基于机器学习的激光粉末床熔融工艺参数优化、过程监测和服役寿命预测的方法论

摘要：激光粉末床熔融工艺(LPBF)因成形精度较高、制造周期短，成为增材制造的主流方法之一，但其制造工艺的可重复性、生产过程的可解释性和成形构件的可靠性仍面临重大挑战。LPBF成形过程涉及的参数众多袁不同工艺参数的选择会导致构件内部产生不同类型的微观/宏观缺陷，进而影响构件的服役性能。因此明确工艺参数、缺陷和性能三者之间的联系是当前激光粉末床熔融制造的热点与难点。作为大数据与人工智能发展到一定阶段的必然产物，机器学习方法为有效处理高维物理量之间的复杂非线性关系提供了契机，在增材制造过程中工艺参数优化、缺陷监测和性能预测等方面得到持续关注。本文介绍了常用的机器学习(ML)模型，总结了LPBF中ML的输入信息，重点分析了数据驱动和物理驱动ML模型在LPBF各领域的应用，最后指出当前ML的局限性，并探讨了其发展趋势和技术前景。

稀有 2025年11月02日 1 点赞 0 评论 157 浏览

真空蒸馏分离杂质提纯金属钪研究

摘要: 采用Miedema混合焓模型进行热力学计算,获得了金属钪中各元素的饱和蒸气压、杂质元素与Sc的分离系数以及蒸馏挥发速率,分析了真空蒸馏提纯金属钪过程中Fe、Al杂质的分离特性及规律。根据理论分析结果,在蒸馏温度为1 550~1 700 ℃、真空度小于10-3 Pa的条件下进行金属钪的真空蒸馏提纯实验。计算结果表明,杂质Mg、Ca、Mn、Ni与主元素Sc的饱和蒸气压差值较大,易于真空蒸馏分离,而饱和蒸气压与Sc相近的Fe和Al杂质难分离;在1 550~1 700 ℃范围内杂质Fe、Al与Sc的分离系数均远小于1,且随着蒸馏温度的升高逐渐增大,不利于Sc与Fe、Al分离;随着蒸馏温度的升高,Sc与杂质Fe和Al的挥发速率均逐渐增大,且杂质随其含量升高挥发速率进一步增大。实验结果表明真空蒸馏可有效去除金属钪中的杂质Fe和Al,使其残留在渣相中。

稀有 2025年11月03日 1 点赞 0 评论 175 浏览

高纯钽靶材的制备及其织构研究

摘要: 根据国内外文献分析了晶粒度和织构对钽靶材溅射产出率的影响,认为晶粒细小且均匀的钽靶材具有较高的溅射产出率。采用高纯钽锭通过大变形锻造并结合轧制和真空退火制备钽靶材,并借助金相显微镜和EBSD 技术对钽靶材的微观组织、晶粒度和织构组成进行了分析。结果表明:通过增大铸锭锻造变形量可使钽靶材在厚度方向获得细小而均匀的晶粒,同时织构在厚度方向均匀地随机分布。

稀有 2025年11月04日 1 点赞 0 评论 132 浏览

无添加制备超粗晶碳化钨工艺研究

摘要: 采用无添加方式经高温氢还原制备超粗晶钨粉,对还原过程和钨粉质量进行分析,探讨了工艺条件对钨粉质量的影响。将钨粉与炭黑均匀混合、压制后分别在2 100 ℃和2 300 ℃下进行碳化,对比不同温度所得碳化钨的微观组织。结果表明:在1 300 ℃以上和较高的水汽分压条件下能够产出平均粒度为30 μm 以上、粒度均匀且团聚少的钨粉。在较高温度下碳化能够产出成分单一、耐磨性好、缺陷少的超粗晶碳化钨粉。2 300 ℃下所得碳化钨制备的硬质合金平均粒度达到8.1 μm,比2 100 ℃下所得碳化钨制备的硬质合金具有更高的抗弯强度和抗冲击磨损性能。

稀有 2025年11月05日 1 点赞 0 评论 126 浏览

磷化铟量子点及其电致发光研究现状和挑战

摘要：量子点作为一种理想的发光材料，一直以来引起了科学家和工业界的广泛关注，推动了生物成像、照明、显示等领域的发展。随着生态环境保护的意识逐渐增强，磷化铟量子点（InP QDs）作为镉基量子点的最好替代者之一，受到了广泛的关注：一方面，InP QDs具有与镉基量子点相媲美的发光和光电性质；另一方面，其发光光谱范围可覆盖整个可见光区，且合成工艺与镉基量子点共通。然而，因为InP QDs与传统镉基量子点相比，在元素价态、核壳晶格匹配性、反应动力学过程等方面具有特殊性，其合成化学的发展还不成熟，限制了其光电应用的研究进程。本文结合量子点显示的发展现状和未来需求，针对InP QDs体系进行了综述，通过分析其研究现状，分析其发展问题和挑战，并对其进行了展望，期望为量子点及其电致发光器件的进一步探索研究提供一些启示和帮助，推动无镉、低毒、高色纯度量子点体系的发展。

稀有 2025年02月06日 1 点赞 0 评论 292 浏览

真空蒸馏提纯金属镱的理论及实验研究

摘要：采用Miedema模型研究了真空蒸馏提纯金属镱过程中Ca、Mg、Mn等杂质的分离特性及分离规律，并根据理论分析结果开展了不同温度下镱的真空蒸馏提纯实验。计算结果表明：在1000℃以下杂质Fe、Al、Cu、Ni与Yb的饱和蒸气压差值Δｐ＊ 极大，而杂质Mg、Ca、Mn与Yb的Δｐ＊ 很小；随着温度降低，分离系数βCa,Yb逐渐增大，而分离系数βMg,Yb和βMn,Yb保持稳定，杂质Mg、Ca、Mn的挥发速率急剧下降。实验结果表明，在700℃下真空蒸馏可有效去除金属镱中的杂质Mg、Ca、Mn。

稀有 2025年11月10日 1 点赞 0 评论 122 浏览

W-Cu复合材料的应用现状及掺杂改性的研究进展

摘要:W-Cu复合材料因具有高的硬度、耐磨性、抗烧蚀性能、导电性和导热性以及低热膨胀系数等综合性能而被广泛应用于多种工业领域。本文介绍了W-Cu复合材料的最新研究进展及其在电触头、微电子、军事、功能梯度材料方面的应用现状,着重总结和分析了目前W-Cu复合材料掺杂改性的分类及原理,以及掺杂改性对材料性能的影响,最后提出了W-Cu复合材料未来发展的潜在问题和值得关注的研究方向。

稀有 2025年11月11日 1 点赞 0 评论 148 浏览

铱纳米颗粒制备技术及应用研究进展

摘要：铱纳米颗粒（Ir NPs）凭借熔点高、稳定性好、抗腐蚀性强、催化活性高、 选择性好以及良好的生物相容性等优点在电催化、传感、化学反应和生物医药等诸多领域得到了蓬勃发展，已经逐步成为了国防建设和新技术产业中不可或缺的关键材料之一。目前Ir NPs的制备技术主要有化学还原法、光化学还原法、电化学还原法、热分解法、水热/溶剂热法、微波辅助合成法和离子液体法。本文阐述了近年来这些制备工艺的研究现状，不仅对各工艺的优缺点进行详细讨论，同时也基于现有报道的学术见解和工业应用实践，将各工艺从合成速率、规模化（经济性）、形貌尺寸的可控性以及环保性这4个方面进行比较，优选出比较适合工业化发展的理想工艺。最后归纳Ir NPs及其复合材料的应用领域，指出拓展Ir NPs更潜在的应用价值以及开发更加新型环保的制备手段是未来发展的一个重点方向，为后续的研究提供有力的支撑。

稀有 2025年11月12日 1 点赞 0 评论 215 浏览

PtCo合金电催化剂在燃料电池氧还原催化中的研究现状与进展

摘要：质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高效、低温、环保等优点，是解决能源短缺和环境污染双重问题的潜在方案。然而，其阴极氧还原反应（ORR）中迟缓的动力学过程不得不依赖稀缺昂贵的Pt基催化剂，这阻碍了PEMFC技术的进一步发展和应用。为了降低成本并保证高效的催化性能，近年来研究人员已开发了多种技术策略，引入过渡金属与Pt合金化为主要策略之一，特别是PtCo双金属催化剂，它表现了更优异的ORR催化性能。本文综述了PtCo合金催化剂在PEMFC氧还原催化中的最新进展和现状，总结了催化剂组分控制、粒径调控、晶面调控、掺杂等调控策略对燃料电池催化活性的影响，详细介绍了最有前途的PtCo合金结构，如多面体、核壳、纳米框架、有序金属间结构等PtCo合金催化剂，并对催化剂载体研究进行了讨论，最后指出了PtCo合金催化剂在其应用中存在的挑战以及未来前景。

稀有 2025年04月24日 1 点赞 0 评论 223 浏览

铁捕集铂族金属合金的电化学回收工艺研究

摘要：低温铁捕集技术是一种从废催化剂中富集铂族金属（PGMs）的有效技术。然而，铁捕集得到的铁-铂族金属合金具有硬度大、惰性高的特点，导致溶解缓慢。此外，废催化剂中的Mn，Ni，Cr等杂质元素也会进入到合金中，造成后续分离困难。本文以铁-铂族金属合金为原料，利用金属间的电化学性质差异，研究直流电解回收铁、阳极泥酸浸和电沉积分离提纯铂族金属。结果表明，Fe2+的氧化以及阴极析氢反应是电解阶段主要的副反应。在电压为1.0 V， 初始Fe2+浓度为0.7mol·L−1，温度为60℃条件下，经2 h电解，铁-铂族金属合金质量损失和阴极电流效率分别达到34.78%和62.97%。合金中的碳等杂质形成外层抑制了离子扩散，阻碍铁溶解。电解后，PGMs由于高电负性难以氧化- 络合溶解， 被富集在阳极泥中。阳极泥经酸浸、过滤后进行直流恒压电沉积， 当电压为0.45 V时，沉积物主要为Pd，微观形貌呈枝状；随着电压的增加，阴极析出Pt和Rh， 沉积层呈块状堆积。在0.65 V下电沉积3h可回收61.83%的Pt，77.28%的Pd以及55.20%的Rh，实现了杂质的去除；动力学研究表明Pd的电极反应速率受扩散过程控制。本文研究为废催化剂中铂族金属的高效、环保回收提供了可靠的新方法。

稀有 2025年11月14日 1 点赞 0 评论 119 浏览