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oe1(光电查) - 科学论文

66 条数据
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  • 采用高功率选择性激光熔化制备的高强度高导电Cu-Cr合金构件的微观组织与性能

    摘要： 尽管过去几年已研发出多种金属材料，但由于铜合金具有高反射率和高导热性，要制造出兼具高强度与高导电性的铜合金部件仍十分困难。本文通过高激光功率选区激光熔化技术成功制备出高强度高导电的Cu-Cr合金，并对热处理前后的微观组织、力学性能及导电性进行了研究对比。原始样品的微观组织为柱状晶粒，其内部包含极细的胞状亚结构和Cr及Cr2O3析出相。经热处理后，Cr颗粒从铜基体中析出，实现了强度与导电率的同步提升。最终获得抗拉强度468 MPa、屈服强度377.33 MPa、电导率98.31% IACS的优异性能，甚至优于经过轧制后热处理的样品。

    关键词： 铜铬合金、电子导电性、激光加工、微观结构、力学性能

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 直接激光沉积工艺技术参数对Ti-6Al-4V合金沉积件组织与性能的影响

    摘要： 直接激光沉积技术是在各行业中最具应用前景的技术之一。该技术最有前景的应用领域之一是航空工业。由于钛合金具有独特的性能，它被广泛应用于飞机工业中的燃气涡轮发动机部件。本文研究了DLD工艺参数对缺陷形成和结构的影响，确定了能量密度对零件力学性能的影响。

    关键词： 直接激光沉积、增材制造、力学性能、钛合金

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • Al-Si涂层对纤维激光焊接22MnB5钢显微组织和力学性能的影响

    摘要： 对原始状态22MnB5钢（带Al-10wt.%Si涂层）进行对接配置的纤维激光焊接。研究了Al-Si涂层对微观结构转变及包括拉伸试验、疲劳试验和Erichsen杯突试验在内的力学性能的影响。发现带涂层焊接接头熔合区(FZ)存在铝富集(1.37wt%)铁素体，占比15%，而去除涂层接头熔合区几乎完全为马氏体结构。由于更高核平均取向差(KAM)值，应变局部化更易在马氏体/马氏体界面而非铁素体/马氏体界面聚集。带涂层焊接接头熔合区显微硬度较去除涂层接头降低50HV，但因断裂发生在母材(BM)，拉伸性能未受影响。带涂层焊接接头疲劳试样表现优于去除涂层试样，表明熔合区铁素体对循环载荷下的疲劳寿命具有积极影响。Erichsen杯突试验显示去除涂层与带涂层焊接接头具有相似的杯突值(5.60mm和5.67mm)。但铁素体对杯突试验产生相反效应：带Al-10wt.%Si涂层时变形所需峰值力下降35%。

    关键词： 微观结构，铝硅涂层，力学性能，光纤激光焊接，22MnB5钢

    更新于2025-11-28 14:24:20

  • 用于骨修复的Zn-2Al零件激光增材制造：成形性、微观结构与性能

    摘要： 锌（Zn）合金因其固有的可降解性、良好的力学性能和生物相容性，成为极具前景的骨修复材料。本研究采用代表性增材制造技术——激光粉末床熔融（LPBF）制备了用于骨修复的Zn-2Al（质量百分比）部件。低能量密度（Ev）导致熔池内高液体粘度形成气孔，从而造成致密化率不足；而高Ev则引发锌粉蒸发并导致LPBF工艺失效。随着Ev增大，所得晶粒及含η-Zn与α-Al相的层状共晶沉淀结构因热积累增强和冷却速率降低而粗化。在优化能量密度114.28 J/mm3条件下，获得了致密化率达98.3±1.4%的完全致密Zn-2Al部件，其硬度达64.5±1.8 Hv、抗拉强度为192.2±5.4 MPa，且具有适中的腐蚀速率0.14 mm/年。体外细胞实验进一步证实其良好生物相容性。研究表明，LPBF制备的Zn-2Al部件是潜在的骨修复材料。

    关键词： 锌合金、激光增材制造、力学性能、降解速率、生物相容性

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 一种用于选择性激光熔化的高强度Al–Zn–Si–Mg–Cu合金的开发

    摘要： 尽管增材制造工艺已在多个工业领域广泛应用，但目前专为这些技术设计和优化的材料仍很有限。当前市场上仅少数铝合金可用于结构件的3D打印，其中含硅镁元素的铸造铝合金是最常见的增材制造用铝合金，虽具有优异的加工性能但力学性能一般。本研究通过混合Al-Er-Zn-Mg-Cu与Al-Si-Mg粉末并分析其选区激光熔化后的组织与性能，探究了硅元素对高强度Al-Er-Zn-Mg-Cu合金热裂敏感性的影响。最终设计出新型Al-Er-Zn-Si-Mg-Cu合金，采用气体雾化法制备成粉末合金并进行测试。通过同步辐射X射线衍射、差示扫描量热法和显微分析研究了该合金的组织与相变。经选区激光熔化处理的Al-Er-Zn-Si-Mg-Cu合金相对密度达99.8%，检测组织内未发现热裂纹。同时评估了该合金从铸态和固溶退火状态进行时效处理的能力，结果表明其具有良好的直接时效响应（直接从铸态开始），在165°C优化时效2小时后，屈服强度和抗拉强度分别达到402MPa和449MPa，硬度为174HV。

    关键词： 差示扫描量热法、金属增材制造、力学性能、同步辐射X射线衍射、高强度铝合金

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 选区激光熔化FeCoCrNiC0.05高熵合金的析出行为

    摘要： 间隙元素能有效强化高熵合金(HEAs)。本研究通过选择性激光熔化(SLM)制备了FeCoCrNiC0.05合金并对其进行退火处理，考察了退火对SLMed FeCoCrNiC0.05微观组织和力学性能的影响。结果表明：在退火条件下可析出纳米级Cr23C6型碳化物，从而提高屈服强度。经1073K退火0.5小时的SLMed FeCoCrNiC0.05合金屈服强度达787MPa，延伸率为10.3%?；贏vrami公式建立了SLMed FeCoCrNiC0.05的沉淀动力学模型。其高强度源于固溶强化、沉淀强化及类胞状结构的共同作用。

    关键词： 沉淀动力学、硬化机制、选区激光熔化、力学性能、高熵合金

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 激光熔化沉积Ti–5Al–5Mo–5V–1Cr–1Fe钛合金的塑性各向异性

    摘要： 对激光熔化沉积Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe钛合金试样进行了不同取向的拉伸试验，结果表明该材料存在显著的塑性各向异性。通过结合数字图像相关技术的原位拉伸试验，研究了特定材料结构对应的力学性能。结果显示厚柱状晶粒与其他晶粒的塑性性能存在明显差异：相同应力水平下，厚柱状晶粒率先屈服并承担试样主要塑性变形。厚柱状晶粒与其他晶粒的弹塑性泊松比也有所不同。层带区域的测试表明，较粗大的层带微观结构具有更强的抗拉塑性变形能力，但抗剪塑性变形能力较弱。此外，层带两侧初生α板条的取向可能不同，这对试样的拉塑性变形具有显著影响。

    关键词： 数字图像相关法，塑性各向异性，激光熔化沉积，钛合金，力学性能

    更新于2025-10-24 16:40:20

  • 激光熔覆WC/Fe涂层的裂纹抑制方法及其对微观组织和性能的影响

    摘要： 激光熔覆WC/Fe涂层具有成本低、耐磨性高的优势，但涂层中常出现裂纹，限制了其工业应用。本文研究了重熔工艺、热处理及Co元素含量对WC/Fe激光熔覆涂层裂纹敏感性、微观组织及力学性能的协同影响。实验结果表明：重熔工艺有助于提升涂层表面质量并降低裂纹敏感性，涂层硬度略有下降但分布更均匀；通过将基体预热至250℃并在熔覆过程中保温，同时实施300℃×1h退火处理，可有效抑制涂层裂纹，但热处理会使硬度轻微下降；当熔覆大面积涂层时，上述两种方法仍无法完全抑制裂纹萌生。在此基础上，向涂层中添加Co元素能进一步提升韧性并降低裂纹敏感性，当Co含量为8%时可制备无裂纹WC/Fe涂层，其耐磨性显著优于淬火中碳钢，尤其在长期磨损条件下表现更优。

    关键词： 激光熔覆、力学性能、微观结构、WC/Fe涂层、裂纹抑制方法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 硅(100)衬底上磁控溅射铈钛氧化物薄膜涂层的力学与建模研究

    摘要： Ce/Ti混合金属氧化物薄膜除其他多种物理化学性质外，还具有优异的光电性能。通过实验与建模相结合的方法，研究了不同Ce:Ti比例下磁控溅射Ce/Ti氧化物薄膜在Si(100)晶圆上的结构与力学性能变化。X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)证实主要物相为三方相Ce2O3和金红石型TiO2，所有制备材料中均存在SiO2。场发射扫描电镜(FESEM)成像显示晶粒尺寸变化情况，Ce/Ti混合氧化物在薄膜/基底复合材料中呈现更小晶粒尺寸。纳米压痕分析表明纯氧化铈薄膜具有最高硬度值(20.1 GPa)，而过量氧化钛的添加会降低薄膜涂层的硬度。高温原位XRD测试(高达1000°C)结果显示所有研究材料均具有优异的热相稳定性。Ce:Ti=68%:32%的薄膜在800°C以上会出现新的微量氧化相。接触角实验表明表面化学成分对水接触角影响不显著，测试结果集中在87.7°至95.7°的狭窄区间?；赟i(100)、Si(110)、二氧化硅和钢基底的Ce/Ti薄膜涂层有限元模拟(FEM)显示应力集中存在差异。

    关键词： 原位X射线衍射、有限元建模、纳米压痕、铈钛氧化物、力学性能

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于第一性原理计算的高低对称相钙钛矿氧化物LaMO<sub>3</sub>（M = Mn, Ni）的结构、电子及力学性质

    摘要： 长期以来，钙钛矿氧化物因其体相结构及异质结构组分的物理特性受到广泛研究。镧系过渡金属氧化物LaMO3（M为过渡金属）作为这类材料的代表，因其在超导、磁阻、离子电导及多种介电性质等先进技术领域具有潜在应用价值而备受关注。尽管对其物理性质的探索已相当深入，但我们对LaMO3化合物力学性能的研究仍存在显著不足。通过密度泛函理论（DFT）研究，我们阐明了实验验证的LaMnO3和LaNiO3相的结构、电子特性尤其是力学特性。我们首先计算其结构与电子性质，继而推导单晶弹性常数及 nulla 材料力学参数——包括体积模量、剪切模量、杨氏模量和各向异性指数，以填补关于LaMnO3与LaNiO3化合物力学行为理论认知的空白。

    关键词： 密度泛函理论、力学性能、钙钛矿氧化物、电子性能

    更新于2025-09-23 15:23:52