作者单位
摘要
河南理工大学土木工程学院,焦作 454003
通过立方体抗压试验、劈裂抗拉试验与三点弯曲试验,探讨再生粗、细骨料较高取代率和钢纤维掺量对再生混凝土力学性能与断裂性能的影响。测试了试件28 d的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度与双K断裂韧度,分析了再生混凝土基本力学性能与断裂性能之间的相关性,提出了钢纤维增强大掺量再生骨料混凝土起裂断裂韧度及失稳断裂韧度与劈裂抗拉强度的计算关系。结果表明:再生粗、细骨料以50%质量取代率分别替换天然碎石与河砂,钢纤维体积掺量为1.0%时,抗压强度与劈裂抗拉强度达到最高,分别达到天然混凝土的77.12%与93.97%。掺加1.0%的钢纤维后,试块的失稳断裂韧度明显增加,并且在再生细骨料掺量为50%时均超过了天然混凝土。
再生混凝土 三点弯曲试验 劈裂抗拉强度 立方体抗压强度 起裂断裂韧度 失稳断裂韧度 recycled aggregate concrete three-point bending beam test splitting tensile strength cube compressive strength initiation fracture toughness unstable fracture toughness 
硅酸盐通报
2023, 42(7): 2532
郭朦 1,2,*戴延丰 1,2黄斌达 1,2
作者单位
摘要
1 航空工业金城南京机电液压工程研究中心,江苏 南京 210016
2 航空机电系统综合航空科技重点实验室,江苏 南京 210016
下一代**装备对先进飞行器航空机电系统提出了智能化、综合化、多电化、轻量化、高可靠等要求。传统产品设计、制造到验证的串联式方法已逐渐不能满足航空机电产品更轻重量、更低成本、更短研制周期的需求。因此,需迫切发展具备材料-结构-性能-功能一体化并联式设计与制造能力的金属增材制造技术。综述了激光粉末床熔融增材制造技术在液压、燃油和环控三类典型航空机电产品中的应用,总结了该技术在航空机电产品设计与制造中的应用优势及未来发展方向,为未来航空机电产品的轻量化设计与快速成形提供了技术指导。
激光技术 航空机电产品 激光粉末床熔融 轻量化设计 快速成形 
中国激光
2023, 50(16): 1602304
郭朦 1,2刘凯 1,2孙婧佳 1,2顾冬冬 1,2,*
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学材料科学与技术学院,江苏 南京 210016
2 江苏省高性能金属构件激光增材制造工程实验室,江苏 南京 210016
采用激光粉末床熔融(LPBF)增材制造技术在不同扫描策略(岛状、之字形、重熔扫描策略)下制备了W-Ti重合金,研究了扫描策略对W-Ti合金致密化行为、残余应力分布及纳米硬度、抗压强度、断裂应变等力学性能的影响规律。研究结果表明:使用岛状扫描策略可以有效抑制试样内部的孔隙、裂纹等冶金缺陷,且成形件层间冶金结合良好,致密度可达99.4%;岛状扫描策略下成形试样的残余应力分布较均匀,纳米硬度为8.44 GPa,极限抗压强度和断裂应变可达1906 MPa和20.4%,均为三种扫描策略下的最高值。本实验研究明晰了激光扫描策略与LPBF成形W-Ti合金力学性能之间的关系,优化了难加工W-Ti重合金的激光增材制造工艺。
激光技术 激光粉末床熔融 扫描策略 W-Ti重合金 残余应力 力学性能 
中国激光
2023, 50(4): 0402003
作者单位
摘要
太原理工大学 材料科学与工程学院, 太原 030024

采用共沉淀法结合煅烧工艺制备La(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)O3钙钛矿结构高熵陶瓷粉体, 显著降低了材料的合成温度。采用不同手段对其进行物相及形貌表征, 研究结果表明, 当煅烧温度为800 ℃时, 样品已经形成钙钛矿结构, 但有少量第二相; 当煅烧温度为1000 ℃时, La(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)O3陶瓷粉体形成了纯钙钛矿结构。以La(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)O3为电极材料制成工作电极, 采用三电极体系对工作电极进行电学性能测试, 包括循环伏安(CV)及恒流充放电(GCD)测试, 结果显示该电极材料在1 A/g电流密度下具有154.8 F/g的比容量;当电流密度增大到10 A/g时, 该电极材料仍然能保持初始比容量的47%(73 F/g), 说明La(Co0.2Cr0.2Fe0.2Mn0.2Ni0.2)O3高熵陶瓷具有较好的倍率性能。

高熵陶瓷 共沉淀 相稳定 比容量 high entropy ceramics copercipitation phasestability specific capacity 
无机材料学报
2021, 36(4): 431
作者单位
摘要
太原理工大学 材料科学与工程学院, 太原 030024

近年来, 不同体系的高熵陶瓷迅猛发展, 但萤石结构高熵氧化物仍处于研发初期。本研究采用机械球磨和常压烧结的方法合成一种新型高熵萤石氧化物, 利用XRD, SEM, TG-DSC和可视化形变分析仪研究了陶瓷的物相转变、表面形貌以及烧结行为。研究结果表明, (Zr1/7Hf1/7Ce1/7Y2/7La2/7)O2-δ是一种非等摩尔的“高熵”陶瓷, 其内部各元素分布均匀。湿法球磨和干法球磨制备的粉末结构和粒度均有所不同, 单相转变温度为1600和1300 ℃, 圆盘状坯体在1600 ℃保温1 h, 尺寸收缩率约为8.5%和17.8%, 致密度分别为82.25%和93.23%, 说明球磨工艺是影响高熵陶瓷烧结的重要因素。此外, 常压烧结制备(Zr1/7Hf1/7Ce1/7Y2/7La2/7)O2-δ时, 在1300~1600 ℃应适当减缓升温速率并延长保温时间, 避免生坯收缩开裂, 并提高陶瓷致密度。

高熵氧化物 非等摩尔 萤石结构 球磨工艺 high entropy oxide non-equimolar fluorite structure ball-milling process 
无机材料学报
2021, 36(4): 372
郭盟 1董新明 2韩广 1,3王慧泉 1,3[ ... ]赵喆 3,*
作者单位
摘要
1 天津工业大学 生命科学学院,天津 300387
2 天津康复疗养中心,天津 300191
3 天津市光电检测技术重点实验室,天津 300387
4 爱科维申科技(天津)有限公司,天津 300308
孵化的蛋胚是生产禽流感疫苗的载体,蛋胚的活性检测是疫苗生产中的关键环节,通过光电容积脉搏法检测蛋胚活性是提高蛋胚活性检测准确率的关键。为了提高蛋胚活性检测效率和检测准确率,采用滑动功率谱方法(PSD)将蛋胚脉搏波可视化,基于卷积神经网络对蛋胚活性进行精准分类。实验结果显示,采用卷积神经网络对单个蛋胚信号的计算时间仅为12.6 ms,与人工检测方法相比,检测效率提高近200倍。可视化后的蛋胚脉搏波的卷积神经网络分类准确率可达94.14%,其中活胚、死胚和弱胚的真阳率分别为99.74%、93.73%、84.39%。基于卷积神经网络的蛋胚活性分类模型,可在大规模生产中精准地辨识蛋胚活性,对疫苗生产过程具有重要的应用价值。
蛋胚 光电容积脉搏波 卷积神经网络 滑动功率谱 egg embryo photoplethysmographic pulse wave convolutional neural network sliding power spectrum 
应用光学
2021, 42(2): 268
作者单位
摘要
1 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北 秦皇岛 066004
为了对H13模具钢进行更好的强化和修复,在H13钢基体上采用激光熔覆制备了H13/Ni/WC混合粉末双层梯度熔覆层,在两层熔覆层的初始粉末中,Ni/WC混合粉末的质量分数分别为15%和30%。测试并比较了基体与熔覆层的显微硬度、高温硬度、热疲劳性能和耐磨损性能,探讨了熔覆层的磨损机理。熔覆层横截面的显微硬度从基体到熔覆层外表面呈明显的梯度分布规律,接近熔覆层外表面区域的显微硬度为1100 HV,而基体的显微硬度仅为400 HV。高温硬度测试结果表明:随着测试温度升高,基体和接近熔覆层外表面区域的硬度均下降,且熔覆层下降的幅度大于基体,室温时基体和熔覆层的硬度分别为1347.68 HV和1510.35 HV;当测试温度达到800 ℃时,基体和熔覆层的硬度分别下降到1006.8 HV和921.4 HV;当测试温度为500 ℃左右时,两区域的硬度相当。耐磨性测试结果表明:当测试温度在500 ℃以下时,熔覆层的耐磨性优于基体;当测试温度在500 ℃及以上时,熔覆层的耐磨性低于基体。主要原因是当测试温度低于500 ℃时,熔覆层中马氏体的强度和硬度很高,使得熔覆层较基体具有更高的硬度;但当测试温度高于500 ℃时,会发生退火现象,从而导致熔覆层表面的硬度和耐磨性急剧下降。
激光技术 H13钢 激光熔覆 梯度熔覆层 高温硬度 高温耐磨性 
激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314006
刘峰 1,2郭猛 1,2王向军 1,2
作者单位
摘要
1 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
2 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072
针对小目标(像素占比小于0.02)检测存在的目标特征容易丢失、分辨率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv3(You only look once)卷积神经网络的检测方法。首先,对数据集中的小目标进行复制变换增强,以提升训练过程中网络对小目标的注意力。其次,针对浅层视觉信息与深层语义信息的尺度融合,提出了跨尺度检测层的网络结构,提高了网络对小目标的适应能力。最后,针对高分辨率图像的检测效果,提出了深度和广度结合的残差块组传递结构,丰富了深层特征图的感受野。实验结果表明,相比YOLOv3网络,改进跨级尺度预测层的网络检测小目标的精确率提升了1.9个百分点,召回率提升了5.9个百分点;优化感受野的网络检测小目标的精确率提升了31.6个百分点,召回率提升了46.4个百分点。
图像处理 卷积网络 小目标 尺度融合 高分辨率 
激光与光电子学进展
2021, 58(6): 0610012
Dongdong Gu 1,2,*Meng Guo 1,2Hongmei Zhang 1,2Yixuan Sun 1,2[ ... ]Lei Zhang 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 College of Materials Science and Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Yudao Street 29, Nanjing 210016, Jiangsu Province, People's Republic of China
2 Jiangsu Provincial Engineering Laboratory for Laser Additive Manufacturing of High-Performance Metallic Components, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Yudao Street 29, Nanjing 210016, Jiangsu Province, People's Republic of China
Three types of scanning strategies, including the chessboard scanning strategy, the zigzag scanning strategy and the remelting scanning strategy, were conducted to study the effects of scanning strategies on surface morphology, microstructure, mechanical properties and the grain orientation of selective laser melted pure tungsten. The results showed that the pores and cracks were main defects in SLM-processed tungsten parts. The pores could be eliminated using the remelting scanning strategy. However, the cracks seemed to be inevitable regardless of the applied scanning strategies. The microstructures of SLM-processed tungsten were columnar grains and showed strong epitaxial growth along the building direction. A compressive strength of 923 MPa with an elongation of 7.7% was obtained when the zigzag scanning strategy was applied, which was the highest among the three scanning strategies. By changing the scanning strategies, the texture of SLM-processed tungsten in the direction of processing could be changed.
scanning strategy selective laser melting pure tungsten microstructure compressive strength texture 
International Journal of Extreme Manufacturing
2020, 2(2): 025001
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800
氟镓酸盐玻璃是一种性能良好的红外光窗材料。为了提升窗口观测、探测及防护性能,在氟镓酸盐基底上设计和制备了0.4~0.9 m、1.064 m、3.7~4.8 m三波段复合增透保护膜。根据光学性能及环境稳定性要求选择薄膜材料并对膜系进行了设计,然后利用电子束蒸发方法对多层膜进行了制备。测量结果表明,2.9 m处的水吸收峰拉低了中红外波段的透过率。通过改进工艺及后处理等途径提高了膜层致密度,有效抑制了膜层的水吸收。利用沸水浸泡法对镀膜元件的环境稳定性进行了实验验证。结果表明,经过离子束辅助沉积及退火处理的薄膜样品具有较好的光学性能和环境适应性。
氟镓酸盐玻璃 红外窗口 三波段 增透保护膜 fluorogallate glass infrared window three-band anti-reflection protective film 
红外
2020, 41(1): 1

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