黄棣
,
牛璐璐
,
胡银春
,
左奕
,
郭美卿
,
王鹤峰
,
李玉宝
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.09.029
利用相转移法,通过控制溶剂蒸发温度制备了不同孔隙结构的聚酰胺(PA)多孔膜,用扫描电镜(SEM)和材料力学试验机对不同孔隙结构的PA多孔膜的形貌和力学性能进行了表征.将PA 多孔膜与类成骨细胞(MG63)共培养来考察不同孔隙结构多孔膜的细胞生物学响应.结果表明,随着溶剂蒸发温度升高,制备的PA多孔膜孔径大小逐渐增大,在40℃下制备的多孔膜孔隙结构均匀,孔径为10~20μm,其弹性模量与拉伸强度分别达到(20．2±0．9)和(5．2±0．5)MPa.细胞实验表明,与40℃下制备的PA多孔膜共培养后,细胞在其表面伸展爬行,形态结构完整,增殖明显.具有可控特性的 PA 多孔膜能够满足其在骨组织引导再生临床中的应用.
关键词:
聚酰胺
,
多孔膜
,
力学性能
,
细胞学响应
周世杰
,
王成功
,
张淑敏
,
王鹤峰
,
蒋树臣
黄金
doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2003.09.010
根据河北省丰宁银矿银矿石的性质及现场生产情况,重点研究了磨矿细度、矿浆pH值、浮选药剂制度等条件及不同的磨浮工艺流程对选银回收率的影响.试验研究结果表明:选用丁基黄药和戊基黄药适宜比例(为1:3)及9538硫化矿物捕收增效剂来强化银的浮选,采用阶段磨浮工艺流程,可获得银回收率为94.32%的理想指标.
关键词:
pH值
,
丁基黄药
,
戊基黄药
,
阶段磨浮
张星
,
王鹤峰
,
袁国政
,
树学峰
机械工程材料
通过纳米压痕试验测得316L不锈钢基体、纯钛薄膜与TiN薄膜的弹性模量、硬度和压痕过程载荷-位移曲线;采用ANSYS有限元分析软件建立纳米压痕试验的有限元模型,通过量纲分析方法推导出上述材料在纳米尺度下的双线性应力-应变关系,并计算得到相应载荷-位移曲线;利用有限元模型分析了两种薄膜/基体间的结合性能.结果表明:纳米压痕试验和有限元模拟得到的载荷-位移曲线吻合较好,利用模型定性判断TiN薄膜与基体的结合性能优于纯钛薄膜的,与划痕试验结果相符,验证了此方法的可行性.
关键词:
薄膜
,
纳米压痕
,
有限元
,
应力-应变关系
张翔宇
,
唐宾
,
范爱兰
,
朱瑞华
,
王鹤峰
材料热处理学报
利用等离子表面合金化技术,在304不锈钢表面制备渗Cu改性层。借助球-盘磨损试验机对改性层常规大气环境下与不同偶件（GCr15球,Al2O3球）对摩时的摩擦学性能进行了测试。结果表明：不锈钢表面渗Cu改性层均匀致密、与基体结合良好,厚度大约26μm,主要由纯Cu和膨胀的奥氏体等相组成。渗Cu改性层的摩擦学性能与摩擦偶件相关。渗Cu不锈钢与GCr15球对摩时Cu改性层阻止了不锈钢与配副直接接触,并在摩擦过程中起到固体润滑作用,明显改善了不锈钢的摩擦学性能;渗Cu不锈钢与Al2O3球对摩时,由于陶瓷球的稳定化学性能及Cu改性层相对较低的剪切强度,导致摩擦过程中磨粒磨损加剧。
关键词:
304奥氏体不锈钢
,
离子渗Cu
,
摩擦学行为
于菲菲
,
王鹤峰
,
袁国政
,
树学峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.03.015
目的 提高316L不锈钢表面的硬度及耐磨性能.方法 采用磁控溅射法在316L不锈钢表面制备Ni-Ti合金薄膜,并通过纳米压入法对316L不锈钢表面、Ni-Ti合金薄膜和Ni-Ti合金材料的力学性能进行测试,分析不锈钢基Ni-Ti薄膜的耐磨性能.应用有限元反演分析方法求解基体和薄膜的弹塑性幂本构关系.结果 316L不锈钢与Ni-Ti合金抵抗载荷的能力较弱,但316L不锈钢表面Ni-Ti薄膜抵抗外加载荷的能力较强,且抵抗塑性变形的能力得到强化.Ni-Ti薄膜、316L不锈钢基体和Ni-Ti合金的硬度分别为8.2795、5.2405、2.9498 GPa,薄膜的硬度明显大于基体和Ni-Ti合金,说明Ni-Ti薄膜使得316L不锈钢的耐磨性显著提高.薄膜的弹性性能较基体与Ni-Ti合金有明显优势.为研究薄膜的弹塑性性能,建立ABAQUS二维有限元模型,考虑Berkovich压头和试样之间摩擦系数为0.16,通过纳米压入实验和有限元分析的对比,反演分析分别计算得到基体和薄膜的特征应力、特征应变、应变强化因子,继而确定初始屈服应力,得到Ni-Ti合金薄膜和316L不锈钢基体的弹塑性幂本构关系.结论 Ni-Ti薄膜具有良好的力学特性,使316L不锈钢表面的硬度显著提高,因此有效提高了不锈钢的耐磨性能.
关键词:
磁控溅射
,
Ni-Ti薄膜
,
纳米压入法
,
耐磨性
,
有限元分析
,
本构关系
刘二强
,
肖革胜
,
王鹤峰
,
杨雪霞
,
树学峰
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.08.020
对尼龙12材料分别进行单轴拉伸蠕变和率跳动测试,用以得到拉伸蠕变柔量和率跳动前后对应的应力-应变响应关系,进而获得各测试条件下对应的瞬时模量.基于弹簧粘壶组合本构模型的拉伸蠕变测试方法仅适用于线性粘弹性材料,率跳动测试方式则可适用于非线性粘弹性材料.结果表明,2种方法得到的瞬时模量值相近,而相对于率跳动直接测量粘弹性材料瞬时模量方法,拉伸蠕变间接测定的方法更为高效准确.
关键词:
蠕变柔量
,
率跳动
,
瞬时模量
,
粘弹性材料
于菲菲
,
王鹤峰
,
袁国政
,
树学峰
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.01.015
借助纳米压入测试方法,对Ti(58－x)Cu42Nix(x＝0,5,10)合金进行测试,研究掺入不同含量Ni的Ti-Cu合金的纳米力学性能,采用压痕形成过程中塑性应变与总应变的比值来表征合金塑性。分别用 Oliver-Pharr 方法和基于压痕功修正算法对比分析实验结果,研究了压痕表面形态和合金力学参数。结果表明,随着 Ti-Cu 合金中Ni含量的增加,其塑性性能减弱,即弹性性能增强。在压入过程中Ti48 Cu42 Ni10表面的凸起程度最大,Ti53 Cu42 Ni5的凸起程度略小,Ti58 Cu42凸起程度最小,且3种合金的耐磨性随着Ni含量的增加而变强。
关键词:
纳米压入
,
塑性
,
压痕功
,
耐磨性
靳晓敏
,
高利珍
,
王鹤峰
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.005
目的 提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.方法 通过等离子表面合金化技术在316 L不锈钢表面制备结合良好的TiN薄膜,然后对TiN薄膜进行热氧化,得到N掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜及紫外-可见分光光度仪对制备的N掺杂TiO2薄膜进行表征,并通过光催化实验和亲水性实验考察其光催化性能和亲水性.结果 经过空气中450℃氧化处理2 h的薄膜中存在锐钛矿晶型的TiO2,样品中的N元素取代了部分O.未掺杂TiO2和N掺杂TiO2的带隙宽度分别为3.25、3.08 eV.经热氧化处理后,薄膜表面致密,无裂纹和微孔,均匀分布着尺寸相近的微小凸起物.经可见光照射150 min后,N掺杂TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的最终降解率为20%.此外,N掺杂TiO2薄膜具有较高的亲水性,可见光照射下,30min内接触角降为8.5°.结论 N掺杂TiO2薄膜能有效提高316 L不锈钢表面的光催化和亲水性能.
关键词:
等离子表面合金化
,
不锈钢
,
TiO2薄膜
,
N掺杂
,
光催化
,
亲水性
,
热氧化
