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微动磨蚀及表面防护技术回顾

微动磨蚀及表面防护技术回顾

摘要：系统讨论了微动磨损及其与腐蚀耦合的失效机理和表面防护技术，为提高机械零部件的可靠性和延长使用寿命提供理论支持和实践指导。重点分析了固体自润滑涂层、液体润滑膜、树脂基涂层等低摩擦表面技术在减轻微动磨损方面的应用效果及其作用机理，并且对比了一系列微动磨损与腐蚀防护技术的利与弊，揭示了防护手段对腐蚀磨损性能的优化机理。此外，还讨论了低摩擦表面腐蚀防护设计的策略，包括基于表面工程的正向设计和基于失效分析的逆向推演，并对耐磨蚀涂层设计进行了深入探讨。最后，总结了微动磨蚀防护技术的研究进展，并对其未来的发展方向进行了展望。通过以上综合性的研究和分析，为提高机械零部件在复杂工况下的耐磨性和抗腐蚀能力提供了重要的理论依据和技术参考。
机械 2024年11月25日
矿用液压支架用耐蚀钢的研发

矿用液压支架用耐蚀钢的研发

摘要:为解决矿井液压支架用钢由于服役环境复杂经常出现腐蚀的问题,设计开发了矿井液压支架用耐蚀钢,同时对其轧制及热处理工艺、组织性能、腐蚀行为等进行了研究。结果表明:采用中C,低P、S,复合添加Cr、Ni、Cu的化学成分设计,研发的Cr+Ni+Cu系耐蚀钢经模拟轧制、在线淬火后,在530℃保温1h进行回火,组织为回火马氏体,力学性能最佳,抗拉强度和屈服强度分别为1023、911MPa,断后伸长率和断面收缩率分别为15%、55.9%,强度及塑韧性均满足国标要求且均较目前矿井用钢27SiMn有所提升;随着回火温度升高,实验钢中位错密度降低,强度逐渐下降,组织发生回复,马氏体板条边界变得模糊,带状结构消失,部分板条发生合并,尺寸变宽,由板条结构转变为块状,导致大角度晶界数量增多,塑韧性呈上升趋势;随着腐蚀的进行,实验钢腐蚀速率逐渐下降并趋于稳定,经240h全浸腐蚀(碱性盐溶液)后,实验钢的年腐蚀速率为0.401mm/a,相较于对比钢降低了40%,耐腐蚀性能良好;实验钢锈层主要为Fe(CrO4)OH,致密稳定,减少了溶液与基体的接触,提高了锈层对基体的保护能力。
机械 2025年12月03日
面向智能响应的多功能机械超材料设计与应用

面向智能响应的多功能机械超材料设计与应用

摘要：机械超材料通过结构单元拓扑设计、多材料配合与尺度协同设计，使材料在宏观层面获得超越天然材料的力学性能调控能力，为突破自然材料约束提供了新思路，在航空航天、深海探测和智能装备等领域具有广阔的应用前景。近年来，随着物理原理创新、设计方法优化和制造方法升级，机械超材料正由单一性能设计，向多功能集成、可编程响应与外场调控方向演进。多功能机械超材料不局限于实现低频减振、负泊松比、各向异性等单一性能，还能通过结构重构实现力-位移曲线、泊松比和波传播行为的动态调节，打破了机械超材料设计后性能固定的局限性。本文系统回顾了面向智能响应的多功能机械超材料的研究进展与发展趋势，重点聚焦准零刚度、负泊松比、带隙调控等功能的机械超材料实现可编程设计与外场驱动多模态的研究现状，并对该项技术的未来发展趋势提出了设想，包括研究应聚焦于高效集成的单胞设计、多物理场耦合下的原位调节模拟与精确设计，基于新型物理机制、智能材料与先进制造技术推动机械超材料从被动设计走向主动智能，实现其在复杂工况下的广泛应用。
机械 2026年08月12日
高强度金属棒料精密剪切分离技术研究进展

高强度金属棒料精密剪切分离技术研究进展

摘要: 金属棒料切断分离的下料工序是大多数机械零件成形制造的第1 道工序。传统冲床剪切和带锯锯切的工艺方法由于存在不同程度的切断力大、断面质量差、生产效率低和材料浪费等问题，难以适用于中大直径的高强度金属棒料的高效精密切断。依据剪切下料的锻压设备类型及加载速度，将处于研究及推广状态的高强度金属棒料的精密剪切分离技术分为低速和高速两类，从工艺原理、设备类型、断面质量以及剪切效率等方面对不同精密剪切分离技术进行了探讨。相比于传统下料技术，高速精密剪切分离技术切断效率及断面精度更高，并提出了该技术进一步的研究方向。
机械 2024年11月06日
表面织构电解加工技术研究进展

表面织构电解加工技术研究进展

摘要：表面织构在能源、光学、电子、信息技术、生物和摩擦学等领域具有重要应用，其加工工艺是制造技术研究的重要内容。由于所加工表面织构具有无毛刺、翻边等优点，电解加工成为表面织构的重要制造技术方法和技术研究热点，故详细介绍了五种典型表面织构电解加工技术在方法创新、材料去除机制、加工过程建模及加工工艺等方面的研究进展，给出了电解加工表面织构的典型结构和材料，指出提高加工效率和加工自动化程度是未来表面织构电解加工技术的发展趋势。
机械 2025年08月05日
原子层刻蚀：工艺、材料兼容性与应用研究进展

原子层刻蚀：工艺、材料兼容性与应用研究进展

摘要：原子层刻蚀（Atomic Layer Etching，ALE）是一种基于“表面改性-刻蚀”循环机制的原子级精度材料去除技术，凭借其单层自限性、高选择性和三维均匀性，被广泛应用于半导体制造、纳米器件加工及光电子器件开发等领域。根据刻蚀过程所需能量来源不同，ALE 技术主要分为热原子层刻蚀（T-ALE）、激光原子层刻蚀（L-ALE）、离子束原子层刻蚀（IB-ALE）和等离子体原子层刻蚀（P-ALE）。文章综述了各类ALE 技术的基本原理、工艺特征及最新研究进展，重点探讨了等离子体原子层刻蚀（P-ALE）在硅基材料、氮化硅、氧化硅及过渡金属化合物等体系中的最新应用。同时，对比国内外发展现状，提出国内ALE 技术有待突破多材料兼容性、工艺稳定性及环保前驱体开发等挑战。最后，展望了ALE技术的未来发展方向，包括激光-等离子体耦合工艺、机器学习驱动的智能化控制及低全球变暖潜能值（GWP）气体替代，为下一代原子级制造技术的研发与应用提供理论支撑。
机械 2026年08月10日
电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

摘要: 金属增材制造是制造强国战略下推动我国高端装备制造业转型升级的重点发展方向。电弧增材制造以其高沉积效率、低成本、可进行复杂结构直接成形等优势受到了广泛的关注。但增材过程中涉及的物理过程复杂，成形质量与精度面临很大挑战。针对电弧增材制造技术短流程、长周期的制造特征，讨论如何从热源上降低成形偏差、从过程上降低制造误差、从结果上改善成形精度，介绍了一系列创新的热源调制、过程控制与结果优化的方法策略，总结了现有技术存在的问题与面临的挑战，为如何进一步提升电弧增材过程的成形控制效果提出了几点思考。
机械 2024年10月08日
压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅中的应用进展

压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅中的应用进展

摘要：由于传统压力测量技术难以实现涡轮叶片表面压力分布的连续监测，因此，开发新型测量技术变得尤为迫切。压力敏感涂料作为一种非接触式的光学表面压力测量技术，其以低成本、高空间分辨率、全域测量能力以及对气动流场影响小的显著优点，已经成为压力测量领域的一个研究热点。本文从实验装置设计、测量结果分析等多个维度，详细介绍了压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅压力测量中的应用现状，深入讨论了实验设备参数选择、测量布局优化等关键问题。同时，结合国内外的研究与应用案例，探讨了压力敏感涂料技术在叶片表面压力测量领域所遇到的挑战和发展前景。
机械 2025年02月07日
高温耐磨合金的研究进展

高温耐磨合金的研究进展

摘要：高温耐磨合金是现代工业和重大装备的关键基础材料，已开发出钴基、镍基、铁基、Ni-Al 基和Nb-Si 基合金以及高熵合金等众多合金体系，在航空航天、轨道交通、能源动力、石油化工等领域应用广泛。介绍了不同材料体系高温耐磨合金的成分特点、显微组织及性能，总结了合金的相关制备技术及其优缺点和适用范围；重点分析了合金元素和加工方式对高温耐磨合金组织及性能的影响。提出了目前高温耐磨合金存在的问题，指出未来应聚焦于合金摩擦学行为的研究和低成本、高性能替代材料的开发。
机械 2026年08月06日
机器人在管道提升式深海采矿系统中智能化的挑战与发展趋势

机器人在管道提升式深海采矿系统中智能化的挑战与发展趋势

摘要：近年来对深海矿物资源的开采需求逐步增大，为了解决传统的管道提升式采矿系统的缺陷，提出将智能化机器人引入来实现高效、精准的矿物采集和结构物的健康监测。但由于深海环境复杂，与陆地上机器人相比，水下机器人的设计需要考虑海洋带来的阻力、噪声等多方面的影响。从水动力学、水下定位和水下视觉3个方面介绍了管道提升式深海采矿系统中采矿机器人的发展与技术难点，概述了机器人管道检测技术。探讨了深海资源开采水下机器人的技术发展方向。
机械 2025年01月24日