面向材料的超精密金刚石切削加工机理

摘要：采用超精密单点金刚石切削加工技术制备超光滑表面在国防尖端和航空航天等领域具有重要应用. 当前缺乏对超精密加工机理的理解, 极大地制约着超精密加工技术的提高. 金刚石切削加工是一个刀具与材料高度耦合的过程, 工件材料的性能对加工结果具有重要影响. 本文研究了具有不同属性和微结构的典型材料超光滑表面的金刚石切削加工机理: (1) 研究了多晶金属铜金刚石切削加工中的非均质特性, 重点关注了晶界对表面创成的影响机制及其抑制策略; (2) 研究了单晶硅和单晶碳化硅金刚石切削加工中的脆塑转变机理, 重点关注了超声椭圆振动辅助切削加工技术对硬脆材料延性加工性能的提升; (3) 研究了反应烧结碳化硅和铝基碳化硅金刚石切削加工中的各相材料协同加工变形机制, 重点关注了振动辅助和切削路径对复合材料表面创成的影响规律. 本文的研究成果为不同材料超光滑表面的超精密金刚石切削加工创成提供了理论依据.

机械 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 358 浏览

热障涂层陶瓷层结构研究现状及发展趋势

摘要：热障涂层（TBC）在先进航空航天发动机的热防护方面发挥着至关重要的作用。新一代航空发动机对温度有着更高的要求，这对当前的热障涂层系统的热防护性能和寿命提出了新的挑战。传统的氧化钇稳定氧化锆（YSZ）热障涂层因其自身的局限性，已经无法满足新一代航空发动机的需要。目前，针对热障涂层的研究主要集中于设计新的TBC 架构，在各种不同的设计中，层片状结构、双峰结构、柱状结构、双陶瓷层结构和功能梯度结构已经被证实能够有效提升热障涂层的高温性能和使用寿命。以上述几种不同结构的TBC 为切入点，对目前研究较为成熟的几种新型TBC 架构进行评价。首先，系统介绍了几种陶瓷层结构的微观组织和制备方法；分析了不同陶瓷层结构的优缺点和适用性。进一步揭示了传统热障涂层的失效机理和局限性；详细分析了不同陶瓷层结构对涂层抗烧结性能和抗热震性能的影响。最后对不同的涂层结构提出了性能改进策略，并针对不同的涂层制备工艺及结构优化方向进行了展望，以期提高热障涂层的性能，满足航空发动机、燃气轮机等高精尖领域未来的使用需求。

机械 2026年05月15日 1 点赞 0 评论 192 浏览

3D打印连续碳纤维增强热塑性聚合物研究进展

摘要：熔融沉积成型（fused filament fabrication，FFF）技术具备设计灵活度高、无需模具且能快速构建复杂结构的显著优势，是连续碳纤维增强热塑性聚合物（continuous carbon fiber reinforced thermoplastic polymer，CCFRTP）3D 打印的关键方法。但在实际3D 打印过程中，由于FFF 工艺本身的限制，如打印温度、层间结合、纤维浸润不充分等，常导致CCFRTP 构件出现界面结合弱、孔隙率高等问题，严重影响其力学性能。为此，本文围绕3D 打印工艺特点，重点评述了近年来在树脂改性、纤维改性及其协同优化等方面的最新研究进展，特别是多种协同改性策略在提升界面性能方面的作用机制。在此基础上，探讨FFF 最新研究进展及不同打印工艺参数对力学性能的影响及优化方式，并对其发展方向与应用前景进行了展望。

机械 2026年09月11日 1 点赞 0 评论 78 浏览

挤压铸造技术与装备的若干新发展

摘要：挤压铸造作为一种零件成形技术近年来取得了巨大发展。工艺技术口径不断拓宽，出现了高速压射、阶梯保压、带砂芯挤压铸造、集成低压铸造优势的混合铸造（HDHC）等新技术；技术装备的自动化和智能化程度显著提高，国内在用的全自动挤压铸造机组已近300 台套；材料方面在保持铝合金为主的同时，继续向镁合金、钢铁材料特别是复合材料方面扩展；应用领域不断扩大，在汽车、自行车、高铁、军工、航天等领域都有大量成功应用案例。未来的主要发展方向是复合挤压铸造、超高压挤压铸造、挤压铸造专用材料以及多功能挤压铸造机等。

机械 2026年07月21日 1 点赞 0 评论 101 浏览

辊弯成形技术研究现状与发展趋势

摘要：辊弯成形是一种节材、节能、高效的金属板材成形工艺，在建筑行业、汽车制造、轨道交通等诸多领域得到了广泛应用。目前辊弯成形技术以传统等截面形状的产品生产与研究为主，但工业4.0的到来对辊弯成形的未来发展提出了新的要求与趋势，为提高辊弯成形适用范围，满足更高的产品要求，变截面柔性辊弯成形、热辊弯成形等技术得到发展与研究；更加高效、精密、灵活的辊弯成形设备也随着前沿技术的深入研究应运而生。对辊弯成形技术的理论研究、工艺研究、前沿技术、装备发展以及智能制造方面进行国内外研究与发展现状综述，并提出了辊弯成形近年来在各应用领域的前沿进展，指出未来辊弯成形关键问题与突破点

机械 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 193 浏览

超硬磨料砂轮数字化设计及磨削关键技术研究

摘要：本文探讨了超硬磨料砂轮在精密加工中的数字化设计及磨削关键技术。通过三维建模、仿真分析及磨料可控排布技术,实现了砂轮设计的精确控制。研究了高速超高速磨削、砂轮修整及磨削过程监测与控制等关键技术,以提升加工精度、效率和砂轮寿命。同时,还开展了不同磨粒排布形式的磨削试验,发现磨粒有序排布下磨削温度及磨削力要比其他排布形式要小,磨削性能更优越。这些技术广泛应用于汽车、航空航天、风电等领域,展现了广阔的应用前景。未来,随着科技进步,数字化设计将更加智能,高速磨削技术将普及,砂轮修整与磨削过程控制将更加智能化,推动机械加工技术的进一步发展。

机械 2026年04月14日 1 点赞 0 评论 170 浏览

激光熔覆制备高温耐磨涂层研究现状分析

摘要：航天、核电和军工等尖端科技产业快速发展，对材料在高温、重载等极端工况下耐磨性能的要求日益增加。采用激光熔覆技术在基体表面制备高温耐磨涂层已成为表面处理技术的研究热点。针对高温摩擦学行为中高温氧化、高温生成固体润滑剂、摩擦扩散进行总结，综述了高温耐磨粉末设计、复合工艺和激光熔覆制备高温耐磨涂层的研究现状及优缺点，并展望了激光熔覆技术制备高温耐磨涂层研究的发展趋势和应用方向。

机械 2026年07月22日 1 点赞 0 评论 156 浏览

增材制造原位表征：同步辐射超快X射线成像与衍射技术应用

摘要：同步辐射技术作为揭示增材制造过程中多尺度物理冶金行为的“超级显微镜”，为破解增材制造“黑箱”过程提供了革命性的研究手段。本文系统综述了同步辐射在增材制造原位表征领域的应用进展：在成像方面，高时空分辨超快X 射线成像技术实现了增材制造熔池、缺陷及凝固过程动态演化行为的原位观测，揭示了匙孔波动诱导气孔、马兰戈尼（Marangoni）力驱动缺陷消除等关键机理；在衍射方面，超快X 射线衍射技术定量解析了增材制造快速凝固过程中的相变动力学与残余应力演变规律。进一步，本文探讨了同步辐射原位表征技术与人工智能、多物理场模拟联用的未来发展方向，并展望了其在增材制造工艺优化、缺陷智能检测及新材料开发中的应用潜力，指出该技术为推动增材制造从经验试错向机理驱动转型提供了理论基础与技术途径。

机械 2026年08月14日 1 点赞 0 评论 100 浏览

中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展

摘要: 1994以来的30年, 在国家重大需求的强劲牵引下, 我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就, 研制出一大批世界第一的成形装备, 实现了三大技术跨越, 形成了规模最大的研究队伍, 我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列, 多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果, 并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献, 分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高” 五大发展趋势进行了展望。

机械 2024年11月07日 1 点赞 0 评论 1049 浏览

金刚石切削单晶镍纳米表面生成机理研究

摘要:为研究单晶镍超精密切削加工表面生成机理,建立了金刚石切削单晶镍分子动力学仿真模型,通过结果分析得到不同参数对单晶镍纳米加工的影响;对单晶镍工件进行金刚石切削实验,采用白光干涉仪和扫描电子显微镜对切削表面和切屑形态进行表征,从理论和实验两方面对单晶镍切削加工工艺参数进行优化.研究结果表明:切削深度在一定范围内与单晶镍表面质量成正相关;刀具负前角有利于提高表面质量,但会带来毛刺;单晶镍在金刚石切削过程中未发生非晶化,位错类型以Shockley位错为主导,共存少量的Hirth、StairＧrod和Frank位错,(１１０)晶面的[１－１０]晶向亚表面损伤最小,为最佳加工晶向.研究结果可为优化单晶镍的超精密加工工艺及提高加工精度提供一定参考.

机械 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 297 浏览