1 中国矿业大学机电工程学院, 江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学矿山机电装备江苏省重点实验室, 江苏 徐州 221116
为了研究冲击温度和冲击次数对激光温冲击压印(WLSI)铝箔成形质量的影响并揭示WLSI的机理,分别进行了不同温度和不同冲击次数下的WLSI成形实验,对WLSI的成形高度、表面质量、表面硬度和显微组织进行了测试和分析。采用ABAQUS软件对冲击过程中的成形件残余应力、变形速度进行了仿真。结果显示:在较高的冲击温度下可以获得大的成形高度和均匀的残余应力分布,但是冲击温度过高会导致成形微结构的过度氧化;在200 ℃下进行多次冲击,可以获得较大的成形高度和较好的表面质量。WLSI实验和数值仿真结果表明,WLSI过程包含材料的高应变率塑性变形硬化过程和动态回复软化过程,其中变形硬化起主导作用。
激光技术 激光温冲击压印 铝箔 冲击硬化 回复软化 残余应力
1 安徽大学 电气工程与自动化学院, 安徽 合肥 230601
2 安徽大学 电子信息工程学院, 安徽 合肥 230601
3 安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室, 安徽 合肥 230009
润湿性与固体材料表面的微观几何结构和表面化学组成密切相关, 是固体材料表面的一个重要特性体现。文章用实验和仿真的方式研究了双面超亲水和双面超疏水表面的润湿特性。首先采用纳秒激光钻孔技术在厚度为35μm的铝箔上加工微孔阵列, 得到了双面超亲水铝膜表面; 然后将铝膜在十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)浸泡20h, 铝膜从双面超亲水表面改性为双面超疏水表面; 研究了改性前后铝膜的液滴渗透情况。用COMSOL Multiphysics中的两相流分析模块研究了基于双面超亲水和双面超疏水状态下的微孔通道内的水渗透过程, 仿真结果和实验结果基本一致, 对实验起指导作用。
激光技术 纳秒激光 铝箔微孔阵列 疏水改性 仿真 laser technology nanosecond lasers aluminum foil microporous array hydrophobic modification simulation
1 宁波大学 理学院, 宁波 315211
2 中国科学院 宁波材料技术与工程研究所, 宁波 315201
锂硫电池作为极具潜力的下一代二次电池受到广泛关注。然而, 对于含硫正极的研究仍处于实验探索阶段, 商业化的碳纤维毡应用于硫正极鲜有报道。本研究制备了锂硫电池用碳纤维支撑柔性碳硫复合电极, 并对其进行了物性及电池性能的研究。结果发现, 碳纤维毡具有多孔隙的三维网络结构, 与具有微孔结构的多孔碳共同构成正极支撑体, 能够物理固定正极材料, 有助于提高电池的能量密度和锂硫正极的导电性, 界面电阻由原来的97.9 Ω降到22.6 Ω。进一步研究表明, 碳纤维毡做集流体的样品在首圈0.05C倍率下, 具有996.7 mAh/g的放电比容量, 在2C高倍率下循环140圈后仍保持666.7 mAh/g的放电比容量, 而铝箔样品仅为772.9和471.6 mAh/g。同时, 本研究使用的LA132水系粘结剂、super-P导电剂价格低廉, 球磨制备工艺可规模化生产、安全环保, 可以为锂硫电池工业化生产和应用提供参考。
锂硫电池 碳纤维支撑 柔性 传统铝箔 lithium-sulfur battery carbon-fiber supported flexible traditional aluminum foil
利用一维多群辐射输运程序RDMG数值模拟神光Ⅱ条件下辐射烧蚀铝箔的实验研究,详细描述了X光在铝箔中的辐射输运过程,清楚地显示了辐射热波在铝箔中的传播;给出铝等离子体温度密度的时空分布、铝箔背面出射的X光能谱及出射X光各能区能流随时间的变化,分析出射X光的能区对测量结果的影响,对神光Ⅱ条件下辐射烧蚀铝箔的厚度范围进行初步的探讨。数值结果与实验结果相吻合。
辐射烧蚀 辐射热波 铝箔 铝等离子体 黑腔 radiation ablating radiation heating aluminum foil aluminum plasma hohlraum
