多元多层复合涂层刀具磨损失效机理研究

目前在精密和超精密加工领域 ,多晶金刚石 (PCD)涂层、立方氮化硼 (CBN)涂层、氮化铪 (HfN)涂层刀具显示了广阔应用前景 ,但价格昂贵 ,工艺复杂 弄清涂层对延长刀具寿命和提高切削性能主要机理 ,研究抑制涂层刀具磨损失效技术 ,开展多元梯度薄膜涂层刀具研究对广泛开发利用涂层刀具具有重大意义 文中对 4种涂层刀具进行切削性能与磨损失效机理进行研究 ,在此基础上对多元梯度薄膜涂层刀具做进一步探索     

掺硼金刚石薄膜涂层刀具的制备及试验研究

采用偏压增强热丝化学气相沉积法,以硼酸三甲酯为掺杂源,以WC-Co硬质合金刀具为衬底,制备了不同掺硼浓度的金刚石薄膜涂层刀具.通过采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱及压痕测试对涂层刀具的表面形貌、薄膜质量和膜-基附着力进行了研究,分析了硼元素对薄膜质量和刀具性能的影响.研究结果表明:硼掺杂可以有效抑制刀具表层钴的扩散,改变金刚石薄膜的成分;掺硼金刚石薄膜的晶粒取向主要是{111},随着掺硼浓度的增加,金刚石薄膜的晶粒变小,平均晶粒尺寸从10 μm下降到2 μm;金刚石薄膜的拉曼光谱中心声子线随着掺硼浓度的增加向低频方向漂移,强度降低,且出现多晶石墨峰;涂层的膜-基附着力在硼碳摩尔比B/C=3×10-3时最佳.通过对碳化硅颗粒增强铝基复合材料的切削加工试验表明,在适当的掺硼浓度下金刚石薄膜涂层刀具的切削性能得到了显著改善.     

金刚石和氮化碳涂层刀具加工高硅铝合金

为提高硬质合金刀具加工高硅铝合金的生产率及使用寿命,文章采用金刚石薄膜刀具和氮化碳涂层刀具来对比硬质合金刀具加工高硅铝合金的加工性能;试验结果表明,金刚石薄膜刀具干切削加工的表面粗糙度值较小,氮化碳涂层刀具干切削高硅铝合金与金刚石薄膜刀具相比,积屑瘤较小,是适合加工高硅铝合金的刀具材料。     

多元多层复合涂层刀具磨损失效机理研究

目前在精密和超精密加工领域,多晶金刚石（PCD）涂层、立方氮化硼（CBN）涂层、氮化铪（HfN)涂层刀具显示了广泛应用前景,但价格昂贵,工艺复杂。弄清涂层对延长刀具寿命和提高切削性能主要机理,研究抑制涂层刀具磨损失效技术,开展多元梯度薄膜涂层刀具研究对广泛开发利用涂层刀具具有重大意义。文中对4种涂层刀具进行切削性能与磨损失效机理进行研究,在此基础上对多元梯度薄膜涂层刀具做进一步探索。     

超硬刀具切削复合材料的实验研究

复合材料作为一种新型的工程材料 ,已在航空、航天等现代工业中得到广泛应用。超硬材料 (金刚石 ,立方氮化硼 )则是在 2 0世纪后期发展起来的新型刀具材料。文中阐述了复合材料和超硬刀具材料的种类、性能与制造方法。用超硬刀具对复合材料进行了切削试验 ,文中介绍了部分试验内容 ,并列出试验数据。实验研究表明 ,超硬刀具是加工复合材料最有效的刀具。PCD与 PCBN复合片及 CVD厚膜金刚石刀具能够有效地加工各种复合材料 ;但 CVD薄膜金刚石刀具只能加工纤维加强的复合材料。     

金刚石涂层刀具干切削硅铝合金性能研究

由于金刚石薄膜涂层具有与天然金刚石相同的高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热优异性能,因此适用于车削和现代高速干式切削加工,尤其高速切削硅铝合金可提高生产率。文章通过用金刚石薄膜涂层刀具对硅铝合金进行干式切削,探讨其切削性能。试验结果表明,金刚石薄膜涂层刀具磨损是由薄膜显微断裂而逐渐脱落的过程,进给量是影响工件表面粗糙度的主要因素。     

TiN涂层刀具对20CrMo钢的干切削性能的影响及磨损机理

为了研究TiN涂层的摩擦性能及TiN涂层刀具对金属切削性能的影响,采用电弧离子镀工艺在45号钢基体和可转位硬质合金车刀YG6上沉积TiN涂层。采用球-盘式摩擦磨损实验仪对45号钢基体和TiN薄膜的干式摩擦学行为进行研究,用TiN涂层和未涂层的YG6车刀在CA6140A普通车床上对20CrMo钢进行干切削,对2种刀具切削过程中的切削力、工件表面质量及刀具磨损程度进行研究。研究结果表明:TiN薄膜和45号钢基体的平均摩擦因数为0.25和0.29;与未涂层刀具相比,TiN涂层刀具切削20CrMo钢时的主切削力可减小20%~40%,刀具耐磨性能约提高45%,寿命提高2倍左右,加工表面质量也明显提高;TiN涂层刀具前刀面的主要磨损机理是磨粒磨损,附带有黏结磨损、氧化磨损和扩散磨损。     

多弧离子镀制备TiN／AlN纳米多层膜及其超硬效应

采用多弧离子镀技术在高速钢表面制备TiN/AlN纳米多层膜,并对 TiN/AlN纳米多层膜的表面形貌、调制机构进行表征.通过对薄膜显微硬度的测试发现,纳米多层膜的显微硬度明显高于TiN 或AlN单层薄膜的显微硬度,具有明显的超硬效应.对比试验表明,TiN/AlN纳米多层膜涂层刀具比TiN 涂层刀具具有更长的使用寿命.     

一种无干涉曲面刀具路径生成算法

基于曲面分割技术 ,介绍了一种无干涉刀具路径生成算法 ,该算法能够对加工条件的变化 (如刀具直径变化 )做出快速响应 ,实时产生可靠的无干涉刀具路径 .仿真结果证明了对于各种刀具 (包括球头刀及非球头刀 )都是适用的 ,刀具变化时能很快地生成无干涉刀具路径     

超细晶粒金刚石涂层钻头的制备与实验

以钻头为例，根据其复杂形状衬底的特点，研究了一种新的化学预处理方法，并在传统化学气相沉积(CVD)工艺的基础上发展了一种新的CVD分阶段沉积法．实验以氢气和丙酮为原料，采用电子增强热丝CVD法在复杂形状硬质合金(WC-Co)钻头最外表面复合涂覆一层超细晶粒金刚石薄膜，并对碳化硅颗粒增强铝基复合材料进行了钻削实验．结果表明，所制备的超细晶粒金刚石涂层薄膜表面光滑，晶粒尺寸细小，涂层质量良好．提高和改善了涂层刀具的耐用度和切削性能．     

丝素包埋SPA成膜的理化性能和生物效应研究

研究将丝素溶液包埋金黄色葡萄球菌A蛋白(staphylococcal protein A)(简称A蛋白或SPA ),制成不溶性SPA丝素膜.用粘附生长因子RGD(序列为GLY-ARG-GLY-ASP-SER-PRO-L YS)的抗体IgG结合IgG到该丝素膜的表面,再将RGD结合到不溶性SPA丝素膜表面RGD抗体IgG 上,制备成RGD-IgG-SPA丝素膜.用酶联免疫吸附试验(简称ELISA)方法,证明RGD-IgG -SPA丝素膜是稳定的.种植培养血管内皮细胞(vascular endothelial cell,简称EC细胞) 于该改性丝素膜的表面,用四甲基偶氮唑盐比色方法(简称MTT法)检测细胞的生长,证明改性丝素膜能有效地促进EC细胞的生长.     

牛精子体外获能后的超微结构变化

用肝素 咖啡因作获能剂对牛冷冻 解冻精子进行体外获能处理 ,体外培养 1h ,在透射电镜下观察精子获能后的超微结构变化。结果表明 :(1)牛精子顶体内膜和外膜均为双层膜结构 ;(2 )精子获能后顶体囊泡化的形成有多种形式 :质膜与顶体外膜融合 ,双层顶体外膜自身融合 ,顶体外膜内陷或外突打褶 ,双层顶体内膜自身融合 ,顶体内膜外突打褶形成囊泡 ;而且在同一精子的顶体反应中可同时出现多种囊泡化形式 ;(3)精子获能后 ,头部无顶体覆盖的核后区核膜膨胀 ,并与膨胀的质膜融在一起 ;(4 )精子获能后 ,尾部质膜膨胀 ,且主段质膜比中段质膜膨胀明显 ,这可能与超激活运动有关。     

聚乙烯醇渗透汽化分离膜的研究进展

在描述聚乙烯醇(PVA)成膜工艺制取不同类型的分离膜以及PVA膜的改性处理技术的基础上,给出了PVA膜渗透汽化(PV)分离有机物/水、有机物/有机物混合物的性能,讨论了交联剂、复合膜的支撑膜、高分子网络结构等对膜分离性能的影响,并分析了PV操作参数如料液浓度、操作温度等对分离性能的影响。提出了PVA膜在今后研究开发中的3个方向。     

Analysis of tensioned membrane structures considering cable sliding

In routine design of tensioned membrane structures, the membrane is generally modeled using space membrane elements and the cables by space cable elements, with no sliding allowed between the membrane and the cables. On the other hand, large deflections are expected and sliding between the membrane and the cables is inevitable. In the present paper, the general finite element code ABAQUS was employed to investigate the influence of cable sliding on membrane surface on the structural behavior. Three analysis models were devised to fulfill this purpose: (1) The membrane element shares nodes with the cable element; (2) The cable can slide on the membrane surface freely (without friction) and (3) The cable can slide on the membrane surface, but with friction between the cable and the membrane. The sliding problem is modeled using a surface - based contact algorithm. The results from three analysis models are compared, showing that cable sliding has only little influence on the structure shape and on the stress distributions in the membrane. The main influence of cable sliding may be its effect on the dynamic behavior of tensioned membrane structures.     

十二烷基苯磺酸钠对膜蒸馏过程膜润湿的研究

利用聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜,以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的水溶液为介质,通过考察温度、原料质量分数以及是否加入NaCl等因素对跨膜通量的影响来研究膜润湿的过程。结果表明：膜蒸馏过程中膜润湿的进程与膜表面孔径的分布有关,表面活性剂分子由于表面扩散作用在部分润湿膜孔内爬伸的过程中,由于热侧气液界面处温度的降低导致的传质推动力降低占主要作用。当膜孔全润湿后,通量完全由膜两侧渗透压决定,脱盐率下降到较低水平。降低膜蒸馏的温度或降低SDBS含量均可以减缓膜蒸馏膜润湿的进程;加入NaCl导致溶液表面张力增大,也可以减缓膜润湿。     

粉末活性炭吸附对超滤膜处理再生水膜污染状况的影响

利用粉末活性炭-超滤(PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水中腐殖酸(humic acid,HA)溶液,主要考察在不同的PAC投加量工况下对膜通量的影响、膜污染阻力变化、Hermia经典过滤堵塞模型拟合和膜污染趋势分析情况。结果表明,PAC颗粒本身几乎不会影响膜通量的下降,处理腐殖酸类有机溶液的PAC最佳投加量为20 mg/L;腐殖酸导致的膜污染以不可逆膜污染为主,其与滤饼层污染模型的拟合度最好;将超滤阶段分为初期黏附阶段与后期黏聚阶段,初期阶段导致的膜通量下降更加剧烈,后期阶段形成的滤饼层有效的拦截有机物避免直接接触超滤膜。     

超滤和纳滤集成膜技术纯化蒸汽爆破秸秆木 聚糖酶酶解液

为掌握蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液的超滤脱色和纳滤浓缩的集成膜技术,研究了两支不同截留相对分子质量的超滤膜脱除色素的工艺,测定了膜通量数据并取样检测色值和还原糖含量,得到脱色率和还原糖回收率,优选一支超滤膜用于脱色;采用截留相对分子质量为150的纳滤膜浓缩超滤工艺的透过液,提高糖液浓度.集成膜工艺的脱色率达到63.6%(对原料液的色值),总还原糖回收率达到92.1%(对原料液的还原糖),说明超滤和纳滤集成膜技术可以脱除蒸汽爆破秸秆木聚糖酶酶解液内的色素,提高糖液的浓度,并且膜通量较高.     

膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定

用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜对中药提取液进行直接接触式膜蒸馏,测定了不同封装分率和料液流量下的跨膜通量。应用膜污染机理中的4种过滤模型分别对实验数据进行线性拟合,结果发现滤饼过滤模型的拟合程度最好。这说明在所研究的过程中膜污染物基本没有进入膜孔,为时短暂的膜孔堵塞也可以忽略,膜表面上滤饼层增厚是导致跨膜通量下降的最直接原因。     

氟化氢熏气对植物的伤害研究

以小麦,玉米和蚕豆为实验材料,采用开项林熏气装置,研究了不同浓度氟化氢熏气对三种植物叶片的质膜透性和膜脂过氧化作用的影响,讨论了氟化氢熏气以植物膜系统的伤害,实验结果表明,不同浓度的氟化氢熏气后膜脂过氧化作用加剧,质膜透性升高,研究发现三种植物对氟化氢的敏感性不同,蚕豆〉春小麦〉玉米。     

溶液环境中疏水性聚丙烯膜结构性能的变化

通过浸渍方法研究了疏水性聚丙烯膜在不同种类溶液环境中膜结构的变化,采用元素分析、机械强度和渗透通量测定等手段,表征了一乙醇胺(MEA)、甘氨酸盐(GLY)、氢氧化钾(KOH)和水(H_2O)对疏水性聚丙烯膜结构的影响.结果表明:在3种不同性质的溶液中,膜组成中的H元素变化最大;溶液浓度增大,元素变化趋势增大;在相同浸渍时间内,溶液对疏水性聚丙烯膜机械强度的影响次序为MEA高于GLY高于KOH;与无机溶液相比较,有机溶液的影响较大;疏水性聚丙烯膜经过溶液浸渍后,渗透通量均有所提高,其中MEA溶液对渗透通量影响最大,H_2O对其影响未显示.