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基于MXene电磁屏蔽材料的研究

复合材料学报 2024年第5期41卷 2280-2293页

作者：梅婷冉娅蔡雄睿孟诗云李晓丹重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室重庆400067

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材... 详细信息

电子设备的电磁辐射问题日益严重,开发高性能电磁屏蔽材料是现实的迫切需求。MXene由于其独特的层状结构、丰富的表面基团、优异的力学性能和突出的导电性,被认为在电磁屏蔽方面具有潜在的应用前景。为获得轻质、高效、稳定的电磁屏蔽材料,多种改性方法被用于提高MXene材料的电磁屏蔽效能,如通过定量控制MXene层状结构构建三维多孔、多层和插层等多种形态,通过氧化、掺杂、热处理和接枝等手段调控MXene表面终止基团及将MXene与其他材料杂化组装获得其他性能等。本文从结构设计、表面改性、复合杂化三方面综述了近几年国内外对MXene材料改性的研究进展,并对其提高电磁屏蔽效能进行了比较。

关键词： MXene 电磁屏蔽结构设计表面改性复合杂化

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齿环热精锻成形工艺参数优化及组合模具设计

塑性工程学报 2024年第6期31卷 50-58页

作者：梁强徐永航李平程惠峰谢德清重庆工商大学机械工程学院重庆400067

针对某齿环热精锻成形材料利用率低、模具寿命短的问题,构建了齿环热精锻成形有限元模型,分析了齿环热精锻成形过程中金属塑性流动规律及各物理量的变化情况。其次,以避免齿环成形缺陷、提高材料利用率和降低最大成形载荷为目标,采用响... 详细信息

针对某齿环热精锻成形材料利用率低、模具寿命短的问题,构建了齿环热精锻成形有限元模型,分析了齿环热精锻成形过程中金属塑性流动规律及各物理量的变化情况。其次,以避免齿环成形缺陷、提高材料利用率和降低最大成形载荷为目标,采用响应面法和灰狼优化算法优化了齿环的坯料尺寸、始锻温度和成形速度,并通过数值模拟仿真和工艺实验进行了验证。最后,设计了齿环热精锻成形组合凹模结构,通过数值模拟优化了组合凹模的过盈量,模具危险区域的最大主应力值降至945 MPa,改善了模具应力集中现象,有效避免了模具的早期失效。

关键词：齿环热精锻工艺参数优化组合模具设计

离散型灰色预测模型的无偏性与自适应性及其应用

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中国管理科学 2024年第8期32卷 149-158页

作者：李树良杨爽艺曾波孟伟白云重庆工商大学管理科学与工程学院重庆400067

无偏性与自适应性是灰色预测模型的两个重要性质,是研究模型结构及性能的基础。首先,文章以矩阵为工具,从理论上严格证明了两类常见离散灰色预测模型的无偏性。结果表明:双参数离散灰色预测模型DGM(1,1)仅对齐次指数序列具有无偏性,而... 详细信息

无偏性与自适应性是灰色预测模型的两个重要性质,是研究模型结构及性能的基础。首先,文章以矩阵为工具,从理论上严格证明了两类常见离散灰色预测模型的无偏性。结果表明:双参数离散灰色预测模型DGM(1,1)仅对齐次指数序列具有无偏性,而三参数离散灰色预测模型TDGM(1,1)则对齐次指数/非齐次指数/线性函数序列均具有无偏性。然后,从模型结构角度对TDGM(1,1)模型面向不同特征序列的自适应性进行了分析,验证了模型结构自适应性与无偏性之间的内在联系。最后,应用TDGM(1,1)模型对世界新能源汽车销售量进行建模,并对预测结果进行了比较和分析。本研究对丰富和完善灰色预测理论具有积极意义。

关键词：离散型灰色预测模型模型无偏性模型自适应性世界新能源汽车销量预测

Mg-TM-RE系镁合金中LPSO相的研究进展

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中国有色金属学报 2024年第5期34卷 1429-1452页

作者：罗宇伦杨鸿董志华蒋斌张双艳张丁非潘复生重庆大学材料科学与工程学院国家镁合金材料工程技术研究中心重庆400044 重庆大学材料科学与工程学院高端装备铸造技术全国重点实验室重庆400044

镁合金是最具发展潜力的轻量化材料之一,但相对较低的强度和塑性限制了其工程应用。具有堆垛有序和化学有序特征的长周期堆垛有序(LPSO)相是有望实现镁合金强韧化的新型析出相,受到了越来越广泛的关注。本文总结分析了LPSO相的原子结构... 详细信息

镁合金是最具发展潜力的轻量化材料之一,但相对较低的强度和塑性限制了其工程应用。具有堆垛有序和化学有序特征的长周期堆垛有序(LPSO)相是有望实现镁合金强韧化的新型析出相,受到了越来越广泛的关注。本文总结分析了LPSO相的原子结构特征、形成和转变机制,讨论了不同合金元素对LPSO相稳定性、本征结构物性参数的影响规律,分析了LPSO相对镁合金动态再结晶行为和力学性能的影响机理,并总结了基于LPSO相发展高性能镁合金需解决的关键问题,以期为新型高强韧镁合金的发展提供参考。

关键词：镁合金 LPSO相结构物性动态再结晶强韧化机制

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含扭曲误差的鼓形斜齿轮接触分析

机械工程学报 2024年第3期60卷 143-154页

作者：杜彦斌汪澳婷何坤重庆工商大学智能装备绿色设计与制造重庆市重点实验室重庆400067 重庆机床(集团)有限责任公司重庆401336 重庆工商大学机械工程学院重庆400067

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设... 详细信息

基于修形齿面的扭曲误差产生机理,推导出含扭曲误差的鼓形斜齿轮齿面数学方程;建立含扭曲误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮的轮齿接触分析(Tooth contact analysis,TCA)模型;并从计算齿面扭曲量的公式中选取螺旋角和修形量两个主要设计参数,分析其对传动误差和接触椭圆的影响规律。结果表明:齿向修形斜齿轮的修形量和螺旋角越大,齿面扭曲现象越严重;修形量和螺旋角增大使得传动误差幅值增大,影响传动平稳性;修形量对接触椭圆面积的影响小,而螺旋角增大,接触椭圆面积减小,使得接触应力增大,通过有限元分析验证螺旋角和修形量对齿面接触应力的影响;通过调整修形量和螺旋角可以控制扭曲量、传动误差幅值和接触椭圆面积,这对齿向修形斜齿轮的优化设计有较大的参考价值。

关键词：齿向修形齿面扭曲设计参数轮齿接触分析传动误差

碳酸锂溶液封闭处理对阳极氧化AA2099-T83合金耐蚀性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1789-1803页

作者：朱彭舟麻彦龙黄伟九邹梦婷杨炳元廖益梁钊源重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆第二师范学院经济与工商管理学院重庆400067 中科(广东)炼油石化有限公司湛江524076

为开发一种新型铝锂合金表面处理技术,将经酒石酸−硫酸阳极氧化后的AA2099-T83合金浸泡在不同温度−浓度组合的碳酸锂(Li_(2)CO_(3))溶液中进行后处理。结果表明:经过Li_(2)CO_(3)溶液处理后,阳极氧化合金的耐蚀性能显著提高(耐中性盐雾... 详细信息

为开发一种新型铝锂合金表面处理技术,将经酒石酸−硫酸阳极氧化后的AA2099-T83合金浸泡在不同温度−浓度组合的碳酸锂(Li_(2)CO_(3))溶液中进行后处理。结果表明:经过Li_(2)CO_(3)溶液处理后,阳极氧化合金的耐蚀性能显著提高(耐中性盐雾试验长达1300 h)。此外,高温/低浓度和低温/高浓度组合的封孔过程明显不同,在高温模式下阳极氧化膜仅部分封孔,而在低温模式下阳极氧化膜的封孔更加完全。封孔处理合金的高耐腐蚀性主要归因于在阳极氧化膜表面和内部形成的封孔产物(即Li−Al−LDH和/或勃姆石)对腐蚀介质的阻隔作用。

关键词：铝锂合金阳极氧化耐蚀性能碳酸锂锂−铝层状双氢氧化物封闭处理

增材制造钛基金字塔点阵结构对镁/钛双金属复合材料界面强化的优化

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第3期34卷 846-860页

作者：吴远兵赵建华彭韦力辜诚程进王亚军重庆大学材料科学与工程学院重庆400045 重庆大学国家镁合金工程研究中心重庆400044

采用超声辅助固-液复合铸造的方法,通过在界面处采用增材制造的钛基金字塔型点阵材料制备镁/钛异种双金属复合材料。采用正交法对点阵结构参数进行优化。结果表明,优化后的点阵结构参数为:杆直径(d)1 mm,杆长与杆直径比(l/d)3,上节点和... 详细信息

采用超声辅助固-液复合铸造的方法,通过在界面处采用增材制造的钛基金字塔型点阵材料制备镁/钛异种双金属复合材料。采用正交法对点阵结构参数进行优化。结果表明,优化后的点阵结构参数为:杆直径(d)1 mm,杆长与杆直径比(l/d)3,上节点和下节点直径与杆直径比(d_(1)/d,d_(2)/d)均为2.5,其中l/dd是影响接头失效强度的最显著因素,最优点阵结构参数下镁/钛双金属接头的失效强度为77.3 MPa。实验结果和有限元分析表明:随着点阵结构长径比的增加,镁/钛双金属接头的失效强度先增加后减小,当长径比为3时,失效强度达到最大。

关键词：镁/钛双金属复合材料金字塔点阵结构优化增材制造失效强度有限元分析

深冷处理对双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材室温力学性能的影响

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材料研究学报 2024年第7期38卷 499-507页

作者：汪丽佳许君怡胡励苗天虎詹莎重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054

将经520℃/5 h热处理的双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材分别进行水冷处理和在液氮中深冷处理12 h,然后进行室温单轴拉伸实验并使用电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微(TEM)等手段表征,研究其室温力学行为和微观组织的演化。结果表明... 详细信息

将经520℃/5 h热处理的双峰分离非基面织构AZ31镁合金板材分别进行水冷处理和在液氮中深冷处理12 h,然后进行室温单轴拉伸实验并使用电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微(TEM)等手段表征,研究其室温力学行为和微观组织的演化。结果表明:在深冷处理和水冷处理的双峰分离非基面织构镁合金板材中,都析出了纳米相(Mg_(17)Al_(12)和Al_(8)Mn_(5))。与水冷处理的板材相比,深冷处理板材中析出相的体积分数提高了65.5%,尺寸增大了78.7%。6%和12%的室温拉伸结果表明,变形后{101ˉ2}拉伸孪晶的体积分数分别提高了38.0%和36.7%。与水冷处理板材相比,深冷处理板材的初始屈服强度和最大抗拉强度分别提高43.8%和5.2%,但是断裂延伸率降低了20.4%。强度提高的主要原因是,在深冷处理过程中生成的高密度位错、Mg_(17)Al_(12)和Al_(8)Mn_(5)纳米析出相产生了沉淀强化;断裂延伸率降低的主要原因是,在{101ˉ2}拉伸孪晶界积累的高密度位错阻碍了基面滑移,使微裂纹倾向于向高位错密度处扩展。

关键词：金属材料非基面织构AZ31镁合金深冷处理微观组织演化塑性变形机制

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稀有金属基锂离子电池负极材料研究综述

稀有金属 2024年第5期48卷 705-713页

作者：杨森赵宁张帅卿董伟辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结... 详细信息

锂离子电池是解决煤炭、石油等化石能源短缺的清洁能源,在生产、生活、军事等领域被广泛应用。稀有金属具有体积容量高、循环稳定性好、电导率高等优点,是理想的锂离子电池负极原料。但稀有金属在充放电时体积变化较大,导致负极材料结构不稳定,降低锂离子电池可逆容量。通过阐述典型稀有金属锡、钛、钼、锗、锑或其化合物结构特征,以及其作为锂离子电池负极材料储锂机制,归纳充放电过程中存在问题,分析负极材料改性方法研究进展及研究趋势,可以从结构和机制方面改进稀有金属基锂离子电池负极材料储锂性能,提升稀有金属商业价值。研究表明:纳米结构易于传质和转移电荷;小尺寸也有利于减小体积变化产生的应变;合金化和复合材料改性能提高反应能量势垒,有利于提高储锂容量,控制体积膨胀。优化稀有金属及其化合物纳米结构、降低稀有金属基负极材料成本、构造多孔或核-壳结构是稀有金属基锂离子电池负极材料未来研究趋势。

关键词：稀有金属基负极材料锂离子电池储锂机制纳米化复合改性结构调控