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CFRP高速干切过程中铣削力及工件表面损伤的试验研究
1
作者
张韬
邓刘云
+3 位作者
李英之
黄孟琼
薛喆
孙方宏
《表面技术》
北大核心
2025年第6期152-161,共10页
目的 研究适用于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工的极限切削速度,并探讨切削参数与切削力、CFRP加工表面质量之间的关系。方法 基于正交试验,利用高速加工中心及自制的金刚石涂层立铣刀对T300 CFRP板进行铣削试验研究,并采用KIS...
目的 研究适用于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工的极限切削速度,并探讨切削参数与切削力、CFRP加工表面质量之间的关系。方法 基于正交试验,利用高速加工中心及自制的金刚石涂层立铣刀对T300 CFRP板进行铣削试验研究,并采用KISTLER测力仪及PG1000显微镜监测切削力及工件表面质量。结果 适度增加切削速度至300 m/min、进给量至400~600 mm/min,可有效减小切削力;通过极差分析可得出切削参数对主切削力的影响程度从大到小为:径向切削深度>轴向切削深度>主轴转速>进给量。当切削力较小且辅以合理的加工参数时(如:切削速度300 m/min、进给量800 mm/min、轴向切深1.5 mm、径向切深3 mm),可有效避免CFRP工件表面产生毛刺、崩边等缺陷,并获得较高的材料去除率。结论 切削速度范围在264~300 m/min时,有助于改善CFRP工件的表面质量。超过此切削速度会导致切削力增大,增加工件损伤的风险。
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关键词
碳纤维增强树脂基复合材料
金刚涂层刀具
高速干切
切削力
毛刺
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职称材料
微米及纳米WC-Co基BDD污水处理电极的制备研究
被引量：
2
2
作者
张韬
薛喆
+3 位作者
万方
张天颖
彭广盼
黄国栋
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2023年第2期354-362,共9页
硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料,其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一,良好的衬底材料可提高膜基结合力,从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底,采用热丝化学气相沉积(HF...
硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料,其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一,良好的衬底材料可提高膜基结合力,从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备微米、纳米两种表面形貌的BDD电极,并利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法对两种电极的物理性能、表面状态及电化学性能进行表征,研究结果表明:在沉积速率方面,微米薄膜是纳米薄膜的1.5倍,但纳米薄膜具有更小的残余应力,仅为-0.6 GPa;两种电极在0.5 mol/L的H_(2)SO_(4)溶液中均展现较宽的电化学窗口(约为3.7~3.9 V)和极小的背景电流,在K_(3)[Fe(CN)_(6)]氧化还原系统中表现出良好的准可逆特性,这些特性均与常规Si、Nb、Ti基BDD电极相似。在此基础上,本文对两种电极开展了苯酚模拟废水处理和加速寿命试验(ALT),结果显示:相同参数下,纳米电极在ALT中使用寿命约为423 h,明显优于微米电极的310 h;在苯酚氧化实验中,两种电极对苯酚均展现了较好的矿化效果,化学需氧量(COD)处理的电流效率为88%~94%,与标准BDD电极相接近。因此,WC-Co或可作为BDD污水处理电极的良好衬底材料。
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关键词
BDD电极
WC-CO
HFCVD
电化学
难降解有机废水
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职称材料
不同材质刀具在7075铝合金高速铣削中的磨损研究
被引量：
2
3
作者
邵伟平
张韬
+1 位作者
彭广盼
薛喆
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期96-102,共7页
为了研究7075铝合金高速铣削中不同材质刀具的磨损与选用,采用化学气相沉积法((CVD)制备微米(MCD)/纳米(NCD)金刚石涂层刀具,利用场发射扫描电镜观察膜层的表面形貌,结合拉曼谱仪分析CVD金刚石涂层刀具薄膜的结构和成分;分别采用同规格...
为了研究7075铝合金高速铣削中不同材质刀具的磨损与选用,采用化学气相沉积法((CVD)制备微米(MCD)/纳米(NCD)金刚石涂层刀具,利用场发射扫描电镜观察膜层的表面形貌,结合拉曼谱仪分析CVD金刚石涂层刀具薄膜的结构和成分;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行粗加工高速铣削试验,观测两种刀具在加工一定距离后的磨损状况;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具、NCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行精加工高速铣削试验,观测和分析工件精加工铣削后的表面粗糙度值。结果表明:在大切深高速粗加工铣削7075铝合金时,MCD涂层刀具的寿命为硬质合金刀具的3倍;在小切削深度大进给的高速精加工7075铝合金中,三种刀具铣削后的工件表面粗糙度平均值分别为0.981、1.122和0.960μm,NCD涂层刀具的加工效果要优于MCD涂层刀具;同时通过同一材质刀具的粗、精加工试验对比,发现同规格尺寸的刀具在小切深大进给高速精加工中的寿命是大切深大进给高速粗加工寿命的10倍。这说明7075铝合金的粗加工铣削优选MCD涂层刀具,精加工铣削优选NCD涂层刀具。
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关键词
金刚石涂层
铣刀
粗加工
精加工
切削参数
磨损寿命
工件表面质量
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职称材料
题名
CFRP高速干切过程中铣削力及工件表面损伤的试验研究
1
作者
张韬
邓刘云
李英之
黄孟琼
薛喆
孙方宏
机构
无锡职业技术学院机械工程学院
张家港市微纳新材料科技有限公司
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《表面技术》
北大核心
2025年第6期152-161,共10页
基金
国家青年自然科学基金资助项目(51605280)
江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人培养计划(2023)
江苏省自然科学基金项目(BK20201142)。
文摘
目的 研究适用于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)铣削加工的极限切削速度,并探讨切削参数与切削力、CFRP加工表面质量之间的关系。方法 基于正交试验,利用高速加工中心及自制的金刚石涂层立铣刀对T300 CFRP板进行铣削试验研究,并采用KISTLER测力仪及PG1000显微镜监测切削力及工件表面质量。结果 适度增加切削速度至300 m/min、进给量至400~600 mm/min,可有效减小切削力;通过极差分析可得出切削参数对主切削力的影响程度从大到小为:径向切削深度>轴向切削深度>主轴转速>进给量。当切削力较小且辅以合理的加工参数时(如:切削速度300 m/min、进给量800 mm/min、轴向切深1.5 mm、径向切深3 mm),可有效避免CFRP工件表面产生毛刺、崩边等缺陷,并获得较高的材料去除率。结论 切削速度范围在264~300 m/min时,有助于改善CFRP工件的表面质量。超过此切削速度会导致切削力增大,增加工件损伤的风险。
关键词
碳纤维增强树脂基复合材料
金刚涂层刀具
高速干切
切削力
毛刺
Keywords
CFRP
diamond coated tools
high-speed dry cutting
cutting force
burr
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
微米及纳米WC-Co基BDD污水处理电极的制备研究
被引量：
2
2
作者
张韬
薛喆
万方
张天颖
彭广盼
黄国栋
机构
无锡职业技术学院机械技术学院
上海海洋大学工程学院
张家港市微纳新材料科技有限公司
出处
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2023年第2期354-362,共9页
基金
江苏省自然科学基金(BK20201142)
国家青年自然科学基金(51605280)。
文摘
硼掺杂金刚石(BDD)是高级氧化法污水处理领域的一种电极材料,其衬底材料的选择是电极涂层制备的核心问题之一,良好的衬底材料可提高膜基结合力,从而延长电极的使用寿命。本文提出以热膨胀系数较小的WC-Co为衬底,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备微米、纳米两种表面形貌的BDD电极,并利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安法对两种电极的物理性能、表面状态及电化学性能进行表征,研究结果表明:在沉积速率方面,微米薄膜是纳米薄膜的1.5倍,但纳米薄膜具有更小的残余应力,仅为-0.6 GPa;两种电极在0.5 mol/L的H_(2)SO_(4)溶液中均展现较宽的电化学窗口(约为3.7~3.9 V)和极小的背景电流,在K_(3)[Fe(CN)_(6)]氧化还原系统中表现出良好的准可逆特性,这些特性均与常规Si、Nb、Ti基BDD电极相似。在此基础上,本文对两种电极开展了苯酚模拟废水处理和加速寿命试验(ALT),结果显示:相同参数下,纳米电极在ALT中使用寿命约为423 h,明显优于微米电极的310 h;在苯酚氧化实验中,两种电极对苯酚均展现了较好的矿化效果,化学需氧量(COD)处理的电流效率为88%~94%,与标准BDD电极相接近。因此,WC-Co或可作为BDD污水处理电极的良好衬底材料。
关键词
BDD电极
WC-CO
HFCVD
电化学
难降解有机废水
Keywords
BDD electrode
WC-Co
HFCVD
electrochemistry
refractory organic wastewater
分类号
O613.71 [理学—无机化学]
O646.5 [理学—物理化学]
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
不同材质刀具在7075铝合金高速铣削中的磨损研究
被引量：
2
3
作者
邵伟平
张韬
彭广盼
薛喆
机构
无锡职业技术学院机械技术学院
张家港市微纳新材料科技有限公司
出处
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期96-102,共7页
基金
江苏省自然科学基金(BK20201142)。
文摘
为了研究7075铝合金高速铣削中不同材质刀具的磨损与选用,采用化学气相沉积法((CVD)制备微米(MCD)/纳米(NCD)金刚石涂层刀具,利用场发射扫描电镜观察膜层的表面形貌,结合拉曼谱仪分析CVD金刚石涂层刀具薄膜的结构和成分;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行粗加工高速铣削试验,观测两种刀具在加工一定距离后的磨损状况;分别采用同规格尺寸的硬质合金刀具、MCD涂层刀具、NCD涂层刀具在无润滑干切条件下,进行精加工高速铣削试验,观测和分析工件精加工铣削后的表面粗糙度值。结果表明:在大切深高速粗加工铣削7075铝合金时,MCD涂层刀具的寿命为硬质合金刀具的3倍;在小切削深度大进给的高速精加工7075铝合金中,三种刀具铣削后的工件表面粗糙度平均值分别为0.981、1.122和0.960μm,NCD涂层刀具的加工效果要优于MCD涂层刀具;同时通过同一材质刀具的粗、精加工试验对比,发现同规格尺寸的刀具在小切深大进给高速精加工中的寿命是大切深大进给高速粗加工寿命的10倍。这说明7075铝合金的粗加工铣削优选MCD涂层刀具,精加工铣削优选NCD涂层刀具。
关键词
金刚石涂层
铣刀
粗加工
精加工
切削参数
磨损寿命
工件表面质量
Keywords
Diamond coating
Milling cutter
Rough milling
Finish milling
Cutting parameters
Wear life
Workpiece surface quality
分类号
TH145.9 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CFRP高速干切过程中铣削力及工件表面损伤的试验研究
张韬
邓刘云
李英之
黄孟琼
薛喆
孙方宏
《表面技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
微米及纳米WC-Co基BDD污水处理电极的制备研究
张韬
薛喆
万方
张天颖
彭广盼
黄国栋
《人工晶体学报》
CAS
北大核心
2023
2
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职称材料
3
不同材质刀具在7075铝合金高速铣削中的磨损研究
邵伟平
张韬
彭广盼
薛喆
《宇航材料工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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