基于双目视觉的废旧零件三维重建方法研究

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作者 张涛 李晓宇 +2 位作者 魏敏 张昭 高艳艳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第11期93-98,115,共7页

针对再制造过程中废旧零件三维重建难度大和尺寸检测精度差、依赖人工等问题,提出了一种基于被动式双目视觉的废旧零件三维重建方法。首先,通过双目相机采集废旧零件的照片,采用张正友标定算法获取相机内外参数,并对左右图像进行极线校... 针对再制造过程中废旧零件三维重建难度大和尺寸检测精度差、依赖人工等问题,提出了一种基于被动式双目视觉的废旧零件三维重建方法。首先,通过双目相机采集废旧零件的照片,采用张正友标定算法获取相机内外参数,并对左右图像进行极线校正;其次,利用改进的AD-Census算法获取视差图,包括基于正态分布的Census变换改进和基于最短臂长的自适应权重设置,以提高匹配精度;最后,通过三角测量原理将得到的视差图转化为三维点云图,实现对零件的三维重建,并进一步进行尺寸测量。实验结果表明,所提出的方法在废旧零件三维重建中取得了良好的效果,且在尺寸测量方面的绝对测量误差控制在0.1 mm以内,能够满足废旧零件尺寸测量的检测精度要求,适用于实际生产中废旧零件表面信息分析。 展开更多

关键词 双目视觉 双目标定 立体匹配 三维重建 尺寸测量

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油润滑下蛇纹石矿物改善钛合金摩擦学性能的研究 被引量：1

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作者 尹艳丽 王红美 +4 位作者 于鹤龙 宋占永 周新远 吉小超 张伟 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期996-1007,共12页

采用SRV摩擦试验机研究了天然微纳米蛇纹石粉体作为CD 5W/40润滑油添加剂对Ti6Al4V合金摩擦学性能的影响,在不同添加量、载荷和频率条件下考察了和钢配副的钛合金的润滑自修复行为.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子... 采用SRV摩擦试验机研究了天然微纳米蛇纹石粉体作为CD 5W/40润滑油添加剂对Ti6Al4V合金摩擦学性能的影响,在不同添加量、载荷和频率条件下考察了和钢配副的钛合金的润滑自修复行为.利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱仪(XPS)和纳米压痕仪等分析了磨损表面的微观形貌、元素组成、元素含量和化学状态以及纳米力学性能等,揭示了蛇纹石矿物提高钛合金抗磨减摩性能的作用机理.结果表明:摩擦过程中添加到润滑油中的蛇纹石在钛合金磨损表面形成了1层由多种金属氧化物、硬质陶瓷颗粒和石墨等组成的自修复膜,该自修复膜具有优异的力学性能,有效隔离了摩擦副的直接接触,抑制黏着磨损,并有利于润滑油在摩擦表面的吸附和铺展,从而显著改善了油润滑条件下钛合金的摩擦学性能.在蛇纹石粉体质量分数为0.3%、载荷为10 N、频率为5 Hz时,钛合金的摩擦系数和磨损体积降至最小,与基础油润滑下相比分别降低55.91%和76.74%. 展开更多

关键词 蛇纹石 TI6AL4V合金 油润滑 摩擦学性能

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铝合金表面氧化物激光清洗机理研究进展

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作者 王瑞洋 许敏恒 +4 位作者 彭珍珍 王立伟 刘宏伟 汪殿龙 梁志敏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期21-33,共13页

激光清洗作为21世纪新兴的清洗技术,以其独有的高精度、环保节能等优势,很大程度契合了当前可持续发展的要求。在归纳众多试验和理论研究的基础上,以激光能量密度为变量,重点综述了随着激光能量密度的变化,激光去除铝合金表面氧化层的... 激光清洗作为21世纪新兴的清洗技术,以其独有的高精度、环保节能等优势,很大程度契合了当前可持续发展的要求。在归纳众多试验和理论研究的基础上,以激光能量密度为变量,重点综述了随着激光能量密度的变化,激光去除铝合金表面氧化层的不同机理,包括热机械膨胀、熔化蒸发、相爆炸、蒸发压力冲击、等离子体冲击,传统意义上的清洗机理“热烧蚀”应被理解为一种实验观察到的现象。介绍了当前激光清洗机理研究中常用手段,包括高速摄像和热力学模拟。介绍了当前激光清洗机理分析中遇到的一些困难,包括升温过程的复杂性和微观清洗过程的难观测性等。在此基础上,介绍了不同清洗机理作用下的铝合金表面质量变化,包括表面粗糙度及烧蚀坑形貌。对清洗机理与应用之间的联系进行说明,包括激光清洗对样品表面性能(如硬度、耐蚀性等)的影响。同时针对激光作用过程中涉及的多因素耦合作用进行了说明,包括各种能量场耦合,以及因界面声阻抗不同而产生的拉应力等对清洗过程的影响。最后提出当前制约激光清洗技术发展存在的一些问题,并对激光清洗技术的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 激光清洗 铝合金氧化层 清洗机理 能量密度

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再制造产品服务系统生命周期评价建模及应用 被引量：11

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作者 郑汉东 陈意 +2 位作者 李恩重 史佩京 徐滨士 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第18期2197-2203,共7页

基于再制造和产品服务系统的特征提出了再制造产品服务系统(RPSS)的概念,根据生命周期评价(LCA)方法框架建立了RPSS LCA模型,并以柴油发动机RPSS为案例对模型开展应用研究。研究发现,确保再制造产品质量和性能不低于新品,避免产品使用... 基于再制造和产品服务系统的特征提出了再制造产品服务系统(RPSS)的概念,根据生命周期评价(LCA)方法框架建立了RPSS LCA模型,并以柴油发动机RPSS为案例对模型开展应用研究。研究发现,确保再制造产品质量和性能不低于新品,避免产品使用过程消耗大于新品是企业通过实施RPSS获得环境效益的关键;企业开展面向再制造的产品设计,提高产品再制造率,可以降低RPSS生命周期环境影响;RPSS可以为企业提供稳定的旧件来源,提高企业市场竞争力。 展开更多

关键词 再制造产品服务系统 生命周期评价 环境影响 环境效益

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激光能量密度对TWIP钢表面氧化物清洗效果及机理的影响 被引量：1

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作者 刘宏伟 杨文光 +3 位作者 彭珍珍 汪殿龙 姚云峰 迟永波 《热加工工艺》 北大核心 2024年第16期101-105,共5页

针对孪晶诱发塑性(TWIP)钢板表面氧化层难去除的问题,采用近年来兴起的激光清洗方法,通过观察和测量不同能量密度激光清洗TWIP钢表面的形貌以及氧元素含量,研究了激光清洗技术对TWIP钢表面氧化层的作用效果及机理。结果表明:当能量密度... 针对孪晶诱发塑性(TWIP)钢板表面氧化层难去除的问题,采用近年来兴起的激光清洗方法,通过观察和测量不同能量密度激光清洗TWIP钢表面的形貌以及氧元素含量,研究了激光清洗技术对TWIP钢表面氧化层的作用效果及机理。结果表明:当能量密度高于12.7 J/cm^(2)时,氧化层开始发生热膨胀而从表面剥离,因此确定此值为氧化层的清洗阈值;当能量密度高于38.2 J/cm^(2)时,材料蒸发引起的热烧蚀起主导作用;当能量密度高于50.9 J/cm^(2)时,增大激光能量会造成基体的氧化,因此确定此值为氧化层的损伤阈值。本研究不仅可为激光清洗在TWIP钢表面氧化层的去除方面提供理论指导,同时也可为TWIP钢的高效、清洁化生产加工提供有效方法。 展开更多

关键词 激光清洗 TWIP钢 清洗阈值 损伤阈值 清洗机理

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基于层次分析法的高参数垃圾电站防腐蚀系统模糊综合评价

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作者 曲作鹏 田欣利 +2 位作者 谢广校 吴永新 王海军 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期90-98,共9页

垃圾电站锅炉高参数化后管壁腐蚀加剧,企业面临优选防护方法的迫切问题。介绍了适合于高参数垃圾锅炉的5种基材(20G、12Cr1Mo VG、15Cr Mo、TP310S、TP347H等)及5种当前主流涂层防护技术(堆焊、感应熔焊、复合感应熔焊、超声速火焰喷涂... 垃圾电站锅炉高参数化后管壁腐蚀加剧,企业面临优选防护方法的迫切问题。介绍了适合于高参数垃圾锅炉的5种基材(20G、12Cr1Mo VG、15Cr Mo、TP310S、TP347H等)及5种当前主流涂层防护技术(堆焊、感应熔焊、复合感应熔焊、超声速火焰喷涂、热固化陶瓷等),共设计了13种典型的防腐蚀方案。选择高性价比与高经济性两种评价模型,将换热性、热膨胀性、结合强度、孔隙率、稀释率、服役寿命、经济性、生产效率等参数作为评价高温防腐蚀方案的主要性能指标。通过层次分析法分别确定两组权重系数,并采用模糊综合评价法进行定量分析,形成高参数条件下高温防护方案的综合评价技术排名。评价结果说明,该技术效果显著且实用可行。 展开更多

关键词 高参数锅炉 高温腐蚀 层次分析法 模糊评价 涂层防护

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感应熔覆原位合成TiB增强钛基复合涂层的微结构与力学性能 被引量：4

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作者 张梦清 于鹤龙 +5 位作者 王红美 尹艳丽 魏敏 乔玉林 张伟 徐滨士 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期111-118,共8页

采用高频感应加热熔化(90%钛(原子分数,下同)+10%硼)预置涂层的方法在Ti6Al4V基体表面制备感应熔覆原位TiB增强Ti基复合涂层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究复合涂层的显微结构、物相构成及微纳米力... 采用高频感应加热熔化(90%钛(原子分数,下同)+10%硼)预置涂层的方法在Ti6Al4V基体表面制备感应熔覆原位TiB增强Ti基复合涂层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究复合涂层的显微结构、物相构成及微纳米力学性能。结果表明:感应熔覆钛基复合涂层表面光滑平整,内部无裂纹和孔隙,与基体形成良好的冶金结合;熔覆过程中Ti与B充分反应生成TiB增强相,涂层基质相由α-Ti和少量β-Ti构成。原位TiB增强体在涂层内部分布均匀,体积分数约为9.4%,纳米压痕硬度和弹性模量高达35 GPa和545 GPa。复合涂层的显微硬度达到525HV0.2,较Ti6Al4V基体材料提高了约67%。 展开更多

关键词 感应熔覆 TIB 原位合成 钛基复合涂层 力学性能

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表面改性海泡石纳米纤维作为润滑油添加剂的摩擦学行为 被引量：3

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作者 尹艳丽 于鹤龙 +5 位作者 王红美 魏敏 史佩京 白志民 张伟 徐滨士 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14017-14024,共8页

利用机械化学湿法表面改性工艺对海泡石矿物粉体进行了表面有机包覆和细化处理,得到了在润滑油中具有良好分散稳定性的纳米尺度的海泡石短纤维。借助往复式滑动磨损试验机,以GCr15/45^(#)钢为摩擦副,考察了表面改性海泡石作为500SN矿物... 利用机械化学湿法表面改性工艺对海泡石矿物粉体进行了表面有机包覆和细化处理,得到了在润滑油中具有良好分散稳定性的纳米尺度的海泡石短纤维。借助往复式滑动磨损试验机,以GCr15/45^(#)钢为摩擦副,考察了表面改性海泡石作为500SN矿物基础油添加剂的摩擦学行为。利用扫描电子显微镜、能量色散谱仪、X射线光电子能谱仪和纳米压痕仪分析了磨损表面的形貌、成分及纳米力学性能,揭示了表面改性海泡石添加剂的减摩润滑机理。结果表明,表面改性海泡石在不同载荷与频率下均表现出良好的抗磨减摩性能,当载荷为100 N、频率为20 Hz时,摩擦因数和45^(#)钢磨损体积的降幅分别达到69.5%和71.7%。润滑油中部分海泡石粉体直接参与了金属表面复杂的化学反应,形成了由金属氧化物、氧化物陶瓷和石墨等组成的复合摩擦表面膜,该表面膜的形成与海泡石层链状结构及海泡石在不同摩擦条件下解理释氧、晶体结构破坏、活性基团重组密切相关。 展开更多

关键词 海泡石 表面改性 抗磨减摩 添加剂

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感应熔覆原位自生TiC增强钛基复合涂层的纳米力学性能 被引量：2

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作者 张粲东 于鹤龙 +4 位作者 王红美 尹艳丽 舒林森 张伟 徐滨士 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期188-196,共9页

为揭示感应熔覆原位TiC/Ti复合涂层微观结构与力学性能的对应关系,利用单一纳米压痕测试方法研究涂层内不同相结构的纳米力学性能变化规律,利用点阵压痕测试方法研究涂层微区结构的力学性能。单一压痕结果显示原位TiC增强相的纳米压痕... 为揭示感应熔覆原位TiC/Ti复合涂层微观结构与力学性能的对应关系,利用单一纳米压痕测试方法研究涂层内不同相结构的纳米力学性能变化规律,利用点阵压痕测试方法研究涂层微区结构的力学性能。单一压痕结果显示原位TiC增强相的纳米压痕硬度和弹性模量分别为21.3 GPa和275 GPa,富α-Ti与富β-Ti区域的基质相平均纳米硬度分别为4 GPa和6 GPa,平均弹性模量分别为130 GPa和155 GPa。点阵压痕与单一压痕测试结果之间具有较好的对应关系,对点阵纳米压痕测试结果进行三峰高斯拟合得到的最小峰值代表了涂层基质相的力学性能,中间峰值反映涂层的综合力学性能,最大峰值因受增强体尺寸与压痕位置的影响低于原位TiC增强体的真实力学性能。在考虑涂层微观结构与增强体尺寸的情况下,通过合理设置点阵压痕测试条件,选择适当的测试区域,可以在获得原位钛基复合涂层不同相结构真实力学性能的同时,揭示涂层的综合性能。 展开更多

关键词 感应熔覆 原位合成 钛基复合涂层 纳米压痕

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基于响应曲面的Ar气氛超音速等离子喷涂钛涂层 被引量：6

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作者 刘明 张伟 +2 位作者 王海斗 王海军 刘天寅 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期142-149,共8页

采用超音速等离子喷涂可低成本、高效率制备钛涂层。采用响应曲面法(RSM)中的Box-Behnken(BBD)设计分析了Ar流量、功率、喷涂距离3个因素与超音速等离子射流中钛粒子飞行速度和温度的交互性,利用SEM和显微硬度计研究了钛涂层的微观结构... 采用超音速等离子喷涂可低成本、高效率制备钛涂层。采用响应曲面法(RSM)中的Box-Behnken(BBD)设计分析了Ar流量、功率、喷涂距离3个因素与超音速等离子射流中钛粒子飞行速度和温度的交互性,利用SEM和显微硬度计研究了钛涂层的微观结构和显微硬度。结果表明:建立的线性模型可靠,喷涂距离对粒子飞行速度和温度影响最大,且随喷涂距离增加粒子飞行速度减小温度增加,而Ar流量和功率对粒子飞行速度和温度的影响与喷涂距离相反。超音速等离子喷涂制备出的钛涂层硬度较低,且呈多孔结构,随粒子飞行速度增加孔隙率降低。 展开更多

关键词 超音速等离子喷涂 钛涂层 响应曲面 粒子速度 粒子温度

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火焰喷涂NiCrBSi涂层的纳米力学性能 被引量：3

11

作者 于鹤龙 张伟 +3 位作者 王红美 尹艳丽 吉小超 徐滨士 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期78-83,共6页

为揭示热喷涂涂层在不同尺度下的力学性能,在45钢基体上制备了平均厚度为750μm的火焰喷涂NiCrBSi涂层,利用纳米压痕技术研究了不同压痕深度下涂层表/截面力学性能、弹塑性和压痕变形行为。结果表明:涂层表/截面力学性能均呈现明显的尺... 为揭示热喷涂涂层在不同尺度下的力学性能,在45钢基体上制备了平均厚度为750μm的火焰喷涂NiCrBSi涂层,利用纳米压痕技术研究了不同压痕深度下涂层表/截面力学性能、弹塑性和压痕变形行为。结果表明:涂层表/截面力学性能均呈现明显的尺寸效应,硬度、弹性模量、弹塑性随压入深度增加不断降低。涂层表面表现出高弹性,其压痕弹性功与总压痕功的比值ηIT在500nm深度内达到52%,而涂层截面为40%;涂层截面具有高硬度和高模量,其纳米硬度和弹性模量在2000nm深度内比涂层表面分别高28%和33%。涂层压痕变形表现为理想塑性、凹陷、凸起和裂纹等多种特征,随着压入深度增加,涂层表/截面弹塑性差异逐渐降低,并在2500nm深度同时下降到35%。涂层单一薄层结构在不同方向具有相同的硬度和弹性模量,但随压入深度增大,压头包含的涂层体积增大,相邻薄层,特别是孔隙、裂纹、层间边界等缺陷对涂层性能的影响逐渐增强,导致涂层表/截面硬度和弹性模量的差异性随压痕深度增加不断降低。 展开更多

关键词 纳米压痕 火焰喷涂 NICRBSI 力学性能 弹塑性

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线圈扫描速度对感应熔覆Ni CrBSi涂层组织与性能的影响 被引量：3

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作者 张梦清 乔玉林 +3 位作者 吉小超 周克兵 张伟 于鹤龙 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期120-125,共6页

以自熔性合金粉末Ni60为原料,采用预置涂层结合高频感应熔覆技术在45钢基体表面制备了NiCrBSi涂层,利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和CETR摩擦磨损试验机等设备研究了感应线圈扫描速度对涂层微观组织、显微硬度和摩擦学性... 以自熔性合金粉末Ni60为原料,采用预置涂层结合高频感应熔覆技术在45钢基体表面制备了NiCrBSi涂层,利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和CETR摩擦磨损试验机等设备研究了感应线圈扫描速度对涂层微观组织、显微硬度和摩擦学性能的影响。结果表明,感应熔覆NiCrBSi涂层组织致密、内部无孔隙和裂纹等缺陷,涂层由γ-Ni/Fe基质相和弥散分布的Cr 7C 3、Cr 23 C 6、CrB等硬质析出相构成。熔覆层最高硬度为980HV 0.2,涂层内部残余应力呈压应力状态。随着线圈扫描速度的增大,涂层热输入量降低,熔池冷却凝固速度加快,一方面导致界面区域元素扩散减弱,涂层稀释率降低,界面过渡区宽度减小;另一方面造成涂层晶粒和析出相尺寸细化,涂层显微硬度升高,涂层磨损形式由以粘着磨损为主向以磨粒磨损为主转变,同时残余压应力增大,使得涂层耐磨性提高。 展开更多

关键词 高频感应熔覆 NiCrBSi涂层 线圈扫描速度 抗磨性

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感应熔覆原位TiC/Ti复合涂层的结构特征与纳米力学性能 被引量：3

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作者 于鹤龙 魏敏 +3 位作者 张梦清 王红美 宋占永 张伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期150-158,共9页

以钛和石墨为原料,采用预置粉末结合高频感应加热熔化的方法在Ti6Al4V基体表面制备了原位自生TiC增强Ti基复合涂层,研究了涂层微观结构、物相构成、纳米力学性能及显微硬度。结果表明,感应熔覆钛基复合涂层表面平整,内部无裂纹和孔隙,... 以钛和石墨为原料,采用预置粉末结合高频感应加热熔化的方法在Ti6Al4V基体表面制备了原位自生TiC增强Ti基复合涂层,研究了涂层微观结构、物相构成、纳米力学性能及显微硬度。结果表明,感应熔覆钛基复合涂层表面平整,内部无裂纹和孔隙,与基体形成了冶金结合;熔覆过程中Ti与石墨充分反应生成TiC增强相,涂层基质相由α-Ti和少量β-Ti构成;TiC在涂层内分布均匀,其纳米压痕硬度和弹性模量高达22和280 GPa,较Ti6Al4V基体分别提高18和130 GPa,因此使复合涂层具有较高的硬度。 展开更多

关键词 TIC 原位合成 钛基复合涂层 感应熔覆

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脲醛树脂/C9石油树脂自修复微胶囊的制备及表征 被引量：3

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作者 贺子腾 张伟 +2 位作者 马万鹏 于鹤龙 赵阳 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期27-31,共5页

原位合成了以脲醛树脂为壁材,C9石油树脂/苯乙酸乙酯为芯材的自修复微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析仪对微胶囊的表面形貌、粒径、热稳定性、化学结构等性能进行了表征。结果表... 原位合成了以脲醛树脂为壁材,C9石油树脂/苯乙酸乙酯为芯材的自修复微胶囊。通过扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析仪对微胶囊的表面形貌、粒径、热稳定性、化学结构等性能进行了表征。结果表明,脲醛树脂/C9石油树脂微胶囊囊壁致密,在243℃之前具有良好的热稳定性,粒度的分布具有正态分布特点。制备了微胶囊含量为20%的丙烯酸酯自修复涂层,发现其具有良好的划痕修复能力。 展开更多

关键词 C9石油树脂 脲醛树脂 微胶囊 自修复 涂层

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