张华
,
徐家文
,
王吉明
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.04.018
针对镍基高温合金材料激光打孔存在再铸层的缺陷,创新提出了喷射液束电解-激光复合加工方法.基于该加工原理的分析以及激光在电解液中的衰减特性研究,研制了试验系统,并对镍基高温合金GH3044薄片进行了打孔工艺试验.结果表明:应用液压1.5MPa、浓度18%的NaNO2电解液的喷射液束电解-激光复合加工可去除再铸层90%以上.试验证实了喷射液束电解-激光复合加工工艺切实可行,有望在航空发动机叶片气膜孔加工中得到应用.
关键词:
激光加工
,
喷射液束电解
,
镍基高温合金
,
复合加工
,
再铸层
董英鸽
,
杨金龙
,
刘炜
,
张继香
稀有金属材料与工程
对不同成型方法(包括干压成型、流延成型、凝胶注模成型、注射成型等)得到的氧化铝陶瓷坯体进行激光加工,讨论成型方法对激光加工陶瓷坯体效率的影响.分析不同加工参数下,成型方法对激光加工效果的影响.结果表明:成型方法相同,只改变一种参数,雕刻深度随电流的增大而增大;雕刻速度增大,雕刻深度减小;扫描间隔增大,雕刻深度减小.同样的加工参数下,注射成型的坯体易于加工.
关键词:
激光加工
,
成型方法
,
氧化铝陶瓷
,
坯体
连峰
,
张会臣
,
高玉周
,
庞连云
中国有色金属学报
采用激光表面改性的方法对Ti6Al4V合金进行纹理加工.采用表面粗糙度测试仪、接触角测量仪和X射线衍射仪对激光纹理加工试样的表面特性进行表征,采用磁致伸缩超声振动仪对试样的抗空蚀特性进行测试,采用光学显微镜和扫描电子显微镜对试样空蚀前、后的表面形貌进行观测.结果表明:经激光表面纹理加工,试样的硬度由337HV提高到550HV,水接触角增大10o;激光纹理加工试样的抗空蚀特性有所改善,特别是对于具有较小间距网格形状的表面纹理试样,其表面空蚀面积的比例小于抛光试样的1/10;激光纹理加工试样的抗空蚀特性的改善与硬度梯度效应、缓冲空泡运动和限域作用等效应相关.
关键词:
钛合金
,
表面纹理
,
空蚀
,
激光加工
李杰
,
张会臣
,
连峰
,
庞连云
功能材料
利用激光在硅基底上加工具有规则点阵结构的表面纹理,采用自组装技术在此硅表面制备全氟辛烷基三氯硅烷自组装分子膜.采用扫描电子显微镜和表面形貌仪对硅试样表面进行形貌分析,采用接触角测量仪测量试样的接触角.结果表明,激光加工后的硅试样表面纹理深度和表面粗糙度均随激光加工间距的增加而逐渐变大,试样表面的去除量随光照时间的增加而增大.通过激光加工和沉积自组装分子膜,硅试样表面的水接触角显著增大,最大可达到156°,且试样的水接触角随激光加工间距的减少而增大.试样接触角测量值与Cassie模型预测值相一致,当点阵直径与加工间距比＜0.510时,硅试样表面为超疏水表面.
关键词:
超疏水
,
硅
,
激光加工
,
自组装分子膜
,
接触角
李杰
,
刘玉德
,
高东明
,
黄雅婷
,
张会臣
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.07
通过激光加工在铝合金表面构造出具有规则结构的微米级纹理结构,再利用5种有机硅烷试剂分别对该表面进行修饰改性,以期制备得到超疏水表面.采用三维形貌仪、扫描电镜、接触角测量仪等评价制备表面的形貌结构和润湿性.结果表明,试样表面的微米级纹理结构和自组装分子膜均对试样的润湿性具有重要影响;不同有机硅烷改性修饰微米级纹理结构后的表面对水接触角存在明显差异,最大接触角可达160°.制备的超疏水表面对不同pH值的水滴均呈现超疏水性,且在大气环境下具有较好的耐久性.
关键词:
铝合金
,
激光加工
,
自组装
,
接触角
,
超疏水表面
张玲琰
,
刘其斌
,
江佩泽
,
张政
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.018
为了在钛合金表面获得具有生物活性和生物相容性的陶瓷成分涂层,运用梯度设计思想,采用宽带激光梯度激光熔覆技术,在钛合金表面制备添加不同含量Y2O3+ CeO2混合稀土氧化物的陶瓷成分涂层.利用X衍射全自动测试仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜(CLSM),研究不同混合稀土氧化物含量对涂层生物活性的影响.结果表明:固定0.4％(质量分数)Y2 O3,CeO2的添加量在0％～0.8％变化,当CeO2的添加量在0.2％～0.4％时,激光熔覆过程中催化合成的生物活性相卧和β-TCP最多,经模拟体液(SBF)浸泡14 d后,涂层表面的类骨磷灰石最多且分布均匀.细胞学实验也表明,涂层表面细胞生长正常且数量最多.因此,含0.2％～0.4％ CeO2的梯度生物陶瓷成分涂层具有最佳的生物活性.
关键词:
激光加工
,
生物陶瓷涂层
,
Y2O3
,
CeO2
,
生物活性
刘泽宇
,
魏昕
,
谢小柱
,
华显刚
,
洪继伟
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.10.006
目的：优选陶瓷刀具表面微织构形貌,以获得减摩性能较好的微织构。方法采用摩擦磨损实验,单因素研究微织构对陶瓷刀具摩擦磨损性能的影响。测定不同形貌织构刀具的表面摩擦系数,对比其表面磨损形貌,并通过有限元分析软件ABAQUS对微织构表面摩擦过程进行有限元仿真分析,研究不同织构对刀具应力分布的影响。结果在载荷90 N、转速300 r/min、时间30 min的条件下进行摩擦磨损实验,无织构刀具表面摩擦系数约为0.42；放射状微织构刀具的微织构方向与对磨副运动方向垂直,其摩擦系数最低,约为0.35。有限元仿真分析表明,无织构刀具应力集中出现在对磨副与刀具接触的前沿,约16.68~18.19 MPa,应力集中容易引起局部磨损；微织构方向与速度方向垂直时,等效应力值约为21.96~31.37 MPa,应力分布更为均匀,应力较大值分布在微织构沟槽的两侧,刀具更耐磨。结论相比于无织构刀具,加工微织构会使得刀具表面摩擦系数降低,耐磨损性能提高,应力分布更为均匀。
关键词:
微织构
,
陶瓷刀具
,
激光加工
,
摩擦磨损性能
,
摩擦系数
,
磨损形貌
连峰
,
张会臣
,
庞连云
功能材料
采用激光加工技术在Ti6A14V表面分别加工直线、网格和具有规则点阵状结构的表面纹理,采用自组装技术制备自组装分子膜.采用扫描电镜、形貌分析仪和接触角测量仪对成膜后的钛合金表面进行形貌和接触角的表征与测量.结果表明,通过激光加工和沉积自组装分子膜,可显著增大Ti6A14V的水接触角.其中直线纹理的试样表面水接触角可达124.8°,网格纹理的试样表面接触角可达126.1°,点阵状纹理的试样表面接触角可达151.6°.表面接触角与表面粗糙度相关,随着表面粗糙度值的增大,接触角呈增大趋势,当表面粗糙度＞4μm时,接触角均＞150°,形成超疏水表面.
关键词:
钛合金
,
激光加工
,
自组装分子膜
,
超疏水
连峰
,
张会臣
,
庞连云
,
朱海波
稀有金属材料与工程
采用激光加工在Ti6Al4V试样表面加工不同间距的点阵结构,采用自组装技术制备4种自组装分子膜.通过表面形貌和接触角的测量表征试样的表面特性.结果表明:通过激光点阵加工和沉积自组装分子膜,可显著增加Ti6Al4V试样的水接触角.长链分子FDTS、FOTS和OTS制备的自组装分子膜,使Ti6Al4V试样的接触角均大于150°,形成超疏水表面,其中沉积FDTS自组装分子膜时,试样的接触角最大,可达164.5°.沉积短链分子MPS自组装分子膜时,只有当激光加工间距为50μm时,试样方可形成超疏水表面；间距增大后,试样表面变成疏水表面.沉积4种自组装分子膜时,试样的接触角均随激光点阵加工间距的增大而减小.
关键词:
钛合金
,
激光加工
,
点阵结构
,
自组装分子膜
,
超疏水
