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离心法制备纳米颗粒梯度材料
摘要： 纳米粒子梯度材料是一类独特的功能材料。它们将纳米粒子的特性与宏观材料相结合。纳米粒子浓度的连续空间梯度会产生多样的物理性能分布。因此，这类材料在光学、电子学和传感器领域具有卓越的应用潜力。通过在超离心力场中制备，可实现该材料类别的精确定义与可控合成。利用分析超速离心机内的光学系统在线监测明胶溶液中沉淀形成的纳米粒子梯度。一旦生成所需的纳米粒子浓度梯度，材料便通过凝胶化固化，使目标梯度固定于材料中。应用已建立的分析超速离心理论可提前模拟纳米粒子的沉降过程，从而也能定制化制备并实现制备规模的纳米粒子梯度材料。研究以不同尺寸的球形金纳米粒子、金纳米棒及其混合物、球形超顺磁性氧化铁纳米粒子为例进行了验证。
关键词： 复合材料、梯度材料、分析超速离心法、纳米粒子、聚合物
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过控制固定比例盐-金属原料选区激光熔化过程中的工艺参数生成梯度多孔结构
摘要： 激光粉末床熔融制造工艺中盐溶解技术的应用，使得无需复杂设计算法即可构建复杂多孔结构。这简化了粉末床制造技术中多孔结构的制备流程，为优化结构的实现创造了新机遇。本研究提出一种新方法：通过调节单一原料的能量密度，实现对孔隙率（20%至49%）的三维精确控制。通过系统实验，评估了选择性激光熔融过程中材料对工艺参数变化的响应特性，并制备出具有不同密度与形貌的嵌套结构。研究建立了工艺参数与弹性模量、极限抗压强度的关联规律，采用简易组装算法生成了由局部特制多孔区域构成的复杂部件。
关键词： 选择性激光熔化、梯度材料、机械性能、可控孔隙率、增材制造、多孔结构、多孔性
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光辅助冷喷涂增材制造铝基复合材料的探究
摘要： 该研究的现实意义在于当今世界航空航天和医疗领域对具有梯度特性材料的需求。激光辅助冷喷涂技术通过增材制造方法制备复合材料。本研究通过铝粉（Al）与刚玉粉（Al2O3）的机械混合构建了材料涂层，随后分析了所得材料的组织结构与性能，并识别出梯度过渡区域。
关键词： 粉末冶金、增材技术、激光辅助冷喷涂、梯度材料、功能材料、微观结构
更新于2025-09-16 10:30:52
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通过激光表面熔化处理时效β-Ti合金获得的刚度与硬度梯度
摘要： 具有可变刚度特性的组件因其生物医学植入物应用潜力而备受关注。本研究对经不同条件时效处理的β钛合金进行激光表面熔凝（LSM）处理。LSM典型的高冷却速率使熔合区（FZ）和热影响区（HAZ）避免了α相析出——这些α相通过固溶进入β基体，从而在时效处理基材表面形成全β相表层，并降低刚度与硬度。刚度降低现象与所采用时效条件无关，而硬度降幅在低温时效样品中更为显著（因其析出相更细小）。当需要制备兼具低刚度表层与原始芯部刚度/强度的梯度材料时（如骨科植入物应用场景），建议采用低温时效结合LSM的处理工艺。
关键词： 激光加工，梯度材料，弹性模量，钛合金
更新于2025-09-12 10:27:22