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医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

医用镁合金耐腐蚀性能研究进展

摘要；近年来，医用镁合金作为“第三代生物医用材料”，因其具有优异的生物相容性和可降解性吸引了众多学者的关注，在传统医用植入物难以降解的背景下，展现了独有的潜力。然而，由于其较差的耐蚀性，难以满足医用植入物的临床应用需求，因此，研究医用镁合金的耐腐蚀性能有着举足轻重的作用。本文从3 种典型医用镁合金的耐蚀性研究出发，综述了不同元素含量医用镁合金在临床应用中耐腐蚀性能以及表面涂层、合金化等腐蚀防护技术的最新研究进展，并介绍了计算机仿真模拟技术在医用镁合金腐蚀研究方面的应用成果，据此对医用镁合金材料未来的发展趋势进行了展望。
医疗 2024年09月05日
高功率锂离子电池研究进展

高功率锂离子电池研究进展

摘要：高功率快放型锂离子电池是目前锂离子电池领域研究的重点方向之一. 为了获得具有高功率密度的锂离子电池，正极材料须具有较高的电压和较高的电子与离子导电率，正极材料主要包括高电压钴酸锂、镍锰酸锂和高电压三元材料，负极材料包括碳系材料、钛基材料和金属氧化物材料，以及为提高首效和降低负极电位而采用的预嵌锂方法，并对锂离子电池电解液用锂盐、溶剂和添加剂进行了综述. 最终总结了功率密度测试方法，并对高功率锂离子电池的研究进行展望.
新能源 2024年09月05日
汽车车身用新型冷轧薄板研发进展

汽车车身用新型冷轧薄板研发进展

摘要：对近年来汽车车身用新型冷轧薄板的研发进展进行了综述，重点介绍了国内外增强成形性双相钢（Dual phase steelwith improved formability，DH）、锌铝镁镀层钢板和高鲜映性汽车外板的技术思路、产品优势和应用情况. DH 钢中适量稳定性较高的残余奥氏体大幅提高了断后延伸率及加工硬化率，在解决冲压开裂、实现车身轻量化方面效果显著；锌铝镁镀层特殊的相结构决定了其优异的耐蚀性能和成形性能，在汽车内板和外板得到广泛应用；成形零件的表面波纹度是评价高鲜映性汽车外板的重要指标，首钢开发了表面波纹度演变机理及控制技术，解决了钢板表面粗糙度与波纹度协同控制难题. 指出了这些新型冷轧薄板要关注的生产和应用方面问题，如DH 钢中较高Al、Si含量导致的连铸生产困难和表面质量问题、高合金含量带来的性能波动问题、高强度级别产品的氢脆问题和镀层板焊接的液态金属脆性（Liquid metal embrittlement，LME）问题等；锌铝镁镀层钢板焊接、涂装、粘接、成形等基础数据还不健全，高耐蚀性能还需得到更多用户检验及认可；高鲜映性汽车外板还需要进一步减少表面缺陷的数量、尺寸，进一步压制长波的表面轮廓.
汽车 2024年09月04日
时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

时速350km高速列车用铜基闸片材料的摩擦性能

摘要：闸片是高速列车制动系统的核心部件，本文设计了350 km·h–1 高速列车用铜基闸片材料，对闸片进行了1∶1 台架实验考核，重点分析了摩擦膜的性质及闸片的摩擦磨损性能. 结果表明，研制闸片不仅具有优异的摩擦系数稳定性和低的磨耗，还具有不伤盘的特点. 瞬时摩擦系数和平均摩擦系数均满足TJCL/307—2019 标准的要求，摩擦系数稳定性为0.0015，250～380 km·h–1 制动速率范围内的摩擦系数热衰退仅0.027，在380 km·h–1 下的平均摩擦系数仍维持在0.35，平均磨耗仅0.06 cm3·MJ–1. 闸片优异的摩擦制动性能归因于形成了高强韧、低转移速率的摩擦膜. 利用大粒径摩擦组元作为外部运动障碍钉扎摩擦膜. 摩擦膜中的亚微米磨屑作为摩擦膜与对偶盘的啮合点，提供摩擦阻力，以保持高速制动时的摩擦系数. 添加的易氧化组元为摩擦膜源源不断提供氧化物，研磨生成的纳米氧化物作为弥散相强化摩擦膜. 通过多尺度颗粒的协同增强，实现了摩擦膜的动态稳定化，赋予了闸片优异的摩擦磨损性能.
机车 2024年09月04日
钒合金抗高温氧化腐蚀研究进展

钒合金抗高温氧化腐蚀研究进展

摘要：以V−(4−5)Cr−(4−5)Ti 合金为代表的钒合金具有高温性能优异、抗辐照肿胀性能好、中子辐照活化性低等诸多优点，被视为先进核聚变反应堆最有潜力的候选包层结构材料之一. 然而，钒合金在较高温度下的氧化腐蚀及吸氧脆化问题仍是目前制约其实际应用和长寿命服役的重要因素. 因此，提升钒合金的抗高温氧化腐蚀性能，对于提高其服役温度、延长其服役寿命以及拓宽其应用领域均具有重要意义. 本文综述了国内外有关提升钒合金抗高温氧化腐蚀性能的三种主要方案，即添加抗氧化性元素、应用扩散型涂层和包覆型涂层，并对这些方案的主要特点、应用实例以及存在的问题进行了分析和讨论. 上述三种方案中，包覆型涂层由于可以将钒合金基体和服役环境完全隔离，因而具备更大的应用潜力. 根据钒合金的应用特点，对先进包覆型抗氧化腐蚀涂层的发展趋势和技术需求进行了展望，以期为钒合金抗高温氧化腐蚀研究工作的深入开展提供借鉴.
稀有 2024年09月04日
基于综合智能模型的碳钢大气腐蚀重要变量提取和依赖关系挖掘

基于综合智能模型的碳钢大气腐蚀重要变量提取和依赖关系挖掘

摘要：针对碳钢在大气腐蚀过程中影响变量多且作用机制复杂的问题，提出一种基于综合智能模型的重要变量挖掘框架，利用该框架可以挖掘影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量及其对腐蚀电偶电流产生的影响. 本文通过大气腐蚀监测仪（ACM）收集了我国5个试验站点的大气腐蚀数据，首先，构建了随机森林（RF）、梯度提升回归树（GBRT）和BP神经网络（BPNN）三种机器学习模型；其次，利用多模型集成重要变量选择算法（MEIVS）量化环境变量的重要性并提取影响碳钢早期大气腐蚀的重要环境变量；最后，绘制了环境变量与腐蚀电偶电流的局部依赖曲线（PDP）. 仿真结果显示，MEIVS 算法挖掘出的重要环境变量更符合大气腐蚀的先验规律；PDP与MEIVS算法的结论具有很好的一致性，重要环境变量对应的PDP的变化幅度大，且PDP的变化趋势能够反映环境变量对腐蚀电偶电流的影响.
钢铁 2024年09月04日
焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究

焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究

摘要:焊缝自主跟踪是机器人焊接智能化的关键，其精度是评价焊接质量的重要指标。焊接对象或条件的改变对精度的影响最为直接，尤其当焊件表面存在缺陷时会产生较大的跟踪误差。为此，开展焊接机器人焊缝跟踪方法及路径规划研究，提出焊缝跟踪的4步法：1）利用激光传感器扫描坡口，获取轮廓数据。2）接着通过组合滤波算法，运用限幅滤波和高斯滤波处理数据以平滑噪声。3）采用导数法初步定位特征点，通过寻找第1阶和第2导数极值点以定位第1类和第2类特征点；以初步定位获得的特征点为分界点，分段拟合坡口轮廓数据，计算各拟合线段的交点进而得到精确定位的特征点。4）通过传感器位姿标定，确定其相对末端坐标系的位置，借助转换矩阵将传感器检测到的焊缝特征点转化到基座标系下，得到机器人的空间定位点；运用3次样条插值法生成焊枪末端轨迹，并驱动机器人按照预定轨迹运行，进而实现焊缝的有效跟踪。通过实验验证直线与曲线焊缝的跟踪效果，结果表明：初步定位时，跟踪误差约为0.628 mm、0.736 mm，经精确定位后，误差降为0.387 mm、0.429 mm，提升幅度分别超过38.4%、41.7%；且焊枪的抖动现象得到减弱，达到自动焊接误差≤0.5 mm的精度要求，表明了文中所提出跟踪方法的有效性，可为焊缝的高精度跟踪和自动焊接研究提供有益参考。
机械 2024年09月04日
电容式钛酸锂电池的设计及制备方法

电容式钛酸锂电池的设计及制备方法

摘要：为解决现有钛酸锂电池在低温下电池容量衰减和充放电过程中的电池胀气问题，从电池内外部结构和制备工艺流程两方面提出新型钛酸锂电池结构设计．在电池内部模仿电容式结构，融合电容器的物理储能方式和蓄能电池的化学储能方式，提升电池在低温环境下的充放电性能．在制备工艺上采取柱形锂离子电池含浸新技术，提高含浸效率，减少电池内部水分，部分解决电池胀气问题，并进行相关性能测试．结果表明，新型钛酸锂电池容量保持率可在9548次充放电循环下达到92.5%，低温环境下电池容量保持率大于75%，该方法有效提升了钛酸锂电池性能．
新能源 2024年09月03日
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