检索结果-内蒙古大学图书馆

金属学报 2022年第11期58卷 1509-1518页

作者：林研司丞徐京豫刘泽张诚柳林华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具技术国家重点实验室武汉430074 武汉大学土木建筑工程学院工程力学系武汉430072

同时采用共晶成分设计和晶粒细化的策略,通过异质结构调控提升SLM成形的Al-Fe系列合金的强韧性。结果表明,SLM成形AlFe_(5)合金呈现柱状粗晶和等轴细晶并存的组织结构,其中细晶的体积分数较低,整体显微结构未表现出明显的非均匀性;随着Z... 详细信息

同时采用共晶成分设计和晶粒细化的策略,通过异质结构调控提升SLM成形的Al-Fe系列合金的强韧性。结果表明,SLM成形AlFe_(5)合金呈现柱状粗晶和等轴细晶并存的组织结构,其中细晶的体积分数较低,整体显微结构未表现出明显的非均匀性;随着Zr元素的添加,SLM成形AlFe_(5)Zr_(1)合金中细晶体积分数增加,呈现粗、细晶交替分布的非均匀异质结构。同时,SLM成形AlFe_(5)和AlFe_(5)Zr_(1)合金在纳米尺度均呈现胞状结构特征。这种纳米级胞状结构、过饱和Fe元素及高位错密度主导的强化机制使得SLM成形Al-Fe-Zr系列合金的屈服强度达400 MPa,且异质结构可进一步提升AlFe_(5)Zr_(1)合金的应变强化能力,使其抗拉强度达450 MPa。原位断裂韧性测试结果表明,异质结构可促使裂纹在扩展过程中发生偏折和尖端钝化,从而增加裂纹扩展阻力,使AlFe_(5)Zr_(1)合金具有优异的断裂韧性。

关键词： Al-Fe-Zr合金选区激光熔化(SLM) 异质结构力学性能

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超高强钢薄带温轧变形区温度场的模拟研究

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热加工工艺 2024年第13期53卷 108-111页

作者：刘博淏魏亚风林保森李建平东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 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

超高强钢薄带温轧过程中变形区出口温度的精确预测是轧制工艺制定及过程温度控制的关键。本文利用Deform-3D数值模拟软件对超高强钢薄带的温轧过程进行模拟,分析了轧件入口温度、轧辊表面温度、轧制速度、压下率以及摩擦系数对变形区出... 详细信息

超高强钢薄带温轧过程中变形区出口温度的精确预测是轧制工艺制定及过程温度控制的关键。本文利用Deform-3D数值模拟软件对超高强钢薄带的温轧过程进行模拟,分析了轧件入口温度、轧辊表面温度、轧制速度、压下率以及摩擦系数对变形区出口温度的影响,通过回归分析建立了变形区温度场的数学模型。结果表明,该温度场数学模型计算结果与模拟结果的误差在±11.5℃内,能够反映各温轧工艺参数对变形区出口温度的影响规律。

关键词：超高强钢薄带温度场数学模型

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提升燃料电池铂基催化剂稳定性的原理、策略与方法

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物理化学学报 2021年第9期37卷 148-163页

作者：梁嘉顺刘轩李箐华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具技术国家重点实验室武汉430074

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高转化效率、高功率密度以及低污染等优点,目前受到广泛关注。燃料电池的性能主要受限于阴极的氧还原反应,其成本也受限于阴极催化剂。目前人们已经设计了许多策略、开发了许多催化剂,特别是铂基合金催化... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高转化效率、高功率密度以及低污染等优点,目前受到广泛关注。燃料电池的性能主要受限于阴极的氧还原反应,其成本也受限于阴极催化剂。目前人们已经设计了许多策略、开发了许多催化剂,特别是铂基合金催化剂,来加快氧还原反应的速率,提高燃料电池性能。然而,由于过渡金属的溶解以及纳米粒子的团聚等问题,氧还原催化剂以及燃料电池的长效稳定性仍然存在问题。如何设计高效、高稳定的燃料电池阴极催化剂,对于进一步推动燃料电池的应用十分关键。针对燃料电池阴极催化剂稳定性的问题,本文综述了近年来提升燃料电池铂基催化剂稳定性的原理、策略与方法,首先我们从热力学和动力学上阐述影响催化剂稳定性的原因及其调控原理。随后,我们将概述一些具有代表性的提升催化剂稳定性的策略和方法。最后,我们对未来发展方向进行了总结与展望。

关键词：质子交换膜燃料电池电催化氧还原反应铂基催化剂稳定性

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粘土砂铸造除尘灰改性热硬化水玻璃砂

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铸造 2022年第11期71卷 1403-1404,1405,1406页

作者：李倩倩龚小龙胡胜利刘鑫旺樊自田华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

为实现铸造除尘灰的回收利用,尝试将不同粒径和含量的粘土砂铸造除尘灰用于热硬化水玻璃砂改性,取得了初步效果。结果表明:铸造除尘灰作为改性剂能够提高水玻璃砂的24 h抗压强度,并降低水玻璃砂的残留强度;当铸造除尘灰粒径约为25μm,... 详细信息

为实现铸造除尘灰的回收利用,尝试将不同粒径和含量的粘土砂铸造除尘灰用于热硬化水玻璃砂改性,取得了初步效果。结果表明:铸造除尘灰作为改性剂能够提高水玻璃砂的24 h抗压强度,并降低水玻璃砂的残留强度;当铸造除尘灰粒径约为25μm,总加入量为原砂重的0.9%时,水玻璃砂具有较好的综合性能,其24 h抗压强度为1.42 MPa,残留强度为0.23 MPa。

关键词：铸造除尘灰水玻璃砂热硬化残留强度

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基于参数计算设计一种新型双相高强韧高熵合金

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特种铸造及有色合金 2022年第8期42卷 1005-1011页

作者：郑伟杰钟雨江王明梓张震郭威吕书林吴树森华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室华中科技大学材料科学与工程学院湖南大学汽车车身设计及制造国家重点实验室深圳华中科技大学研究院

基于高熵合金固溶体相形成设计参数,在Co-Cr-Fe-Ni合金体系基础上,通过添加轻质及难熔元素优化体系设计参数,获得了一种具有双相(BCC+FCC)结构,且具有较好高温强度的新型轻质高强韧高熵合金。研究发现,最优合金成分CoCrFeNiAl_(2)CuV_(0... 详细信息

基于高熵合金固溶体相形成设计参数,在Co-Cr-Fe-Ni合金体系基础上,通过添加轻质及难熔元素优化体系设计参数,获得了一种具有双相(BCC+FCC)结构,且具有较好高温强度的新型轻质高强韧高熵合金。研究发现,最优合金成分CoCrFeNiAl_(2)CuV_(0.8)具有(FCC+AlCu)的双相结构,且在室温及高温环境下拥有良好的压缩性能,但其塑性变形能力有待进一步改善。试验结果与参数设计的预期结果基本相符,证明了基于参数计算进行高熵合金成分设计的可行性。

关键词：高熵合金固溶体设计参数双相结构轻质高强韧

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基于拓扑优化的砂型铸造金属芯骨结构优化方法

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特种铸造及有色合金 2021年第7期41卷 853-857页

作者：王圣殷亚军周建新沈旭计效园华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室武汉430070

金属芯骨可以增强型芯透气性,提高型芯强度。但其结构设计方法单一,主要依靠人工经验,导致金属芯骨材料分配不合理。提出了一种基于拓扑优化的砂型铸造金属芯骨结构优化方法。该方法采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalizati... 详细信息

金属芯骨可以增强型芯透气性,提高型芯强度。但其结构设计方法单一,主要依靠人工经验,导致金属芯骨材料分配不合理。提出了一种基于拓扑优化的砂型铸造金属芯骨结构优化方法。该方法采用SIMP(Solid Isotropic Material with Penalization)拓扑优化模型对金属芯骨结构进行优化,并将优化后的金属芯骨应用于砂芯中进行抗弯强度试验。结果表明,优化前后砂芯抗弯强度相当,且与优化前芯骨相比,优化后芯骨质量减少59.9%以上,优化效果明显。

关键词：金属芯骨拓扑优化砂型铸造 SIMP

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非晶基复合材料研究进展与展望

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特种铸造及有色合金 2022年第6期42卷 661-671页

作者：郭威余圣吕书林吴树森赵觅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南大学汽车车身先进设计及制造国家重点实验室华中科技大学航空航天学院深圳华中科技大学研究院

通过引入第二相制备非晶基复合材料是提高其室温塑性的有效手段之一。简要介绍了非晶合金及其变形特性,综述了非晶基复合材料的制备及其力学性能方面的研究进展,包括外加颗粒/纤维增强、原位自生相增强体系以及Zr基、Ti基和Mg基体系等... 详细信息

通过引入第二相制备非晶基复合材料是提高其室温塑性的有效手段之一。简要介绍了非晶合金及其变形特性,综述了非晶基复合材料的制备及其力学性能方面的研究进展,包括外加颗粒/纤维增强、原位自生相增强体系以及Zr基、Ti基和Mg基体系等。此外,介绍了部分特殊增强相与原位自生制备工艺的最新进展,包括多孔颗粒、形状记忆相、金属熔体中的脱合金法和选择性相溶解法等,同时详细阐述上述材料的微观结构、力学性能及其组织性能优化手段,并对未来的发展趋势进行展望。

关键词：非晶基复合材料力学性能塑性剪切带

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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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用甲壳素纳米片构建高性能硅碳复合负极材料

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稀有金属 2022年第9期46卷 1125-1132页

作者：刘大进麻景淇高凌峰蔡杰余创谢佳华中科技大学电气与电子工程学院强电磁工程与新技术国家重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学材料科学与工程学院材料成型与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 武汉大学化学与分子科学学院湖北省天然高分子基医用材料构建工程技术研究中心湖北武汉430072

为克服硅在储锂时的剧烈体积膨胀,目前文献报导了许多用石墨烯或碳纳米管等先进碳材料制备硅碳复合材料的研究。这些碳材料的高成本和低产量使它们难以满足工业大生产的需求。本文以水热反应剥离出的甲壳素纳米片(CNs)、聚乙烯醇(PVA)... 详细信息

为克服硅在储锂时的剧烈体积膨胀,目前文献报导了许多用石墨烯或碳纳米管等先进碳材料制备硅碳复合材料的研究。这些碳材料的高成本和低产量使它们难以满足工业大生产的需求。本文以水热反应剥离出的甲壳素纳米片(CNs)、聚乙烯醇(PVA)和纳米硅为原材料,通过简单的混合和干燥过程,得到CNs,PVA和纳米硅组成的块状复合材料CNs-Si-PVA,实现PVA和CNs对纳米硅的包覆。高温热解后,CNs衍生的二维碳材料(2DC)和PVA衍生的无定形碳共同包覆纳米硅形成硅碳复合材料2DC-Si-C。碳包覆能有效缓冲硅负极材料在重复脱锂/嵌锂过程中的体积变化,并提高导电性,使合成的2DC-Si-C用作锂离子电池的负极材料时表现出优异的循环稳定性及倍率性能。在1.0 A·g^(-1)的大电流密度下,经过300圈循环后,2DC-Si-C复合材料仍保留760 mAh·g^(-1)的放电比容量;倍率测试中,在2.0 A·g^(-1)的电流密度下,该复合材料首次放电能发挥出865 mAh·g^(-1)的比容量。绿色环保的碳前驱体、简单的加工方法以及优异的储锂性能,使2DC-Si-C复合材料有望成为下一代高性能锂离子电池(LIBs)的负极材料。

关键词：甲壳素二维(2D)碳纳米片锂离子电池(LIBs) 负极材料硅碳复合材料

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热拉式多材料纤维光电子技术研究进展与展望

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纺织学报 2023年第1期44卷 11-20页

作者：张晶黄治恒牛广亮梁生杨旅云魏磊周时凤侯冲陶光明中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院湖北武汉430074 华中科技大学武汉光电国家研究中心和光谷实验室湖北武汉430074 北京交通大学物理科学与工程学院北京100044 南洋理工大学电气与电子工程学院新加坡639798 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640 华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 华中科技大学材料成型与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

随着纺织工程和材料科学的快速发展,智能纤维与织物以其柔软、轻便、透气等优势成为可穿戴设备的首选载体。热拉式多材料光电子纤维有望通过热拉制工艺发展为具有多参量感知、温度调控、信息交互等功能的智能纤维。为使热拉式多材料光... 详细信息

随着纺织工程和材料科学的快速发展,智能纤维与织物以其柔软、轻便、透气等优势成为可穿戴设备的首选载体。热拉式多材料光电子纤维有望通过热拉制工艺发展为具有多参量感知、温度调控、信息交互等功能的智能纤维。为使热拉式多材料光电子纤维可更好地服务于纺织行业,重点讨论了热拉式多材料纤维光电子技术的研究进展,总结了热拉纤维内微纳结构的调控机制,阐述了热拉式多材料纤维在传感、能源、生物、医疗等场景中的应用,并展望了热拉式多材料纤维光电子技术未来在材料选择及研发、纤维结构调控、纺织加工、多功能集成、人工智能5个方面的研究趋势。最后指出:热拉式多材料光电子纤维未来将从单一功能向多功能、力学性能改善、智能计算等方向发展,以便更好地与传统纺织加工技术结合,进一步提升织物的功能性、穿戴舒适性、场景普适性。

关键词：热拉工艺多材料纤维纤维光电子技术微纳结构功能纤维智能纤维

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