高速钢耐磨材料研究进展 被引量：6

1

作者 陈鹏 李卫 易艳良 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期157-174,共18页

本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展,主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用,系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点,从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。... 本文介绍了国内外高速钢耐磨材料研究进展,主要综述了高速钢耐磨材料的发展简史、合金成分、制备工艺、热处理工艺、计算科学、力学性能及工程应用,系统总结了高速钢耐磨材料的研究特点,从合金成分、微观组织及力学性能方面加以阐述。秉持成分是基础、组织是关键、工艺是手段和性能是目的的观点,为高速钢耐磨材料的研究及开发提供实质性价值。此外,计算科学的应用范围不断扩大,金属耐磨材料研究将趋于多样化,是一种不可或缺的研究性手段。最后,根据高速钢耐磨材料研究技术所要面临的问题和挑战,展望了五个研究方向,以促进高速钢耐磨材料产业技术创新发展。 展开更多

关键词 高速钢 耐磨材料 力学性能

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ZTA颗粒增强高铬铸铁基复合材料的制备及其耐磨性能研究 被引量：15

2

作者 莫炯良 涂小慧 +1 位作者 郑宝超 李卫 《热加工工艺》 北大核心 2020年第10期57-61,共5页

以自制的不同Ti含量的Fe-Ti预制体粘结剂和ZTA(氧化锆增韧氧化铝)陶瓷颗粒为原料,制备出多孔陶瓷预制体,然后采用消失模铸造制备了ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。利用OM、XRD、SEM等手段分析了复合材料的物相组成,并进行高应力碾... 以自制的不同Ti含量的Fe-Ti预制体粘结剂和ZTA(氧化锆增韧氧化铝)陶瓷颗粒为原料,制备出多孔陶瓷预制体,然后采用消失模铸造制备了ZTA陶瓷颗粒增强高铬铸铁基复合材料。利用OM、XRD、SEM等手段分析了复合材料的物相组成,并进行高应力碾碎式三体磨料磨损试验,测试了复合材料的耐磨性,探索了复合材料的磨损机制。结果表明,采用含10wt%Ti预制体粘结剂制备的复合材料耐磨性为高铬铸铁的3倍,采用含15wt%Ti预制体粘结剂制备的复合材料耐磨性为高铬铸铁的2.4倍。复合材料的界面结合良好,磨损过程中,ZTA陶瓷颗粒对高铬铸铁基体形成保护作用,基体对ZTA陶瓷颗粒起到良好的支撑作用,两者协同作用增强了复合材料的耐磨性能。 展开更多

关键词 ZTA陶瓷 铁基复合材料 三体磨料磨损 高铬铸铁

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激光刻蚀法制备超疏水材料表面的研究进展 被引量：4

3

作者 巴一 韩善果 +2 位作者 杨永强 郑世达 梁文奇 《热加工工艺》 北大核心 2023年第4期1-5,11,共6页

激光刻蚀法采用无接触式加工,操作简单、可靠、环保。从激光加工金属与非金属材料这两方面介绍激光刻蚀法。首先概括超疏水表面的概念与激光刻蚀法的原理,针对国内外的研究现状进行总结与归纳,最后对未来的研究方向提出可行性的建议,为... 激光刻蚀法采用无接触式加工,操作简单、可靠、环保。从激光加工金属与非金属材料这两方面介绍激光刻蚀法。首先概括超疏水表面的概念与激光刻蚀法的原理,针对国内外的研究现状进行总结与归纳,最后对未来的研究方向提出可行性的建议,为激光刻蚀法制备超疏水表面未来的研究提供参考。 展开更多

关键词 激光技术 超疏水表面 激光刻蚀法

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铜离子掺杂径向介孔生物活性玻璃复合微球的制备及性能研究 被引量：1

4

作者 李柯廷 李政 +1 位作者 尤德强 王小健 《材料工程》 北大核心 2025年第8期93-100,共8页

介孔生物活性玻璃(MBG)因其具有良好的生物活性、高比表面积以及有序介孔结构,在骨修复领域具有良好的应用前景。而添加治疗性无机离子或有机分子可以赋予更多的生物学特性。通过微乳液辅助溶胶-凝胶法合成了掺杂铜离子(摩尔分数分别为1... 介孔生物活性玻璃(MBG)因其具有良好的生物活性、高比表面积以及有序介孔结构,在骨修复领域具有良好的应用前景。而添加治疗性无机离子或有机分子可以赋予更多的生物学特性。通过微乳液辅助溶胶-凝胶法合成了掺杂铜离子(摩尔分数分别为1%,3%,5%)的径向结构介孔生物活性玻璃复合微球。结果表明,复合微球保留了MBG原有的球形形态和介孔结构,孔径为10~20 nm,粒径为250~310 nm。随铜离子含量的增加复合微球的比表面积从336.5 m^(2)/g降低为149.1 m^(2)/g。复合微球快速诱导了磷灰石的形成,显示出良好的生物活性。铜的引入显著提升了MBG的抗菌性,随着铜含量的增加复合微球的抗菌性随之增强,其中5Cu-MBG和大肠杆菌共培养24 h后的抗菌率达80%以上。 展开更多

关键词 介孔生物活性玻璃 铜 抗菌性 生物活性

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激光熔覆高熵合金涂层的研究进展

5

作者 韩娟 龙雨 +7 位作者 徐流杰 赖伟基 龙绍檑 邓澄 周圣丰 于振涛 李卫 易艳良 《材料导报》 北大核心 2025年第13期199-214,共16页

近年来,高熵合金凭借其耐磨损、耐腐蚀、强韧性、高温抗氧化性和生物相容性等优异性能引起了人们广泛关注。激光熔覆是一种涉及多学科的现代表面强化技术,具有能量密度高、快速加热和冷却、稀释率低、热影响区小、成分偏析少、冶金结合... 近年来,高熵合金凭借其耐磨损、耐腐蚀、强韧性、高温抗氧化性和生物相容性等优异性能引起了人们广泛关注。激光熔覆是一种涉及多学科的现代表面强化技术,具有能量密度高、快速加热和冷却、稀释率低、热影响区小、成分偏析少、冶金结合性好等特点。本文综述了激光熔覆高熵合金涂层的最新研究进展。首先,概述了高熵合金的设计理念以及激光熔覆高熵合金涂层的优点。然后,介绍了激光熔覆高熵合金涂层的相结构和性能特征,以及合金元素对其影响规律,讨论了激光工艺参数和辅助激光熔覆技术对激光熔覆高熵合金涂层组织结构和性能的影响。最后,总结与展望了激光熔覆高熵合金涂层的发展趋势。 展开更多

关键词 激光熔覆 高熵合金 涂层 相结构

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Q345B钢表面超音速电弧喷涂沉积TiN-TiO_(2)层状硬质涂层研究 被引量：1

6

作者 巫林 张德寿 +1 位作者 郑宝超 于振涛 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期65-69,76,共6页

为提高Q345B结构钢的表面硬度和强度,采用超音速双丝电弧喷涂在其表面合成沉积TiN-TiO_(2)层状涂层。通过XRD、XPS、SEM及EDS,分析了涂层的物相和元素组成、表面形貌和涂层-基底界面处的元素扩散行为。使用纳米压痕仪测试涂层的杨氏模... 为提高Q345B结构钢的表面硬度和强度,采用超音速双丝电弧喷涂在其表面合成沉积TiN-TiO_(2)层状涂层。通过XRD、XPS、SEM及EDS,分析了涂层的物相和元素组成、表面形貌和涂层-基底界面处的元素扩散行为。使用纳米压痕仪测试涂层的杨氏模量和硬度。结果表明,涂层由TiN、TiO_(2)、TiN_(0.3)三种不同相组成,涂层结构致密,孔隙率较低,界面处存在一定厚度的冶金结合区。同时涂层表现出极高的硬度和较高的杨氏模量,分别为26.3 GPa和251.3GPa,硬度约是Q345B结构钢基体的10倍。 展开更多

关键词 超音速电弧喷涂 TIN涂层 Q345B

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医用可降解镁基复合材料的研究现状及趋势 被引量：2

7

作者 贺龙朝 荆磊 +2 位作者 余森 徐云浩 于振涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期323-326,共4页

镁的弹性模量与骨接近,其可降解性可避免病患二次手术风险,但医用镁及镁合金仍存在力学性能较差、腐蚀降解速率过快等问题。通过向镁基体中添加增强相制备镁基复合材料,其腐蚀降解速率、力学性能及生物相容性均较镁基体有所优化。本文... 镁的弹性模量与骨接近,其可降解性可避免病患二次手术风险,但医用镁及镁合金仍存在力学性能较差、腐蚀降解速率过快等问题。通过向镁基体中添加增强相制备镁基复合材料,其腐蚀降解速率、力学性能及生物相容性均较镁基体有所优化。本文综述了医用镁基复合材料的最新研究现状,并归纳总结了医用可降解镁基复合材料研究中面临的部分难题,论述了医用可降解镁基复合材料未来可能的发展方向。 展开更多

关键词 镁基复合材料 腐蚀降解性 力学性能 生物相容性 植入体

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碳纳米管增强铝基复合材料分散方法研究进展 被引量：9

8

作者 曹遴 陈彪 +1 位作者 郭柏松 李金山 《精密成形工程》 北大核心 2021年第3期9-24,共16页

碳纳米管与铝基体的结合,可以获得导电和导热性良好及综合力学性能优异的复合材料,有望成为新一代轻质高强、结构功能一体化的复合材料。在制备碳纳米管增强铝基复合材料过程中,碳纳米管的团聚将降低界面结合,诱发缺陷产生,导致性能大... 碳纳米管与铝基体的结合,可以获得导电和导热性良好及综合力学性能优异的复合材料,有望成为新一代轻质高强、结构功能一体化的复合材料。在制备碳纳米管增强铝基复合材料过程中,碳纳米管的团聚将降低界面结合,诱发缺陷产生,导致性能大幅下降,因此,调控优化碳纳米管的分散状态、含量成为获取良好界面结合,获得高性能碳纳米管增强铝基复合材料的关键。基于此,综述了国内外均匀分散碳纳米管的方法,通过物理作用、化学作用和物理化学共同作用的方式进行分类,并详细介绍了高能球磨、摩擦搅拌、化学气相沉积、湿法球磨等主要的碳纳米管在铝基体中的分散方法。分析了不同分散方法的特点及其分散效果,最后总结了分散过程中存在的分散效果、缺陷的平衡、大长径比、高含量碳纳米管分散及分散评价方法等关键问题,并展望了未来在铝及其合金基体中碳纳米管分散方法的发展方向。 展开更多

关键词 碳纳米管-铝基复合材料 碳纳米管分散 高能球磨 化学气相沉积 湿法球磨

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纳米颗粒对ZM5镁合金微弧氧化涂层耐磨和耐蚀性能的影响 被引量：2

9

作者 李健鹏 万红霞 +3 位作者 涂小慧 李卫 郭静 宋东东 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期131-141,共11页

目的进一步提高ZM5镁合金微弧氧化(MAO)涂层的耐磨和耐蚀性能。方法在镁合金表面制备了不含与含有SiC和CeO_(2)纳米颗粒的3种MAO涂层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对MAO涂层的表面形貌和成... 目的进一步提高ZM5镁合金微弧氧化(MAO)涂层的耐磨和耐蚀性能。方法在镁合金表面制备了不含与含有SiC和CeO_(2)纳米颗粒的3种MAO涂层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD),对MAO涂层的表面形貌和成分结构进行分析,通过摩擦试验测试了涂层的耐磨性能,通过极化曲线(Tafel)和电化学阻抗谱(EIS)测试了涂层的耐蚀性能。结果含有SiC纳米颗粒的MAO涂层厚度、硬度分别提升了19.40%、86.56%,含有CeO_(2)纳米颗粒的MAO涂层厚度、硬度分别提升了3.74%、44.59%。含有SiC纳米颗粒的涂层孔隙率升高6.60%,而添加CeO_(2)使涂层的孔隙率下降23.90%。摩擦试验表明,不含纳米颗粒的MAO涂层磨痕深度为36.4µm,而含有纳米颗粒的涂层磨痕深度可以忽略不计。Tafel试验表明,CeO_(2)纳米颗粒可以显著降低MAO涂层的腐蚀电流密度,从1.41×10^(‒9) A/cm^(2)降至5.72×10^(-10) A/cm^(2)。同时延长了涂层的稳定钝化区间180 mV。EIS试验也表明,浸泡前后,含有CeO_(2)纳米颗粒的涂层都具有最高的低频阻抗值。结论纳米颗粒可以填充MAO涂层中的孔隙和裂纹,增大涂层的厚度和硬度,因此有效地改善涂层的耐磨性能。但在MAO处理时,SiC纳米颗粒增大了涂层的稳定电流密度,提高了等离子体放电强度,导致纳米颗粒的填充作用不明显,使涂层孔隙率升高。同时,含有CeO_(2)纳米颗粒的涂层具有较小的孔隙率,并且厚度较大。因此CeO_(2)纳米颗粒还可以有效地改善涂层的耐蚀性能。 展开更多

关键词 ZM5镁合金 微弧氧化涂层 纳米颗粒 耐磨性能 耐蚀性能

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用于热障涂层的锆酸钆材料研究进展 被引量：7

10

作者 赵泓旭 邓春明 +2 位作者 付朗 邓子谦 陈小龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期116-128,共13页

为了满足新型航空发动机的性能要求,需要开发出能在超高温条件下服役的热障涂层材料。近年来已有多种陶瓷材料被证实在热障涂层领域具有发展前景,在这之中,稀土锆酸盐材料有着高温下热导率较低与稳定性良好的特点,其中又以锆酸钆材料的... 为了满足新型航空发动机的性能要求,需要开发出能在超高温条件下服役的热障涂层材料。近年来已有多种陶瓷材料被证实在热障涂层领域具有发展前景,在这之中,稀土锆酸盐材料有着高温下热导率较低与稳定性良好的特点,其中又以锆酸钆材料的热导率最低,热膨胀系数最高。概述了锆酸钆材料的结构特点,对其在高温下发生的有序无序转变进行了介绍,总结了原因及变化规律。简要分析了与其他材料相比,锆酸钆材料具有良好热性能的原因;归纳了粉末制备过程中常用的两种方法:固相法与液相法,在此基础上,总结了近年来不同制备方法与粉末团聚过程中工艺与参数的研究现状;最后,提出了锆酸钆材料在实际应用到热障涂层时存在的缺陷:断裂韧性与热膨胀系数较低,这就导致了单层锆酸钆涂层成形难度大,热循环寿命低。针对这一问题,重点综述了国内外对锆酸钆材料及热障涂层的改性方法,主要有掺杂改性、材料复合、涂层结构设计以及涂层制备技术,同时展望了新型热障涂层材料结合先进制备技术的发展趋势。 展开更多

关键词 热障涂层 锆酸钆 粉末制造 材料改性 涂层结构 等离子喷涂-物理气相沉积

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H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层组织及高温耐磨损性能 被引量：5

11

作者 常倾城 任利兵 +2 位作者 刘英 谢咏馨 李卫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期108-114,共7页

目的研究NbC颗粒的加入量对H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。方法将Ni60合金粉末与NbC碳化物粉末球磨混合,采用激光熔覆技术,在H13钢基体表面制备不同NbC含量(质量分数分别为0%、10%、20%、30%)增强的NbC... 目的研究NbC颗粒的加入量对H13钢表面激光熔覆NbC/Ni60复合涂层的组织、硬度和耐磨性的影响。方法将Ni60合金粉末与NbC碳化物粉末球磨混合,采用激光熔覆技术,在H13钢基体表面制备不同NbC含量(质量分数分别为0%、10%、20%、30%)增强的NbC/Ni60合金复合涂层。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪对复合涂层的微观组织和物相进行分析。借助显微硬度计,研究复合涂层的截面显微硬度分布规律。采用高温摩擦磨损试验机测试复合涂层在真空400℃下的摩擦磨损性能。结果在激光熔覆NbC/Ni60复合涂层中,物相主要由γ-(Ni,Fe)固溶体、Ni_(2)Si、CrB、Cr23C6、NbC组成;熔覆层以胞晶和枝晶为主,NbC含量对复合熔覆层组织及形态具有显著影响,加入少量NbC可使熔覆层组织细化;在NbC的质量分数为20%时,大量弥散的NbC颗粒在枝晶间呈聚集趋势;在NbC的质量分数为30%时,熔覆层中NbC相呈现块状、花瓣状形貌。NbC/Ni60复合涂层的硬度显著高于H13钢基体,随着NbC含量的增加,NbC/Ni60复合熔覆层的显微硬度逐渐升高,NbC的质量分数为30%的NbC/Ni60复合熔覆层的平均硬度高达848HV。在真空400℃、压力100 N、转速100 r/min、时间7200 s磨损工况下,NbC质量分数为20%的NbC/Ni60复合涂层的磨损量最小,因此其高温耐磨性最好。NbC质量分数为10%的NbC/Ni60复合涂层的摩擦因数最小。随着NbC含量的增加,复合涂层的摩擦因数反而升高。结论NbC/Ni60复合涂层与H13钢基体具有很好的冶金结合,显著提高了高温耐磨性能;NbC颗粒硬质相具有较好的增强作用,能够明显提高NbC/Ni60复合涂层的硬度和耐磨性;粗大NbC相不利于复合涂层耐磨性的进一步提高。NbC/Ni60复合涂层的磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳剥落磨损。 展开更多

关键词 激光熔覆 NbC/Ni60复合涂层 微观组织 显微硬度 高温耐磨性能

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生物医用增材制造多孔钽的研究进展 被引量：3

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作者 林惠娴 汪强兵 +3 位作者 张莹 郭柏松 刘世锋 杨鑫 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1355-1375,共21页

随着钽金属制备技术的发展,多孔钽植入物在骨科等生物医疗领域得到了更广泛的应用。多孔钽是一种内部孔隙连通的生物医用材料,可为细胞和组织的向内生长、血管化和新骨形成提供绝佳的基体。采用增材制造技术可精确定制多孔钽的宏观外形... 随着钽金属制备技术的发展,多孔钽植入物在骨科等生物医疗领域得到了更广泛的应用。多孔钽是一种内部孔隙连通的生物医用材料,可为细胞和组织的向内生长、血管化和新骨形成提供绝佳的基体。采用增材制造技术可精确定制多孔钽的宏观外形和内部孔隙特征,满足精准医疗的发展需求。本文综述了生物医用增材制造多孔钽在原材料、制备技术、力学行为与体内外评价和临床应用等方面的相关进展,并基于当前的技术趋势提出了增材制造多孔钽的未来发展方向。 展开更多

关键词 增材制造 多孔钽 骨科植入物 临床应用

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梯度层对铜基复合材料摩擦学性能的影响

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作者 陆均明 李恒青 +2 位作者 张磊 李卫 刘洋赈 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3120-3128,共9页

采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和... 采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和导电性相比于均质复合材料都得到了显著提升。在法向载荷为24、26和30 N时,梯度复合材料的磨损率相比于均质复合材料分别降低了8.24%、12.10%和11.30%;梯度材料和均质材料的平均摩擦因数和磨损率均随载荷的增加而升高;梯度复合材料的磨痕深度、宽度和材料挤出高度都比均质复合材料的小,且均随载荷的增加而增大。2种复合材料的磨损机制主要以磨粒磨损为主,氧化磨损和黏着磨损为辅。 展开更多

关键词 粉末冶金 梯度复合材料 石墨-铜复合材料 摩擦学性能 磨损机制

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Cu层包覆CNTs与原位自生纳米相协同增强铝基复合材料的微观结构及力学性能

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作者 余炜琳 孙天宇 +1 位作者 喻惠望 郭柏松 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3083-3092,共10页

以纯铝粉末、CuO粉末和Cu层包覆CNTs为原料,采用快速热压烧结方法制备Al-CNTs(Cu)-CuO复合材料,研究不同质量分数的CuO对复合材料中原位反应生成相特征及其对材料力学性能和磨损性能的影响。研究结果表明:提高铝基复合材料中CuO含量会... 以纯铝粉末、CuO粉末和Cu层包覆CNTs为原料,采用快速热压烧结方法制备Al-CNTs(Cu)-CuO复合材料,研究不同质量分数的CuO对复合材料中原位反应生成相特征及其对材料力学性能和磨损性能的影响。研究结果表明:提高铝基复合材料中CuO含量会显著促进Cu层包覆CNTs增强铝基复合材料中Al_(2)Cu及Al_(2)O_(3)纳米相的原位析出,不仅提高了铝基复合材料的强韧性匹配度,而且降低了磨损率,提高了耐磨性能。Cu层包覆CNTs与原位自生纳米相协同强化作用可以有效地提升铝基复合材料的综合服役性能,其在航空航天、轨道交通等领域具有十分广阔的应用前景。 展开更多

关键词 铝基复合材料 碳纳米管 原位固相反应 力学性能 摩擦磨损

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两性离子-阴离子双交联P(AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS)/Fe^(3+)水凝胶的摩擦学性能研究

15

作者 李子恒 王斌斌 +2 位作者 尤德强 李卫 王小健 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期183-191,共9页

水凝胶是一种理想的软骨修复材料,但目前很难有人工材料能实现软骨的超低摩擦因数。使用两性离子单体[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)(SBMA)和阴离子单体2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成一种两性离子-阴离子双交联P(AAm... 水凝胶是一种理想的软骨修复材料,但目前很难有人工材料能实现软骨的超低摩擦因数。使用两性离子单体[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)(SBMA)和阴离子单体2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成一种两性离子-阴离子双交联P(AAm-co-AAc-co-SBMA-co-AMPS)/Fe^(3+)水凝胶。在水和PBS中进行摩擦学测试,以评估两性离子和阴离子基团对摩擦因数(CoF)的影响。结果表明:SBMA和AMPS引入的物理交联点可以提高水凝胶的抗压强度,在水中实现了较低CoF(0.04);此外,在PBS中观察到CoF进一步降低至0.015,CoF的降低是由于水凝胶在PBS中浸泡产生的高度水合上层所造成的。 展开更多

关键词 水凝胶 润滑 承重 摩擦 软骨修复

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激光粉末床增材制造模具钢抗热疲劳性能研究

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作者 汪佳 黄玉山 +1 位作者 佟鑫 王小健 《热加工工艺》 北大核心 2024年第20期42-50,共9页

针对增材制造的随形水路压铸模具镶件热疲劳开裂漏水失效问题,采用自约束热疲劳试验对比研究了3种典型增材制造模具钢材料18Ni300、12Cr9Ni和1Cr13的抗热疲劳性能。结果表明:热疲劳裂纹容易在水路内壁凹陷等应力集中部位萌生,向垂直于... 针对增材制造的随形水路压铸模具镶件热疲劳开裂漏水失效问题,采用自约束热疲劳试验对比研究了3种典型增材制造模具钢材料18Ni300、12Cr9Ni和1Cr13的抗热疲劳性能。结果表明:热疲劳裂纹容易在水路内壁凹陷等应力集中部位萌生,向垂直于热应力方向扩展。主裂纹和热疲劳损伤因子评价结果显示:1Cr13试样抗热疲劳性能最好,18Ni300试样次之,12Cr9Ni试样抗热疲劳性能最差。对比了3种材料的抗热疲劳性能和力学性能,发现二者之间没有直接的对应规律关系。试样在热循环过程中不断发生氧化腐蚀,这一现象加速了热疲劳裂纹的扩展,其中1Cr13试样生成的Cr2O3膜,能够起到延缓裂纹尖端扩展的作用。因此,Cr元素是影响材料中抗热疲劳性能的主要因素。该研究结果为增材制造压铸模具镶件工程化应用提供了重要的实验依据。 展开更多

关键词 压铸模具 随形水路 热疲劳 增材制造 激光粉末床熔融(L-PBF)

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蠕化率对重型柴油机用蠕墨铸铁的磨损损伤机制的研究

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作者 罗智扬 郑宝超 +3 位作者 刘洋赈 李林 易艳良 李卫 《热加工工艺》 北大核心 2024年第12期73-80,共8页

采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势... 采用Rtec-MFT5000型多功能摩擦磨损试验机对几种不同蠕化率的蠕墨铸铁进行了往复滑动摩擦试验,研究了蠕化率对蠕墨铸铁的磨损表面损伤行为和和磨损性能的影响。结果表明,在相同工况条件下,蠕墨铸铁的抗磨损性能随蠕化率的提高呈下降趋势,在载荷30 N的情况下,蠕化率61%的试样的磨损体积为0.049 mm^(3),比蠕化率83%、96%的试样耐磨性分别提高了16.9%、22.2%。在相同载荷下,试样的摩擦系数随着蠕化率的提高而降低。随着载荷的增加,蠕墨铸铁的平均摩擦系数呈下降趋势。在低载荷2 N的情况下,蠕墨铸铁的磨损机制主要为显微切削。随着载荷增加到15 N时,磨损机制为显微切削和黏着磨损的混合形式。当载荷增大到30 N时,蠕墨铸铁的磨损机制为显微切削、黏着磨损和疲劳磨损的混合形式。 展开更多

关键词 蠕化率 蠕墨铸铁 摩擦磨损 减摩抗磨

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Mo含量对Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5)高熵合金组织和摩擦学行为影响 被引量：1

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作者 秦家庆 靳丰硕 +2 位作者 韩娟 雷乃义 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第1期73-80,88,共9页

系统研究了Mo含量对(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(100-x)Mo_(x)(x=0,3,5,7)高熵合金(HEAs)微观组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:HEAs由单一BCC相构成。随着Mo摩尔分数从0增加至7%,HEAs晶格畸变程度提高,纳米硬度从(2.3... 系统研究了Mo含量对(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(100-x)Mo_(x)(x=0,3,5,7)高熵合金(HEAs)微观组织、力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:HEAs由单一BCC相构成。随着Mo摩尔分数从0增加至7%,HEAs晶格畸变程度提高,纳米硬度从(2.33±0.09)GPa提升至(4.93±0.09)GPa,洛氏硬度从(27.76±0.74)HRC提升至(40.01±0.82)HRC,维氏硬度从(247.4±6.2)HV提升至(350.1±7.4)HV,磨损率从9.85×10^(-5)mm^(3)/(N·m)降至3.5×10^(-5)mm^(3)/(N·m),下降了64.5%。磨损机制包括磨粒磨损、氧化磨损和粘着磨损。随着Mo含量增加,磨损机制从磨粒磨损逐渐转变为粘着磨损和氧化磨损。 展开更多

关键词 高熵合金 生物医用材料 Mo 磨损机制 耐磨性 硬度

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微量C掺杂对TiZrNbTaMo难熔高熵合金组织性能的影响

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作者 韩娟 周大奎 +2 位作者 雷乃义 周圣丰 易艳良 《稀有金属与硬质合金》 北大核心 2025年第2期139-152,共14页

通过非自耗真空电弧熔炼炉制备(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(93)Mo_(7)难熔高熵合金锭。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电子背散射衍射仪(EBSD)、电子探针微量分析仪(EPMA)、X射线光电子能谱仪(X... 通过非自耗真空电弧熔炼炉制备(Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_(5))_(93)Mo_(7)难熔高熵合金锭。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、电子背散射衍射仪(EBSD)、电子探针微量分析仪(EPMA)、X射线光电子能谱仪(XPS)、显微硬度计、室温拉伸试验以及高温摩擦磨损试验,系统研究了0.05%(摩尔分数)C掺杂对合金微观结构、力学性能和宽温域摩擦学性能的影响。结果表明:未掺杂和0.05%C掺杂的合金均由单一BCC相组成,微量C掺杂并未导致第二相。由于晶界偏析效应,微量C掺杂后,合金的硬度由337.3 HV_(0.2)提升到357.6 HV_(0.2),断裂强度由693 MPa增至1040 MPa,延伸率由1.11%升至25.79%。两种合金的耐磨性均随着试验温度的升高呈先下降后上升再下降的趋势;磨损机制由室温下的磨粒磨损为主转变为高温下(700℃)的氧化磨损为主。在不同试验温度下,掺杂0.05%C的合金均表现出更好的耐磨性。 展开更多

关键词 难熔高熵合金 (Ti_(42.5)Zr_(42.5)Nb_(10)Ta_5)_(93)Mo_(7) C掺杂 微观结构 力学性能 摩擦学性能

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T6处理对选区激光熔化AlSi10Mg微观组织和磨损性能的影响

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作者 曾佳 李杰 +3 位作者 王启伟 杨俊杰 张鹏 李卫 《摩擦学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1047-1059,共13页

选区激光熔化(SLM)技术是制造业发展的重要方向,AlSi10Mg是SLM领域应用最广泛的铝合金材料.T6(固溶+时效)热处理可以有效提高材料服役性能,但T6热处理对SLM-AlSi10Mg磨损行为的影响机制仍不清楚.本研究中对比分析了6、9、12以及15 N载... 选区激光熔化(SLM)技术是制造业发展的重要方向,AlSi10Mg是SLM领域应用最广泛的铝合金材料.T6(固溶+时效)热处理可以有效提高材料服役性能,但T6热处理对SLM-AlSi10Mg磨损行为的影响机制仍不清楚.本研究中对比分析了6、9、12以及15 N载荷下去应力态(SR)和SR+T6态SLM-AlSi10Mg的干滑动摩擦磨损行为.研究表明:T6处理对AlSi相微观结构的影响最大,AlSi相的体积分数和平均尺寸由SR态的11.4%和1.28±0.02μm分别增加至SR+T6态的15.5%和2.13±0.06μm,但密度由SR态的0.084个/μm^(2)减小至SR+T6态0.040个/μm^(2);弥散强化及固溶强化效应的削弱使得硬度由SR态的104.5 HV降低至SR+T6态的86.6 HV;不同载荷下SR+T6态的耐磨性能较SR态均显著提升,但存在不同作用机理,由于载荷的增加加剧了磨痕亚表面疲劳裂纹的萌生及扩展,主要磨损机制由低载荷(6 N)下的显微切削转变为高载荷(9、12和15 N)下的疲劳剥落,低载荷(6 N)下,AlSi相尺寸的增加使SR+T6态的耐磨损性能较SR态提升了约40%,高载荷(9、12和15 N)下,弥散分布的AlSi相加速了由纳米晶粒构成的摩擦转变组织(Tribology transformation structure,TTS)层的形成,进而加剧疲劳裂纹的形成;AlSi相密度的降低使SR+T6态的耐磨损性能较SR态提升了约30%~35%. 展开更多

关键词 选区激光熔化 热处理 AlSi析出相 疲劳裂纹 耐磨损性能

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