器多次空天往返和地面修复过程的腐蚀与疲劳交替问题不可忽视。本工作以5A06铝合金变极性等离子弧焊焊接接头为研究对象,对焊接接头进行腐蚀与疲劳交替试验,研究不同单位腐蚀时间对腐蚀与疲... 详细信息

随着可重复使用航天器理念的提出,可重用航天器多次空天往返和地面修复过程的腐蚀与疲劳交替问题不可忽视。本工作以5A06铝合金变极性等离子弧焊焊接接头为研究对象,对焊接接头进行腐蚀与疲劳交替试验,研究不同单位腐蚀时间对腐蚀与疲劳交替工况下疲劳寿命的影响。通过扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对其断口进行表征,分析了腐蚀与疲劳交替后焊接接头的损伤特性。结果表明,随着单位腐蚀时间的延长,腐蚀与疲劳交替寿命呈现先下降后平稳的趋势。这主要归因于腐蚀会钝化疲劳裂纹尖端,形成新的点蚀坑,同时钝化疲劳过程中的侵入/挤出和微裂纹降低了表面应力的集中程度,使疲劳寿命相对延长,从而反映出寿命保持稳定的状态。其中,断裂位置均处于热影响区,这主要因为焊接热影响区耐腐蚀性差,易造成严重腐蚀损伤,较大的腐蚀坑引起严重的应力集中,从而加速裂纹萌生。

关键词： 5A06铝合金变极性等离子弧焊(VPPAW) 腐蚀与疲劳交替盐雾腐蚀

可拓群组层次分析法及在装备维修保障设备报废重要度评估中的应用

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火力与指挥控制 2024年第7期49卷 114-120页

作者：段金鑫孙万国李方舟朱俊臻赵胜成陆军装甲兵学院北京100072 解放军32142部队河北保定071000

为推进陆军装备维修保障设备报废工作统筹部署、有序开展,提出可拓群组层次分析法,对业内专家提出的9项建设影响因素进行了重要度评估。结果说明,法规制度、技术条件和规范是工作开展的先行基础,组织体系、报废流程、鉴定分级需跟进设... 详细信息

为推进陆军装备维修保障设备报废工作统筹部署、有序开展,提出可拓群组层次分析法,对业内专家提出的9项建设影响因素进行了重要度评估。结果说明,法规制度、技术条件和规范是工作开展的先行基础,组织体系、报废流程、鉴定分级需跟进设计、配套完善,安全保密、处置方式和储存管理可在整体框架理顺后接续展开。

关键词：可拓群组层次分析法装备维修保障设备报废重要度评估

脉冲磁场强度对GH99镍基合金力学和微动磨损性能的影响

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 330-344页

作者：周安阳黄艳斐郭伟玲邢志国王海斗王志远张艳芳陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国人民解放军总医院第七医学中心口腔科北京100000 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

为研究不同磁场强度对镍基合金力学性能和耐磨性能的影响规律,在脉冲强磁场设备上对GH99镍基合金试样进行脉冲磁处理。通过观察显微结构,分析了GH99镍基合金的磨损机理和强化机制。结果表明:外加脉冲磁场可改善材料位错分布,减小试样表... 详细信息

为研究不同磁场强度对镍基合金力学性能和耐磨性能的影响规律,在脉冲强磁场设备上对GH99镍基合金试样进行脉冲磁处理。通过观察显微结构,分析了GH99镍基合金的磨损机理和强化机制。结果表明:外加脉冲磁场可改善材料位错分布,减小试样表面残余应力的分散性;在磁场强度为10 T时残余压应力达到最大值(-223.45 MPa),且此时材料拉伸断口的特征主要表现为韧性断裂,脉冲磁场处理合金产生亚结构位错胞有助于发挥细晶强化作用;在0~15 T范围内,随磁场强度增大,材料表面显微硬度和耐磨性能呈现先增强后减弱的规律,在脉冲磁场作用下合金材料内部的位错发生增殖致使位错密度增大,产生类似加工硬化现象,但磁场强度过大会导致位错塞积从而造成晶胞点阵畸变严重,出现材料性能恶化。

关键词：脉冲磁场磁场强度 GH99镍基合金力学性能耐磨性能

航空航天铝合金腐蚀疲劳失效与寿命预测研究进展

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中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1893-1913页

作者：张宇鹏王海斗董丽虹金国底月兰郭伟玲黄艳斐哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院超轻材料与表面技术教育部重点实验室哈尔滨150001 陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

铝合金具有低密度、高强度、良好的加工性能和焊接性能等众多优点,在航空航天领域得到了广泛的应用。在沿海或海洋环境中服役的航空航天装备,由于海水飞溅、雨水冲刷,一定程度上会受到腐蚀的影响,因此航空航天铝合金面临腐蚀疲劳的服役... 详细信息

铝合金具有低密度、高强度、良好的加工性能和焊接性能等众多优点,在航空航天领域得到了广泛的应用。在沿海或海洋环境中服役的航空航天装备,由于海水飞溅、雨水冲刷,一定程度上会受到腐蚀的影响,因此航空航天铝合金面临腐蚀疲劳的服役条件。本文综述了航空航天铝合金的应用现状,从腐蚀疲劳的失效机理角度,详细总结了腐蚀疲劳裂纹萌生机理、扩展机理以及裂纹的萌生位置和裂纹扩展行为,并对典型航空航天铝合金的腐蚀疲劳性能进行了概述,介绍了近年来在预腐蚀疲劳条件和腐蚀-疲劳交替条件下航空航天铝合金寿命预测的方法。从宏观与微观角度对航空航天铝合金腐蚀-疲劳交替过程进行研究,以及建立更加精准的腐蚀疲劳寿命预测模型是未来研究的重点。

关键词：航空航天腐蚀疲劳裂纹萌生裂纹扩展寿命预测

真空电弧熔炼FeCoNiCrMnAl_(0.5)(Si_(0.5))高熵合金的摩擦学性能

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中国表面工程 2024年第3期37卷 157-164页

作者：柳建彭振王海斗李静仝永刚肖翊陆军装甲兵学院再制造工程研究中心北京100072 安徽理工大学机械工程学院淮南232001 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114

高熵合金相较于传统合金可以同时具备高强度、高硬度以及出色的耐腐蚀性和耐高温性能,具有广阔的工业应用前景。元素及其含量是高熵合金组织性能的最直接影响因素,为探究非金属元素对FeCoNiCrMnAl_(0.5)高熵合金耐磨性的影响,采用真空... 详细信息

高熵合金相较于传统合金可以同时具备高强度、高硬度以及出色的耐腐蚀性和耐高温性能,具有广阔的工业应用前景。元素及其含量是高熵合金组织性能的最直接影响因素,为探究非金属元素对FeCoNiCrMnAl_(0.5)高熵合金耐磨性的影响,采用真空电弧熔炼技术制备FeCoNiCrMnAl_(0.5)(Si_(0.5))高熵合金铸锭,研究Si元素对高熵合金微观组织结构、硬度及干摩擦学性能的影响。试验发现,FeCoNiCrMnAl_(0.5)合金铸锭物相为单一FCC相结构,组织呈现等轴树枝晶特点,晶粒大小为20~30μm;FeCoNiCrMnAl_(0.5)Si_(0.5)铸锭物相由FCC+BCC相组成,晶粒尺寸为10~20μm;FeCoNiCrMnAl_(0.5)铸锭硬度较低仅为185.8 HV0.1,FeCoNiCrMnAl_(0.5)Si_(0.5)铸锭硬度可达到750.7 HV0.1,其抗磨损性能相比FeCoNiCrMnAl_(0.5)也提升超过10倍。这表明Si元素能促使高熵合金物相结构由FCC向BCC转变,同时具有细化晶粒,大幅提升高熵合金的硬度与抗磨损性能作用。Si元素的作用对高熵合金具有普遍的适用性,可为高熵合金涂层耐磨性的强化提供参考。

关键词： CoCrFeNi基高熵合金真空电弧熔炼耐磨性

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地铁站应急疏散数值模拟研究

安全与环境学报 2024年第1期24卷 250-256页

作者：杨鑫刚单彩虹陈学哲中国劳动关系院劳动教育学院北京100048 陆军装甲兵学院基础部北京100072 中国劳动关系院安全工程学院北京100048

为了提高地铁站的应急疏散效率,进一步保障人员的生命安全,利用数值模拟技术,对地铁站的应急疏散进行研究。通过文献研究和问卷调研,从人和物两方面分析突发火灾事件后影响地铁站应急疏散效率的因素。在Agent模型的基础上,从地铁站应急... 详细信息

为了提高地铁站的应急疏散效率,进一步保障人员的生命安全,利用数值模拟技术,对地铁站的应急疏散进行研究。通过文献研究和问卷调研,从人和物两方面分析突发火灾事件后影响地铁站应急疏散效率的因素。在Agent模型的基础上,从地铁站应急疏散人群的基本特点、行人的移动规则、人员对障碍物的辨别、人员移动方向、人群的行走速度等多方面入手,建立地铁站的应急疏散模型。以“北京白石桥南站”地铁站为实例,采集模型构建所需真实参数,并利用Pathfinder软件,进行数值仿真,提出建议措施。研究显示:应急疏散模型和Pathfinder软件可以判断部分因素在应急疏散过程中产生的影响。通过对应急疏散过程和结果进行分析,针对“北京白石桥南站”应急疏散预案提出以下建议:(1)适当增加疏散楼梯的通行效率;(2)设置明显的疏散标志并及时广播;(3)设置合理专业的人员进行引导工作,从而提高地铁站应急疏散效率,减少人员伤亡损失。

关键词：公共安全地铁站火灾应急疏散数值模拟 Agent模型 Pathfinder软件

原位合成的钛合金@CNTs粉体SPS制备TiC/Ti复合材料的微结构与性能

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材料导报 2024年第9期38卷 197-203页

作者：白云官吉小超李海庆魏敏于鹤龙张伟广东工业大学机电工程学院中国人民解放军陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室佛山科学技术学院机电工程与自动化学院

以Fe/Ni为催化剂，利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在球形钛合金微米粉体表面原位合成了碳纳米管(CNTs)包覆的钛合金(钛合金@CNTs)复合粉末。以钛合金@CNTs粉体为原料，利用放电等离子体烧结(SPS)工艺制备了原位TiC与CNTs增强T... 详细信息

以Fe/Ni为催化剂，利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法在球形钛合金微米粉体表面原位合成了碳纳米管(CNTs)包覆的钛合金(钛合金@CNTs)复合粉末。以钛合金@CNTs粉体为原料，利用放电等离子体烧结(SPS)工艺制备了原位TiC与CNTs增强Ti基复合材料，采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱仪、X射线衍射仪、电子探针、纳米压痕等对复合粉体及烧结复合材料的微观结构、物相成分及力学性能进行了表征分析。在此基础上探讨了催化剂前驱体含量、生长时间等对低温原位CNTs生长机理的影响，以及复合粉体烧结反应对复合材料组织结构的形成以及CNTs与Ti基体反应原位形成TiC的机理。结果表明，原位形成的TiC主要受CNTs的结晶度与SPS温度所影响。

关键词：碳纳米管原位合成钛基复合材料微结构力学性能

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激光清洗技术及在设备维修保障中的研究进展

激光技术 2024年第5期48卷 620-627页

作者：赵海朝李军旗张勇张庆乔玉林陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072 陆军装甲兵学院设备再制造国防科技重点实验室北京100072

激光清洗技术是一种利用激光与物质相互作用的清洗新技术,具有操作简单、精准度高、低损伤、低排放和环保的优点,已被研究人员广泛地关注和研究,取得了很多重要研究成果,极具应用前景。首先根据激光清洗技术的分类(干式、湿式激光清洗... 详细信息

激光清洗技术是一种利用激光与物质相互作用的清洗新技术,具有操作简单、精准度高、低损伤、低排放和环保的优点,已被研究人员广泛地关注和研究,取得了很多重要研究成果,极具应用前景。首先根据激光清洗技术的分类(干式、湿式激光清洗和激光等离子体清洗),简述了激光清洗技术的发展和机理,并对比分析了各种清洗方式的差异和优缺点,为研究人员的理解和选择提供支持;在此基础上,重点综述了激光清洗技术在维修保障中的研究应用现状。目前仅有表面除漆技术在国外飞机的维修保障中得到实际应用;表面除锈技术在国内外舰船材质表面实施应用得到了可靠验证,且国外已进行了实际应用的探索;表面除油污积碳技术在国内外均进行了零部件的探索性实验研究,距离成熟应用差距很多;而表面的其它污染物,主要包括海洋微生物污垢、霉菌以及损伤功能性涂层等。最后总结了激光清洗技术的研究发展方向,并对未来趋势进行了展望。

关键词：激光技术激光清洗设备维修保障