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铝掺杂LiNi0.8Co0.08Mn0.12O2梯度正极材料的制备及电化学性能
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作者 张勇杰 李建玲 +2 位作者 夏保佳 张建 牛棒棒 《稀有金属与硬质合金》 CSCD 北大核心 2019年第5期49-54,63共7页
采用共沉淀法制备了梯度核壳前驱体Ni0.8Co0.08Mn0.12(OH)2,并通过混锂煅烧合成了LiNi0.8Co0.08Mn0.12O2梯度正极材料。分别使用干混法和沉淀法对梯度正极材料进行了Al的掺杂改性。XRD及电解液浸泡实验表明,Al掺杂可以稳定梯度正极材料... 采用共沉淀法制备了梯度核壳前驱体Ni0.8Co0.08Mn0.12(OH)2,并通过混锂煅烧合成了LiNi0.8Co0.08Mn0.12O2梯度正极材料。分别使用干混法和沉淀法对梯度正极材料进行了Al的掺杂改性。XRD及电解液浸泡实验表明,Al掺杂可以稳定梯度正极材料的层状结构并降低阳离子混排度,抑制正极材料在电解液中的溶解,从而提高材料的电化学性能。经沉淀法掺杂后正极材料在25℃下1 C循环100次容量保持率由92.5%提高到94.5%,55℃下1 C循环50次容量保持率由91.3%提高到95.8%。 展开更多
关键词 三元材料 梯度材料 铝掺杂 电化学性能
过渡层数对激光沉积制造TC4/TC11连接界面的组织及性能的影响
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作者 何波 刘杰 杨光 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期910-915,共6页
通过激光沉积制造技术制备了不同过渡层数的TC4/TC11双合金试样,研究不同过渡层数和不同热处理制度对TC4/TC11双合金连接界面的显微组织、拉伸性能和显微硬度的影响。结果表明,过渡层数对组织的形貌影响较大,过渡层数的增加,减少了TC4/T... 通过激光沉积制造技术制备了不同过渡层数的TC4/TC11双合金试样,研究不同过渡层数和不同热处理制度对TC4/TC11双合金连接界面的显微组织、拉伸性能和显微硬度的影响。结果表明,过渡层数对组织的形貌影响较大,过渡层数的增加,减少了TC4/TC11双合金试样连接界面的差异,使显微硬度分布均匀;沉积态TC4/TC11双合金过渡处网篮组织差异大,去应力退火后的组织均匀,经固溶时效处理后组织粗大且差异明显;对去应力退火后的试样进行了室温拉伸,随着过渡层数的增多,TC4/TC11双合金试样抗拉强度升高,塑性增强,断口均断在TC4钛合金一侧,证明了TC4/TC11双合金过渡界面性能良好。 展开更多
关键词 激光沉积制造 钛合金 显微组织 性能 梯度材料
激光沉积TC4/TC11梯度材料组织与疲劳性能研究
3
作者 何波 雷涛 +1 位作者 孙长青 杨光 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3048-3054,共7页
为了研究激光沉积TC4/TC11钛合金梯度材料的组织与疲劳性能,采用激光沉积制造技术制备两种不同过渡方式的TC4/TC11复合材料。观察不同过渡方式复合材料的显微组织,测试两种复合材料分别在550和800 MPa下的疲劳性能,并对疲劳断口进行分... 为了研究激光沉积TC4/TC11钛合金梯度材料的组织与疲劳性能,采用激光沉积制造技术制备两种不同过渡方式的TC4/TC11复合材料。观察不同过渡方式复合材料的显微组织,测试两种复合材料分别在550和800 MPa下的疲劳性能,并对疲劳断口进行分析。结果表明,相比直接过渡的复合材料,具有3层过渡层梯度材料的显微组织过渡界面不明显,过渡区组织结合紧密;具有3层过渡层的梯度材料在两种应力下的疲劳寿命均比直接过渡的高,低应力下相对提高了129.3%,高应力下相对提高了81.8%;直接过渡复合材料在裂纹扩展时沿着α片层集束开裂,滑移面较大,疲劳寿命较低;具有3层过渡层的梯度材料,裂纹扩展沿着单个α片层滑移开裂,滑移面小,裂纹扩展路径比较曲折,疲劳寿命高。 展开更多
关键词 激光沉积制造 钛合金 梯度材料 显微组织 疲劳性能
激光沉积铝合金-陶瓷梯度材料组织与性能研究
4
作者 何波 雷涛 +2 位作者 庄家良 孙长青 杨光 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期375-381,共7页
为了提高铝合金的硬度、耐磨性,通过激光沉积制造技术制备铝合金-陶瓷梯度复合梯度材料层。观察梯度材料的显微组织,测试其显微硬度和摩擦磨损性能,并分析了磨损机制和强化机制。结果表明基体和梯度层结合良好无裂纹,相比铝合金基体,梯... 为了提高铝合金的硬度、耐磨性,通过激光沉积制造技术制备铝合金-陶瓷梯度复合梯度材料层。观察梯度材料的显微组织,测试其显微硬度和摩擦磨损性能,并分析了磨损机制和强化机制。结果表明基体和梯度层结合良好无裂纹,相比铝合金基体,梯度材料层的组织更为细小均匀,并且随着陶瓷含量越多,晶粒越细小;显微硬度分析显示,从基材到12%陶瓷层的硬度呈上升趋势,基材硬度约为HV80,梯度材料层硬度最高达到HV170;随着梯度比例的增加耐磨性能随之增强,12%陶瓷层摩擦系数最小,磨损失重最少,仅为4.2mg,远远小于基体。梯度层的显微硬度和耐磨性提高的主要原因有陶瓷颗粒弥散分布强化、激光沉积组织的细晶强化。 展开更多
关键词 铝合金 陶瓷 梯度材料 显微组织 耐磨性能
梯度多孔碳化硅陶瓷的制备 预览
5
作者 王立惠 刘文平 +3 位作者 张振军 秦海青 雷晓旭 林峰 《超硬材料工程》 CAS 2018年第3期40-43,共4页
采用高温再结晶工艺制备了定向生长SiC晶体和气孔的梯度多孔高纯碳化硅陶瓷。在这项工作中,碳化硅分解产生混合气体,多孔陶瓷烧结过程中产生的混合气体的流动导致碳化硅颗粒的表面烧蚀、重排和再结晶,从而形成定向排列的柱状碳化硅晶体... 采用高温再结晶工艺制备了定向生长SiC晶体和气孔的梯度多孔高纯碳化硅陶瓷。在这项工作中,碳化硅分解产生混合气体,多孔陶瓷烧结过程中产生的混合气体的流动导致碳化硅颗粒的表面烧蚀、重排和再结晶,从而形成定向排列的柱状碳化硅晶体和管状气孔。样品在不同部位分解和再结晶速率的差异,导致样品沿轴向从下到上形成孔隙率和孔径的梯度分布。以Si粉作为成孔剂,促进毛孔的互联互通的形成。随着硅含量的增加,孔隙率和孔径增大,抗弯强度下降。样品的总孔隙率为38%~47%,其抗弯强度为14~45 MPa。 展开更多
关键词 超硬材料 SIC 功能材料 梯度材料 多孔
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强磁场下合金凝固过程控制及功能材料制备 被引量:1
6
作者 王强 董蒙 +2 位作者 孙金妹 刘铁 苑轶 《金属学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期742-756,共15页
近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律;磁力矩... 近些年来关于强磁场下材料加工过程的研究取得了长足的发展和进步。本文综述了强磁场下金属材料凝固过程控制和新材料制备的研究进展。重点介绍了强磁场下Lorentz力、热电磁力和磁化力对熔体流动、溶质分布和组织演变的影响规律;磁力矩对磁性相的晶体取向的作用规律;磁偶极间相互作用对相排列的控制作用等。同时,介绍了利用强磁场下的凝固方法制备MnSb/MnSb-Sb梯度复合材料和梯度磁致伸缩材料、各向异性材料等新型功能材料的研究进展。通过强磁场控制金属材料凝固过程可以有效改善材料的微观组织,并进一步提高材料性能,这为开发新型功能材料提供新的途径。 展开更多
关键词 强磁场 合金 凝固 功能材料 梯度材料 各向异性材料
Mo/AlN/Mo功能梯度材料的制备
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作者 刘可心 隋涛 金松哲 《稀有金属》 CSCD 北大核心 2018年第5期510-515,共6页
实验选用细粉AlN和Mo粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术进行Mo/AlN/Mo功能梯度电极材料的制备与表征,采用X射线衍射(XRD)法确定SPS烧结块体的相组成,用扫描电子显微镜(SEM)观察块体断口的显微结构,用阿基米德法和HXD-1000... 实验选用细粉AlN和Mo粉末为原料,采用放电等离子烧结(SPS)技术进行Mo/AlN/Mo功能梯度电极材料的制备与表征,采用X射线衍射(XRD)法确定SPS烧结块体的相组成,用扫描电子显微镜(SEM)观察块体断口的显微结构,用阿基米德法和HXD-1000型显微硬度仪对块体的硬度和密度进行测试。研究发现:金属Mo与AlN混合烧结后并没有发生化学反应,只是简单的复合,Mo/AlN/Mo块体抛光截面层对称结构清晰,中间层为AlN层,最外层为金属Mo,过渡层均匀且结合良好,没有发现裂纹等缺陷,符合梯度设计要求。当Mo含量为70%时,Mo/AlN复合材料的硬度值下降缓慢,由于高韧性金属Mo的加入提高了AlN的韧性而同时缓和了其硬度,这使金属Mo层和AlN陶瓷层之间的结合稳定,这种过渡利于Mo/AlN/Mo功能梯度材料的内部结合;当Mo/AlN复合材料的Mo含量达到70%时致密度曲线有明显的上扬达到99.3%,随后致密度曲线随着Mo含量的增加而下降,这由于随着Mo含量的增加烧结后晶粒尺寸逐渐长大造成的。在Mo含量小于19%之前,介电常数有指数增长的趋势,Mo/AlN复合材料的导通阀值为Mo含量大于19%。 展开更多
关键词 放电等离子烧结 ALN 电极材料 介电常数 梯度材料
磁场和铸造工艺对Mg2Si/Al复合材料中Mg2Si相的影响
8
作者 吴晗 周全 +1 位作者 王俊 张黎 《特种铸造及有色合金》 CSCD 北大核心 2018年第6期656-660,共5页
研究了脉冲磁场参数和冷却条件对Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si相尺寸、形态及分布的影响。结果表明,在脉冲磁场作用下,初生Mg2Si相表现为粗化、偏聚及梯度分布。在多数试验条件下,初生Mg2Si相沿试样心部到边部体积分数总体上逐渐增加,... 研究了脉冲磁场参数和冷却条件对Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si相尺寸、形态及分布的影响。结果表明,在脉冲磁场作用下,初生Mg2Si相表现为粗化、偏聚及梯度分布。在多数试验条件下,初生Mg2Si相沿试样心部到边部体积分数总体上逐渐增加,可制备初生Mg2Si相呈连续变化的梯度材料;当脉冲电压为100V,脉冲频率为10Hz或模具温度为400℃时,试样中心区域基本不含初生Mg2Si相,Mg2Si相主要分布在试样边部,可制备表面增强自生梯度复合材料。在0-300V范围内,随着脉冲电压增加,初生Mg2Si相的尺寸先增大后减小,转折点为200V;当浇注温度在670-760℃范围内或模具温度在200-600℃范围内,随着浇注温度的增加或模具温度的降低,初生Mg2Si相的尺寸逐渐减小。 展开更多
关键词 脉冲磁场 Mg2Si/Al材料 初生Mg2Si相 梯度材料
梯度材料科技创新的领军者——记第五届全国建材行业十大科技创新人物、中国工程院院士张联盟
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作者 沈强 王传彬 《中国建材》 2018年第8期100-104,共5页
张联盟,武汉理工大学材料学科首席教授、博士生导师,2017年当选中国工程院院士。同时兼任特种功能材料技术教育部重点实验室主任,曾获国家教学名师、全国优秀科技工作者、全国建材行业科技创新领军者等荣誉称号。
关键词 中国工程院院士 科技创新 建材行业 梯度材料 联盟 人物 武汉理工大学 博士生导师
激光增材制造TC4/TC11钛合金梯度结构温度场预测与显微组织分析 预览 被引量:3
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作者 孙成 孙亦璋 +1 位作者 刘金 张纪奎 《航空制造技术》 2018年第4期96-101,共6页
使用激光增材制造技术制备TC4/TC11 钛合金梯度材料典型沉积试样,测量沉积过程中3 个特征位置的温度历程,并对沉积试样进行显微组织观察.建立了激光增材制造TC4/TC11 梯度材料结构温度场预测有限元模型.有限元模型的温度场计算结果与试... 使用激光增材制造技术制备TC4/TC11 钛合金梯度材料典型沉积试样,测量沉积过程中3 个特征位置的温度历程,并对沉积试样进行显微组织观察.建立了激光增材制造TC4/TC11 梯度材料结构温度场预测有限元模型.有限元模型的温度场计算结果与试验结果吻合较好,同时有限元模型所计算的T β 温度转变线位置与试样显微组织中观察得到的结果一致.显微组织观察结果表明,试样中无缺陷,顶部为等轴晶区域,从增材底部到等轴晶区域之间存在贯穿整个增材区域的柱状晶;在T β 温度转变线两侧微观组织有明显不同最后-层增材过程中,温度超过Tβ的组织冷却后为超细α+β 网篮组织,温度未达到T β 的组织冷却后为带有大量α 集束的α+β 网篮组织;在设计界面(材料组分变化位置)处组织连续、无突变. 展开更多
关键词 激光增材制造 梯度材料 有限元模型 温度场 钛合金 显微组织
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脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究
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作者 王俊 周全 +2 位作者 吴晗 胡世平 刘峰 《特种铸造及有色合金》 CSCD 北大核心 2018年第2期222-226,共5页
进行了脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究,分析了脉冲电压、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度对初生Si形态和分布的影响。结果表明,利用脉冲磁场成功制备了Al-20Si功能梯度材料,初生Si聚集在试样边缘,心部基本无初生Si。在0-150... 进行了脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究,分析了脉冲电压、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度对初生Si形态和分布的影响。结果表明,利用脉冲磁场成功制备了Al-20Si功能梯度材料,初生Si聚集在试样边缘,心部基本无初生Si。在0-150V范围内,随着脉冲电压的增加,初生Si形态由块状变成粗大的板条状,其平均分布宽度逐渐减小;在1-10Hz范围内,随着脉冲频率增加,初生Si平均分布宽度逐渐减小;当浇注温度在690-780℃范围内或模具预热温度在400-700℃范围内变化时,随浇注温度或模具预热温度的升高,初生Si平均分布宽度先减小后有所增大。 展开更多
关键词 脉冲磁场 AL-20SI合金 初生SI 梯度材料
热锻模电弧熔丝增材修复与再制造技术 预览
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作者 吴强 邓庆文 +2 位作者 胡泽启 李轶峰 邵坦 《表面工程与再制造》 2018年第5期27-32,共6页
[摘要]在高温环境、金属剧烈流动摩擦及大交变载荷作用下,热锻模具型腔容易因塑性变形、热疲劳裂纹、磨损而导致失效。针对热锻模的失效问题,机器人电弧熔丝热锻模具增材再制造技术通过逆向工程方法获取模具失效区域的精确模型,运用... [摘要]在高温环境、金属剧烈流动摩擦及大交变载荷作用下,热锻模具型腔容易因塑性变形、热疲劳裂纹、磨损而导致失效。针对热锻模的失效问题,机器人电弧熔丝热锻模具增材再制造技术通过逆向工程方法获取模具失效区域的精确模型,运用分层切片和轨迹规划算法对模型进行处理获得堆焊修复轨迹,针对失效模具几何边界的不确定性和复杂性,通过焊枪姿态自适应调整算法确定焊接过程中不同几何边界条件约束下的焊枪焊接姿态,实现受限空间、复杂边界下的精确仿形分层增材制造;结合不同层间的堆焊材料设计与工艺匹配,满足了模具型腔的梯度力学性能要求。采用该技术修复热锻模具,节材40%,节约工时50%,降低成本30%以上。 展开更多
关键词 电弧堆焊 增材制造 姿态调整 梯度材料
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原位反应制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2梯度材料的激光熔覆组织及成形机理 被引量:1
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作者 李能 熊华平 +3 位作者 秦仁耀 刘伟 黄帅 高超 《机械工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期144-150,共7页
设计从基体到Ti连接层、Ti+SiC混合过渡层、陶瓷复合层的结构,通过激光熔覆原位反应成功制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2体系梯度材料。通过扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射仪分析了梯度复合层的微观组织。结果表明,层与层之间结合良好,... 设计从基体到Ti连接层、Ti+SiC混合过渡层、陶瓷复合层的结构,通过激光熔覆原位反应成功制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2体系梯度材料。通过扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射仪分析了梯度复合层的微观组织。结果表明,层与层之间结合良好,实现了成分与显微结构的梯度过渡。梯度复合层共有6层,总厚度约1.5 mm,在Ti+SiC的混合过渡层中,Ti与SiC反应生成TiC和Ti5Si3,并保留了残余的富Ti相,在Ti+Si+C的陶瓷复合层中,Ti、Si、C元素反应生成Ti5Si3、TiC和Ti3SiC2。梯度材料从基体、Ti连接层、Ti+SiC混合过渡层再到陶瓷复合层,显微硬度逐渐升高,最高硬度达到1 341 HV,最外层由于三元陶瓷相Ti3SiC2的生成,硬度比起TiC、Ti5Si3明显降低,因此复合层硬度有所下降。反应产物TiC、Ti5Si3和Ti3SiC2均是高熔点化合物,有利于提高材料的耐高温性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 梯度材料 微观组织 硬度
分散相梯度分布对生土基材料力学性能的影响 预览
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作者 孙沫然 石万龙 +1 位作者 武晓娟 陈红鑫 《砖瓦》 2018年第9期31-33,共3页
采用梯度的思想,研究了不同掺量骨料与秸秆纤维梯度分布对水泥改性生土基材料力学性能的影响。结果表明,在水泥掺量相同时,通过分散相的合理布置,能够使梯度材料的力学性能相对于等骨料与纤维改性均布材料得以提升:水泥掺量10%、秸秆纤... 采用梯度的思想,研究了不同掺量骨料与秸秆纤维梯度分布对水泥改性生土基材料力学性能的影响。结果表明,在水泥掺量相同时,通过分散相的合理布置,能够使梯度材料的力学性能相对于等骨料与纤维改性均布材料得以提升:水泥掺量10%、秸秆纤掺量2%时,梯度材料抗压强度较均布材料提高118.2%;水泥掺量10%、20%,砂掺量30%时,梯度材料相对于均布材料的抗压强度分别提高了8.0%与27.9%。“梯度”使改性材料对生土的改性作用发挥地更加高效。 展开更多
关键词 梯度材料 生土 改性 力学性能
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超重力熔铸梯度材料制备饲草料收获机械自磨锐切刀
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作者 宋月鹏 高雪 +4 位作者 李法德 宋占华 高东升 杨增朝 李江涛 《中国科学:技术科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期94-100,共7页
采用Fe3O4/Al铝热体系,在超重力场中熔铸出硬度呈梯度分布的复合材料,而后制备出饲草料收获机械的自磨锐切刀并进行了现场试验.结果表明,Fe3O4/Al铝热剂体系的绝热温度为3148.2 K(Fe的沸点温度),约2 mol%的产物Fe以气相存在.体系内添... 采用Fe3O4/Al铝热体系,在超重力场中熔铸出硬度呈梯度分布的复合材料,而后制备出饲草料收获机械的自磨锐切刀并进行了现场试验.结果表明,Fe3O4/Al铝热剂体系的绝热温度为3148.2 K(Fe的沸点温度),约2 mol%的产物Fe以气相存在.体系内添加约15 mass%的高硬铁基合金颗粒(钒铁、铬铁、锰铁、钼铁等)稀释剂,可使Fe产物全部以高温(3148 K)低黏度液相存在,这对于超重力场中梯度材料成型十分有利.梯度材料的基体是具有择优取向的柱状晶组织,高硬铁基合金颗粒沿超重力方向呈线性排列且与基体冶金结合,由于密度及熔点不同,不同颗粒在复合材料内的分布状况有较大差异,这是材料硬度呈梯度变化的主要原因.新材料制备的饲草料收获机械切刀刃面硬度呈梯度分布,工作过程中会均匀磨损而形成自磨刃,始终保持锋利的切割性能.现场试验结果表明,该自磨锐切刀具有良好的使用效果. 展开更多
关键词 超重力熔铸 饲草料收获机械 梯度材料 自磨锐切刀 绝热温度
本刊评出第五届建材行业十大科技创新人物
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作者 本刊记者 《中国建材》 2018年第3期30-35,共6页
(按姓氏笔画排序)包亦望突破"玻璃癌症"填补国内外技术空白国检集团首席科学家、总工程师。先后获得德国洪堡基金、国家杰出青年基金,入选中国科学院"百人计划"等人才计划,获"全国优秀科技工作者""全国劳动模范"等称号。2018... (按姓氏笔画排序)包亦望突破"玻璃癌症"填补国内外技术空白国检集团首席科学家、总工程师。先后获得德国洪堡基金、国家杰出青年基金,入选中国科学院"百人计划"等人才计划,获"全国优秀科技工作者""全国劳动模范"等称号。2018年1月,由中国建材总院和国检集团完成的、 展开更多
关键词 建材行业 荣誉称号 梯度材料 碳纤维 浮法玻璃
原料配比对石英质孔梯度陶瓷性能的影响 预览
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作者 覃月宁 王芳 +1 位作者 杜大明 宋杰光 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2018年第4期82-86,共5页
以低品位石英砂为主要原料,通过制浆、成型、干燥和烧结等工序制备得到不同原料配比的石英质孔梯度陶瓷,研究了石英砂含量、水料质量比和发泡剂含量对该陶瓷气孔率、抗压强度和显微结构的影响,得到了较佳的原料配比.结果表明:随着石英... 以低品位石英砂为主要原料,通过制浆、成型、干燥和烧结等工序制备得到不同原料配比的石英质孔梯度陶瓷,研究了石英砂含量、水料质量比和发泡剂含量对该陶瓷气孔率、抗压强度和显微结构的影响,得到了较佳的原料配比.结果表明:随着石英砂含量的增加,试样的气孔率增大,宏观上呈现出一定的孔梯度结构;随着水料质量比的增加,试样的气孔率先增后降,气孔变得均匀,裂纹减少;随着发泡剂含量的增加,气孔率增大;抗压强度与气孔率呈现相反的变化规律;较佳原料配比为石英砂质量分数为70%,水料质量比为1.0,发泡剂质量分数为0.8%,制备得到石英质孔梯度陶瓷的抗压强度为6.18MPa,气孔率为63.5%,孔形较好. 展开更多
关键词 石英砂 梯度材料 抗压强度 气孔率
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激光近净成形SS316/Ni20复合材料的开裂机理 预览 被引量:1
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作者 郝云波 张国会 +3 位作者 马广义 闫帅 牛方勇 吴东江 《中国有色金属学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2501-2510,共10页
采用激光近净成形制备梯度材料时异种材料的混合易产生缺陷,严重制约了梯度材料的应用。采用激光近净成形技术制备不同成分比的SS316/Ni20复合材料薄壁结构,并利用OM、SEM、XRD、EDS等检测手段研究不同成分比时复合材料的显微组织、相... 采用激光近净成形制备梯度材料时异种材料的混合易产生缺陷,严重制约了梯度材料的应用。采用激光近净成形技术制备不同成分比的SS316/Ni20复合材料薄壁结构,并利用OM、SEM、XRD、EDS等检测手段研究不同成分比时复合材料的显微组织、相组成及元素分布。对裂纹的微观形貌、裂纹断面的元素分布进行分析。结果表明:在给定工艺条件下,SS316质量分数为100%、20%~0时成形件形貌较好,无裂纹缺陷,SS316质量比在90%~30%时成形件发生开裂。裂纹沿晶界扩展,裂纹断面上晶粒清晰可辨,属于热裂纹范畴。成形件开裂主要原因是凝固过程中杂质元素在晶界偏析形成连续的液膜,以及硬质相在晶界上的连续析出,降低晶粒间的结合强度,使其在残余应力作用下产生开裂。 展开更多
关键词 SS316/Ni20复合材料 梯度材料 激光近净成形 裂纹
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梯度钛合金裂纹扩展速率测试及梯度对扩展寿命影响
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作者 赵震波 许希武 郭树祥 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期168-174,共7页
为明确梯度材料中裂纹扩展速率分布情况,对含裂纹TC11-TC4以及TA15-TA2两种组合梯度钛合金进行标准三点弯疲劳试验。试验结果表明:梯度结构中不同部位的相同组分扩展性能相同,给出了4种3D打印组分钛合金的Paris公式;梯度材料组分弹性... 为明确梯度材料中裂纹扩展速率分布情况,对含裂纹TC11-TC4以及TA15-TA2两种组合梯度钛合金进行标准三点弯疲劳试验。试验结果表明:梯度结构中不同部位的相同组分扩展性能相同,给出了4种3D打印组分钛合金的Paris公式;梯度材料组分弹性模量的变化会改变裂纹尖端应力强度因子,对位于模量较低一侧的裂纹扩展有抑制作用;过渡层影响厚度范围内裂纹扩展速率介于两种组分之间且连续过渡,表明梯度材料可以消除异种材料连接的界面效应,提出基于组分材料体积分量的混合率描述梯度层中扩展性能的分布规律;恒定载荷试验中仅扩展方向不同情况下寿命有显著差别,验证了合理安排梯度参数可提高结构出现裂纹后的生存能力,其中扩展性能以及模量的变化分布对扩展寿命均有影响。 展开更多
关键词 梯度材料 疲劳扩展 Paris公式 扩展寿命 试验研究
功能梯度材料快速成形过程建模与控制 预览 被引量:1
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作者 焦盼德 李淑娟 +1 位作者 杨磊鹏 闫存富 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期733-738,共6页
在三坐标雕刻机上开发出一种功能梯度材料增材制造装置,在低于水的凝固点温度下,将两种材料的水基膏体以一定比例进行挤出沉积,形成梯度材料零件。在该三维零件沉积成形过程中,配置好的材料不可避免地会存在结块和气泡现象,当结块分解... 在三坐标雕刻机上开发出一种功能梯度材料增材制造装置,在低于水的凝固点温度下,将两种材料的水基膏体以一定比例进行挤出沉积,形成梯度材料零件。在该三维零件沉积成形过程中,配置好的材料不可避免地会存在结块和气泡现象,当结块分解或气泡释放时,会导致沉积过程中的挤压力不断变化,使得成形过程不稳定,成形零件质量差。在分析三维梯度材料沉积成形过程的干扰因素的基础上,通过实验建立了沉积过程中挤压力的动态模型,采用最小二乘方法进行系统辨识,完成了最小方差自适应挤压力控制器的设计,并用两种不同颜色的腻子粉(CaCO3)进行实验,验证了功能梯度材料快速沉积原理的可行性和控制器的有效性。 展开更多
关键词 梯度材料 沉积 挤压力 自适应控制
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