摘要：现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统,以碳纤维弹簧T300为接触力的感知器件并对其标定获取接触力-挠度-接触点位置的数学方程(拟合优度R2=0.979),选用高帧数摄像机记录微小型飞行昆虫在碳纤维弹簧降落/起飞过程的图像信息。选用苍蝇(Musca domestica)进行了接触力测试系统的运行调试,采用基于Matlab编写的图像分析处理程序提取碳纤维弹簧挠度、接触点位置等信息,计算求解接触力并进行修正以消除碳纤维弹簧重力的影响,结果显示苍蝇降落/起飞过程的接触力介于0.121~0.772 mN,为其体重(17.38 mg)的0.71~4.53倍。对于所设计的接触力测试系统,分辨力可达0.001 mN,并从模拟/实际标定、挠度精准获取、接触力修正、降落/起飞过程无干扰等4方面来提升准确度。研究结果为微小型飞行器仿生原型运动行为的定量、准确表征提供了可借鉴的技术与方法。

摘要：管状工件在工业领域应用广泛,但由于服役环境恶劣等原因导致内表面磨损、腐蚀和氧化,工件常常达不到设计寿命而过早失效,因此需要对其内表面进行镀膜以强化其使用性能。铬基材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀等优势,是强化工件表面性能常用的涂层材料。针对国内外对管状工件内表面进行镀铬基薄膜的不同工艺,包括电镀法、溶胶-凝胶法、物理气相沉积法、热喷涂和化学气相沉积法等进行了综述,系统介绍了几类方法的特点及其在管状工件内表面铬基薄膜沉积的应用及技术问题。首先,对电镀法和溶胶-凝胶法进行了详细说明;其次,物理气相沉积法着重介绍了溅射镀膜与多弧离子镀方法,热喷涂从电爆喷涂、热等离子体喷涂入手分析,化学气相沉积法着重阐述了热反应气相沉积和等离子体辅助化学气相沉积方法;最后,重点从现有技术下工艺所能达到的长径比及其薄膜均匀性对几类方法进行了总结与展望。通过全面综述不同工艺的特点及应用,为管状工件内表面铬基薄膜沉积提供了技术支持和参考依据。

摘要：高熵合金(high entropy alloys,HEA)是金属系统的一个新子集,具有复杂的成分.使用爆炸焊接工艺将Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金/Cu进行了复合加工,通过扫描电子显微镜和硬度测试表征了爆炸焊接产生的微观结构演变的不均匀特性.结果表明,爆炸焊接界面在纵向截面上呈现周期性的结构分布,而在横向截面上呈现出不规则的边界,从不同截面可以统计得到相似的波形参数.通过界面区域的微观结构发现,界面附近具有沿着界面拉长的晶粒,旋涡区具有再结晶的等轴细晶;随着晶粒变形程度的增加,相应区域细晶的比例随之增加.纳米压痕测试结果表明,界面沿着爆炸焊接方向呈现周期性起伏的硬度分布,且混合区的硬度值介于两侧的硬度之间.

摘要：热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层,从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛,包括金属、非金属和陶瓷等,但是其生产成本高,利用率低,而且涂层沉积速率慢,喷涂设备复杂。相比之下,丝材展现出了很大的优势,一方面丝材生产成本低,材料利用率高,涂层沉积速率快;另一方面,粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题,极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前,丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂,其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟,在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用,但是制备的涂层氧化严重,孔隙率高;等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺,制备的涂层氧化程度小,孔隙率低,涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展,以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能;介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点;对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了归纳总结,以期为后续研究新型丝材以及优化丝材喷涂工艺提供理论指导。最后展望了热喷涂用丝材和丝材喷涂工艺的发展方向。

摘要：通过爆炸焊接工艺,采用玻璃微球敏化的铝蜂窝结构炸药,对Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金和1060 Al板进行了焊接。为了检测Al_(0.1)CoCrFeNi与Al的焊接特性,通过配备有能量色散光谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)对焊接界面的形貌和组成进行了表征。结果表明,爆炸焊接技术是一种很好的高熵合金与铝连接的方法。在高速碰撞下得到的焊接试样界面熔化区中观察到了一些垂直于界面的裂纹,但并未向基体扩展。硬度测试结果表明爆炸焊接后高熵合金的整体硬度明显提高,而铝侧的硬度并无明显变化。腐蚀试验表明高熵合金具有良好的耐腐蚀性能。

摘要：针对目前工业应用中对替代电镀铬工艺的绿色表面技术需求,介绍了物理气相沉积、热喷涂、冷喷涂、超高速激光熔覆、复合电镀技术的原理、特点、应用,以及替代电镀铬工艺的优势和局限性,重点对碳化硅类材料复合镀技术的研究进展进行了综述,介绍了Ni-SiC、Cu-SiC、Zn-SiC、Ni-P-SiC、Ni-SiC-GO镀层的主要应用,及电解液组分中添加石墨烯和氧化石墨烯以提高复合镀层腐蚀性能的作用和机理。介绍了电解液pH值、温度、浓度对镀层性能的影响,不同的电解液体系中,当p H值、温度、浓度达到最优值时,镀层性能可达到最佳。介绍了SiC颗粒尺寸以及分散方式对镀层性能的影响,颗粒尺寸过小,易发生团聚,颗粒尺寸过大,沉积量降低,通过添加剂和物理搅拌,可以有效解决颗粒团聚的问题,提高颗粒沉积量,从而改善镀层性能。介绍了电源参数对复合镀层性能的影响,复合镀工艺中应当优化电流密度、电模式(脉冲和直流)和占空比等参数。最后,总结了碳化硅类材料复合镀技术的发展趋势,即工艺设计向绿色环保化、镀液体系向多元复合化、工艺控制向智能化方向发展。

摘要：高熵合金(High entropy alloys, HEA)是金属系统的一个新子集,具有复杂的成分。使用爆炸焊接工艺将Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金/Cu进行了复合加工,通过扫描电子显微镜和硬度测试表征了爆炸焊接产生的微观结构演变的不均匀特性。结果表明,爆炸焊接界面在纵向截面上呈现周期性的结构分布,而在横向截面上呈现出不规则的边界,从不同截面可以统计得到相似的波形参数。通过界面区域的微观结构发现,界面附近具有沿着界面拉长的晶粒,旋涡区具有再结晶的等轴细晶;随着晶粒变形程度的增加,相应区域细晶的比例随之增加。纳米压痕测试结果表明,界面沿着爆炸焊接方向呈现周期性起伏的硬度分布,且混合区的硬度值介于两侧的硬度之间。