检索结果-内蒙古大学图书馆

基于时间梯度法的铸钢件三维补缩路径计算

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特种铸造及有色合金 2022年第2期42卷 158-161页

作者：周琴王瞳沈旭周建新华中科技大学工程实践创新中心武汉430074 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

为进一步促进冒口工艺优化,针对传统方法在冒口优化设计中的不足,重点研究了铸钢件三维补缩路径的计算,阐明了铸钢件基于时间梯度的补缩路径计算方法。以平板铸件和模架件模型为例,验证了补缩路径计算的有效性以及适用性。

关键词：冒口优化补缩路径时间梯度铸钢件

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含堇青石涂层碳化硅网状多孔陶瓷的制备及燃烧特性

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硅酸盐学报 2022年第6期50卷 1685-1693页

作者：万方豪李亚伟梁雄潘丽萍王庆虎桑绍柏邹阳李晨辉武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉430081 武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心武汉430081 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形及模具技术国家重点试验室武汉430074

针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg(OH)_(2)、单质Si和α-Al_(2)O_(3)浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构... 详细信息

针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg(OH)_(2)、单质Si和α-Al_(2)O_(3)浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构筑含堇青石红外辐射涂层的碳化硅多孔陶瓷。结果表明:真空浸渍浆料能在碳化硅骨架表面涂覆连续涂层的同时,能完全填充骨架的三角孔洞,经1350℃烧结成功制备了具有堇青石涂层、碳化硅骨架中间层、堇青石填充层的3层结构碳化硅多孔陶瓷。3层结构的形成显著提高了碳化硅多孔陶瓷力学性能及抗热震性能以及高温抗湿氧化能力,碳化硅多孔陶瓷在1350℃热处理后耐压强度达到1.18 MPa、残余强度保持率达67%;碳化硅多孔陶瓷中3层结构孔筋表面堇青石红外辐射涂层的形成,强化了碳化硅多孔介质燃烧器辐射换热过程和燃烧效率,将燃烧器表面温度提高约140℃,并显著降低了燃烧器中CO、NOx等污染物的排放量。

关键词：碳化硅多孔陶瓷堇青石涂层 3层结构抗热震

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不同超声处理时间下Ti-Cu合金在镁熔体中的脱合金反应

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铸造 2022年第5期71卷 592-597页

作者：余圣张震赵觅郭威严有为吴树森华中科技大学材料学院材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学航空航天学院湖北430074 湖南大学汽车车身先进设计及制造国家重点实验室湖南长沙410082 深圳华中科技大学研究院广东深圳518057

为提高Ti-Cu二元合金在Mg熔体中的脱合金反应速率,通过在Mg熔体中引入超声场作用,研究超声作用下金属熔体中的脱合金反应过程及反应速率。研究发现,超声场可促进脱合金反应进行,但随着超声时间的增加,超声场的促进作用逐渐削弱。超声场... 详细信息

为提高Ti-Cu二元合金在Mg熔体中的脱合金反应速率,通过在Mg熔体中引入超声场作用,研究超声作用下金属熔体中的脱合金反应过程及反应速率。研究发现,超声场可促进脱合金反应进行,但随着超声时间的增加,超声场的促进作用逐渐削弱。超声场在熔体中产生的空化和声流效应可加速脱出元素Cu向Mg熔体中的扩散,但过长的超声时间引起界面处Cu原子聚集,减弱了促进作用。

关键词：脱合金反应纳米多孔Ti 超声处理反应速率

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浆料固相含量对数字光处理成形Si_(3)N_(4)陶瓷性能的影响

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无机材料学报 2022年第3期37卷 310-316页

作者：李萌黄海露吴甲民刘春磊吴亚茹张景贤史玉升华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心武汉430074 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050

随着科技的不断发展, Si_(3)N_(4)陶瓷在航空、机械、生物医疗等高新领域发挥着越来越重要的作用。本工作采用包覆助烧剂Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)后的Si_(3)N_(4)粉体为原材料,利用数字光处理(Digital light processing, DLP)技术成功制... 详细信息

随着科技的不断发展, Si_(3)N_(4)陶瓷在航空、机械、生物医疗等高新领域发挥着越来越重要的作用。本工作采用包覆助烧剂Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)后的Si_(3)N_(4)粉体为原材料,利用数字光处理(Digital light processing, DLP)技术成功制备出Si_(3)N_(4)陶瓷,并系统研究了浆料固相含量对Si_(3)N_(4)陶瓷浆料、DLP成形Si_(3)N_(4)陶瓷素坯和陶瓷性能的影响。研究表明,浆料固相含量低于40.0%(体积分数)时,浆料在30 s;剪切速率下的粘度均小于2 Pa·s,可用于DLP成形。在这种情况下,浆料的单层固化深度随浆料固相含量的增加而减小。随着浆料固相含量的增大,DLP成形Si_(3)N_(4)陶瓷的相对密度和抗弯强度先升高后降低。固相含量为37.5%(体积分数)的样品获得最大的相对密度和抗弯强度,分别为89.8%和162.5MPa,较固相含量为32.5%(体积分数)的样品分别提升了10%和16%。本研究通过对陶瓷浆料性能的优化,提升了DLP成形Si_(3)N_(4)陶瓷的性能,为Si_(3)N_(4)等非氧化物陶瓷光固化成形奠定了实验基础。

关键词： Si_(3)N_(4)数字光处理固相含量相对密度抗弯强度

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高安全锂离子电池复合集流体的界面强化

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物理化学学报 2023年第2期39卷 81-92页

作者：汪茹刘志康严超伽龙黄云辉同济大学材料科学与工程学院上海201804 华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 南京同宁新材料研究院有限公司南京211161 浙江柔震科技有限公司浙江嘉兴314499

面向高能量密度电池的高比容量三元正极材料的应用,使锂离子电池更容易发生热失控,这不仅降低了其安全性,也限制了锂离子电池的进一步发展。如何在提高能量密度的同时保证电池的安全性是亟待解决的问题。以绝缘高分子薄膜为支撑基材,两... 详细信息

面向高能量密度电池的高比容量三元正极材料的应用,使锂离子电池更容易发生热失控,这不仅降低了其安全性,也限制了锂离子电池的进一步发展。如何在提高能量密度的同时保证电池的安全性是亟待解决的问题。以绝缘高分子薄膜为支撑基材,两侧沉积金属层得到了具有夹芯结构的铝复合集流体能有效保证电池在针刺条件下的安全性,且更轻的复合集流体的使用能进一步提高电池能量密度。但高分子基材与铝金属层之间界面结合力较差,这会导致复合集流体在高温电解液浸泡中发生脱层现象,从而影响其在电池中的使用。本研究采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为支撑基材,通过在铝金属镀层与高分子基材之间引入氧化物中间层,有效地增强了金属与高分子基材之间的界面结合力,提升复合集流体的电解液兼容性。此外,复合集流体良好的机械性能使其能很好地兼容现有的电池制备技术,利用其制备的软包电池表现出与使用传统铝箔为集流体的电池相当的电化学性能。进一步的针刺测试表明,复合集流体能有效阻止锂电池在针刺过程中的热失控,显著改善了电池的安全性能。

关键词：锂离子电池复合集流体界面强化氧化物强化层电解液兼容性

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基于等效质点的铸造热应力数值模拟

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铸造 2021年第7期70卷 833-838页

作者：殷亚军庞楠周建新沈旭计效园华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

基于等效质点理论,提出了铸造过程热应力及变形迭代新算法,并通过应用实例初步证明了该算法的有效性。与基于有限元的某商用铸造热应力数值模拟软件进行对比,证明了该算法具有更高计算效率。

关键词：铸造热应力数值模拟等效质点

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熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的构建及应用

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铸造 2021年第2期70卷 160-174页

作者：周建新殷亚军计效园沈旭华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

数字化、智能化、大数据等技术的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革,它不仅可以提高生产效率和降低生产成本,同时又能促使新技术和新工艺的不断出现,使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。目前,数字化、... 详细信息

数字化、智能化、大数据等技术的广泛应用正从各方面推动着铸造业的发展和变革,它不仅可以提高生产效率和降低生产成本,同时又能促使新技术和新工艺的不断出现,使铸造生产正在从主要依靠经验走向科学理论指导生产的阶段。目前,数字化、智能化、大数据等技术所形成的工业软件指导铸造生产主要是在铸造工艺设计系统(CAD/CAE)、产品信息及生产管理系统(PDM/ERP)、车间执行系统(MES)以及铸造设备采集与监控系统(SCADA)等四个方面对铸造企业信息化的支持。然而,由于缺乏全局规划和统一的集成化系统架构,各工业软件系统间难以集成通信,存在诸多数据重复、数据孤岛、不一致,经长时间积累造成系统维护困难、使用效率低下等问题和挑战,严重制约着企业的发展。工业软件集成化已成为当前铸造信息化发展的迫切需求和必然趋势。为此,笔者提出构建熔模铸造数字化智能化大数据工业软件平台的思路,该平台从业务价值层、技术设计层、制造执行层、设备数据传感采集层四个层面进行CAD、CAE、ERP、PDM、MES、SCADA等工业软件系统的无缝集成方法,定义了ERP对PDM进行设计驱动、PDM对MES进行工艺指导、SCADA结合MES对PDM进行生产过程工艺参数监控与预警的方法,以及各层之间信息通讯与作用机制。与此同时,该架构基于高度柔性化技术,具有系统柔性集成,系统模块按需搭建、按需增配特性。最后给出了该技术在熔模铸造企业的应用实例,效果表明:该工业软件平台,一方面满足了企业信息化第一阶段的需求,构建了ERP、MES、PDM集成化系统,消除了信息孤岛、重复和不一致,实现了全局信息共享,大幅提高了企业协同运作效率;另一方面促进了企业信息化第二阶段的发展,集成构建SCADA系统,对铸造设备运行中各关键参数进行数据采集、监控及预警。数字化智能化大数据工业软件平台将有助于促进精密铸造企业生成与管理的科学转变,极大提升软实力并促进智能转型。

关键词：熔模铸造数字化智能化大数据工业软件

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镁合金消失模铸造新技术研究

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铸造 2021年第1期70卷 28-37页

作者：蒋文明樊自田华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

消失模铸造属于颇有特点的精密绿色铸造技术。但镁合金消失模铸造中存在充型能力差、孔洞缺陷严重、凝固组织粗大及力学性能偏低等问题。针对以上问题,国内外开发了几种镁合金消失模铸造新技术,本文主要介绍这些新技术的最新研究进展。... 详细信息

消失模铸造属于颇有特点的精密绿色铸造技术。但镁合金消失模铸造中存在充型能力差、孔洞缺陷严重、凝固组织粗大及力学性能偏低等问题。针对以上问题,国内外开发了几种镁合金消失模铸造新技术,本文主要介绍这些新技术的最新研究进展。真空低压消失模铸造技术,可保证金属液充型平稳,提高镁液充型和补缩能力,保护其充型过程,适于镁合金铸造成形。振动凝固消失模铸造技术,可提高镁合金充型能力、细化组织、明显提高铸件力学性能。消失模壳型铸造技术,可消除或减少消失模铸造易于出现的孔洞、夹杂等缺陷,能生产高质量复杂镁合金精密铸件。镁/铝双金属消失模铸造技术,可低成本直接成形复杂镁/铝双金属铸件。以上新技术都有其自身特点和应用前景。

关键词：镁合金消失模铸造真空低压振动凝固壳型铸造双金属铸件

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陶瓷型芯型壳激光增材制造研究进展

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中国激光 2022年第12期49卷 128-145页

作者：孙冬陈双史玉升闫春泽吴甲民文世峰华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 增材制造陶瓷材料教育部工程研究中心湖北武汉430074

空心涡轮叶片是燃气轮机热端的关键零部件,其结构十分复杂,制造难度极大。陶瓷型芯型壳是用于涡轮叶片铸造的重要部件,随着燃气轮机的热端工作温度逐渐升高,所需要的叶片结构也更加精细,传统的精密铸造工艺已经无法满足叶片快速升级换... 详细信息

空心涡轮叶片是燃气轮机热端的关键零部件,其结构十分复杂,制造难度极大。陶瓷型芯型壳是用于涡轮叶片铸造的重要部件,随着燃气轮机的热端工作温度逐渐升高,所需要的叶片结构也更加精细,传统的精密铸造工艺已经无法满足叶片快速升级换代的需求。激光增材制造技术无需模具,可以加速新产品的研发,缩短制造周期,满足个性化需求。目前可用于型芯型壳制造的激光增材制造技术主要有激光选区烧结和立体光刻两大类。主要介绍了这两大类激光增材制造技术在陶瓷型芯型壳制备方面的应用,从材料配方、素坯成形、后处理烧结等多个方面综述了当前国内外的最新研究进展,探讨了两类技术各自的优势、目前存在的问题以及未来发展的趋势。

关键词：激光技术增材制造空心涡轮叶片陶瓷型芯型壳激光选区烧结立体光刻

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超薄奥氏体不锈钢电阻点钎焊接头组织与性能

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机械强度 2022年第4期44卷 801-807页

作者：唐论余圣甫王杰华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074 中华人民共和国南通海关南通226006

采用电阻点钎焊工艺进行了以BNi⁃2为中间层的0.1 mm厚SUS304不锈钢封装试验,分析了工艺参数对电阻点钎焊接头微观组织和力学性能的影响,确定了接头区域元素分布及物相组成,并验证了接头的气密性。结果表明:电阻点钎焊接头由钎缝区、热... 详细信息

采用电阻点钎焊工艺进行了以BNi⁃2为中间层的0.1 mm厚SUS304不锈钢封装试验,分析了工艺参数对电阻点钎焊接头微观组织和力学性能的影响,确定了接头区域元素分布及物相组成,并验证了接头的气密性。结果表明:电阻点钎焊接头由钎缝区、热机械影响区和母材组成;随着焊接电流和电极压力的增大,钎缝区厚度减小、热机械影响区动态再结晶程度增大;高的冷却速率抑制了钎缝与母材间的元素扩散,钎缝区的物相为镍基固溶体及弥散分布的Cr_(2)B、Ni_(3)B细小质点,接头的最大抗剪力为118.3 N;封装元件最大承载气压达到0.53 MPa,表明了超薄奥氏体不锈钢电阻点钎焊接头具有优异的气密性。

关键词：电阻点钎焊 SUS304不锈钢微观组织力学性能气密性

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