电动汽车(电动汽车)中座舱对电池选项卡的激光焊接至关重要。确保焊接质量至关重要,因为它取决于诸如孔隙率的产生,熔融池中的流体流动,施加激光功率和焊接速度等因素。然而,常规激光焊接技术主要侧重于沿焊接距离调节激光参数,努力有效地减轻孔隙率的形成。虽然对激光角沿焊缝截面的效应进行了广泛的研究,但尚未探索过轴轴激光角的影响,即在垂直于焊接方向的平面中的角度的效果,尚未探索。这项研究通过在不同激光能密度下改变激光轴轴的角度,以优化专门为减少孔隙率的过程,从而引入了一种创新的激光焊接方法。通过实施铝AA1050的激光焊接的三维计算流体动力学(CFD)模型,我们在采用不同的离轴角度的同时提供了详细的分析流体流量和熔体池尺寸。我们的模型结合了多种反射,向上的蒸气压和后坐压力,以解释不同激光轴轴轴的孔隙率的形成。结果表明,在优化的激光功率和焊接速度下增加激光轴的角度可显着降低孔隙率。在激光外轴角为4.92°时,数值分析与实验熔体池宽度为11%,最小误差为2.74°,最小误差为2.6%。对于熔体池深度,在4.92°的离轴角度为4.2%,最小差为7.2%,在7.42°的离轴角度下的最小差为0.5%。本研究提出了一种通过解决孔隙形成的特定挑战来改善激光焊接过程的新方法。
电动汽车(电动汽车)中座舱对电池选项卡的激光焊接至关重要。确保焊接质量至关重要,因为它取决于诸如孔隙率的产生,熔融池中的流体流动,施加激光功率和焊接速度等因素。然而,常规激光焊接技术主要侧重于沿焊接距离调节激光参数,努力有效地减轻孔隙率的形成。虽然对激光角沿焊缝截面的效应进行了广泛的研究,但尚未探索过轴轴激光角的影响,即在垂直于焊接方向的平面中的角度的效果,尚未探索。这项研究通过在不同激光能密度下改变激光轴轴的角度,以优化专门为减少孔隙率的过程,从而引入了一种创新的激光焊接方法。通过实施铝AA1050的激光焊接的三维计算流体动力学(CFD)模型,我们在采用不同的离轴角度的同时提供了详细的分析流体流量和熔体池尺寸。我们的模型结合了多种反射,向上的蒸气压和后坐压力,以解释不同激光轴轴轴的孔隙率的形成。结果表明,在优化的激光功率和焊接速度下增加激光轴的角度可显着降低孔隙率。在激光外轴角为4.92°时,数值分析与实验熔体池宽度为11%,最小误差为2.74°,最小误差为2.6%。对于熔体池深度,在4.92°的离轴角度为4.2%,最小差为7.2%,在7.42°的离轴角度下的最小差为0.5%。本研究提出了一种通过解决孔隙形成的特定挑战来改善激光焊接过程的新方法。
在这种情况下,了解电池电极的特征(孔,厚度,密度和电导率)至关重要。确保涂层厚度的均匀性可防止电极之间的不均匀响应并降低降解速率。涂层密度必须在能量密度和预期应用必要的功率要求之间取得平衡。此外,涂层电导率可以提高高排放速率的能力,这对于快速释放至关重要。涂层孔隙率直接影响锂离子电池的效率,性能和寿命。测量这些数量的传统方法通常涉及破坏性技术,限制了其适用性,尤其是在理解实时性能或奥塞兰多行为方面。孔隙率评估传统上涉及破坏性方法,例如汞入侵,气体吸附和液体挤出。X射线扫描虽然有效,但由于其使用辐射而引起了安全问题。此外,电化学阻抗光谱法提供了间接的孔隙度测量,但其复杂性可能会限制其应用。
摘要 — 本研究探讨了孔隙率对采用电弧增材制造 (WAAM) 生产的超级双相不锈钢 (SDSS) 弯曲疲劳强度的影响。横截面分析显示,SDSS 壁的平均宽度为 5.8 毫米,比多孔 SDSS (SDSS P) 壁宽约 1 毫米,这归因于较低的打印速度和不同的保护气体。X 射线成像证实 SDSS 材料中没有孔隙,但显示 SDSS P 材料中存在大量均匀分布的孔隙,直径从 0.4 到 1.1 毫米不等。垂直方向的硬度测量显示两种材料的硬度水平一致,SDSS 的平均值为 312 HV,SDSS P 的平均值为 301 HV。这种均匀性表明,当孔隙率不是影响因素时,基材强度相似。然而,机械测试显示出显著差异:SDSS 的屈服强度 (YS) 比 SDSS P 高 15.4%(630 MPa 对 546 MPa),极限抗拉强度 (UTS) 为 819 MPa,而 SDSS P 为 697 MPa。最值得注意的是,SDSS 的伸长率为 37.4%,比 SDSS P 高出约 118.7%,表明由于孔隙率导致延展性显著降低。疲劳测试表明 SDSS 的疲劳极限为 377 MPa,明显高于 SDSS P 的 152 MPa 极限。发现孔隙的存在会急剧降低疲劳强度。断口分析表明,SDSS P 中的疲劳裂纹源自孔隙。总体而言,研究结果表明孔隙率显著降低了 WAAM 制造的 SDSS 的机械性能,使其不太适合需要高强度和延展性的应用。
可持续结构是一个重要的研究领域,特别是对于预期人类在月球或火星上长期存在而言。人类在月球上持续存在将需要已经存在于月球基地建造现场的建筑材料。任务有效载荷中与加固金属(钢筋)相关的高成本使得必须探索用于持久月球基地的替代加固方法。人类头发具有很强的抗拉强度,可用于任何长期任务。通过使用原本浪费的头发代替重金属,可以降低任务有效载荷和成本。针对一系列不同水泥成分测量了混凝土的可加工性、抗压强度和孔隙率。这些成分由普通波特兰水泥 (OPC)、月球风化层、去离子 (DI) 水和人类头发组合而成。发现随着头发浓度的增加,可加工性和孔隙率增加。抗压强度随着头发浓度的增加略有下降。
摘要:为了响应日益增长的时间信息处理的需求,神经形态计算系统正在越来越强调备忘录的开关动力学。虽然可以通过输入信号的属性来调节开关动力学,但通过备忘录的电解质特性控制它的能力对于进一步丰富了开关状态并提高数据处理能力至关重要。这项研究介绍了使用溶胶 - 凝胶过程的介孔二氧化硅(MSIO 2)膜的合成,从而可以创建具有可控孔隙率的膜。这些薄膜可以用作扩散的回忆录中的电解质层,并导致可调的神经形态切换动力学。MSIO 2回忆录表现出短期可塑性,这对于时间信号处理至关重要。随着孔隙率的增加,观察到工作电流,促进比和放松时间的明显变化。研究了这种系统控制的基本机制,并归因于二氧化硅层多孔结构内的氢键网络的调节,这在切换事件中显着影响阳极氧化和离子迁移过程。这项工作的结果提出了介孔二氧化硅,作为一个独特的平台,用于精确控制扩散的备忘录中神经形态开关动力学。关键字:介孔二氧化硅,扩散的回忆录,神经形态切换,短期记忆,离子动力学
过渡金属碳化物(MXENES)是具有出色特性的新型2D纳米材料,对诸如储能,催化和能量转化等应用的有希望的显着影响。阻止MXENES广泛使用的主要障碍是缺乏在3D空间中组装MXENE的方法,而无需重大的恢复,从而降低了其性能。在这里,通过引入一种新型材料系统来成功克服这一挑战:在多孔陶瓷主链上形成的MXENE的3D网络。主干决定了网络的3D体系结构,同时提供了机械强度,气体/液体渗透性和其他有益特性。冻结铸件用于制造带有开放孔和受控孔隙率的二氧化硅主链。接下来,墨西哥流用于从分散体中将Mxene填充到主链中。然后将系统干燥以将孔壁与MXENE一起覆盖,从而形成一个相互连接的3D-MXENE网络。制造方法是可重现的,MXENE填充的多孔二氧化硅(MX-PS)系统是高导电性的(例如340 S m-1)。MX-PS的电导率受孔隙率分布,MXENE浓度和内部填充周期的数量控制。带有MX-PS电极的三明治型超电容器显示出极好的面积电容(7.24 f cm-2)和能量密度(0.32 MWH cm-2),仅添加了6%的MXENE MXENE质量。这种创建2D纳米材料的3D体系结构的方法将显着影响许多工程应用程序。
摘要:使用线材的直接能量沉积 (DED) 工艺被认为是一种可以以可承受的成本生产大型部件的增材制造技术。然而,DED 工艺的高沉积速率通常伴随着较差的表面质量和固有的打印缺陷。这些缺陷会对疲劳耐久性和抗腐蚀疲劳性产生不利影响。本研究的目的是评估相变和打印缺陷对通过线材激光增材制造 (WLAM) 工艺生产的 316L 不锈钢腐蚀疲劳行为的关键影响。为了进行比较,研究了具有规则奥氏体微观结构的标准 AISI 316L 不锈钢作为对应合金。使用 X 射线微断层扫描 (CT) 分析的三维无损方法对打印缺陷的结构评估。通过光学和扫描电子显微镜评估微观结构,而通过循环动电位极化 (CCP) 分析和浸没试验评估一般电化学特性和腐蚀性能。使用旋转疲劳装置检查了在空气和模拟腐蚀环境中的疲劳耐久性。得到的结果清楚地表明,与 AISI 同类合金相比,WLAM 工艺生产的 316L 合金的腐蚀疲劳耐久性较差。这主要与 WLAM 合金的缺点有关,即具有双相微观结构(奥氏体基体和二次 delta-铁素体相)、钝化性降低以及层内孔隙率显著增加,而层内孔隙率是疲劳裂纹的应力增强因素。
多孔传输层是低温电解装置的重要组成部分,例如质子交换膜水电油夹或阴离子交换膜水电油层。PTL对细胞性能具有显着影响,因为它们的大量电阻会影响欧姆电阻,它们的接触电阻会影响电极性能,并且它们的结构会影响到细胞的液体流动,这可能会导致大规模传播损失。为了提高细胞性能,PTL的优化至关重要。应使用标准化协议来充分比较来自不同机构的PTL。此方法将详细介绍使用四线设置来测量PTL电阻的标准化协议,并将详细介绍使用毛细管流孔径测量PTL的孔隙率和水接触角的过程。
1 缩写:AM:增材制造;MPD:熔池深度;DED:定向能量沉积;ANN:人工神经网络;VED:体积能量密度;PID:比例-积分-微分。