累积制造 (AM),即材料的逐步形成,最近已成为连续生产的一种选择。目前,包括重要的工程材料钢、铝和钛在内的多种金属材料可以重新用于具有不同截面的全厚材料。本综述文章描述了 AM 工艺、微观结构和材料性能之间的复杂关系。它解释了激光束熔化、电子束熔化和激光金属沉积的基础知识,并介绍了不同工艺的商用材料。然后,介绍了增材制造钢、铝和钛的典型微观结构。特别关注了 AM 特定的晶粒结构,这些结构是由复杂的热循环和高冷却速率产生的。增材制造从快速原型设计转变为快速制造应用。这不仅需要对工艺本身有深入的了解,还需要对工艺参数产生的微观结构以及材料截面有深入的了解。在众多可用技术中,只有一种工艺适合生产满足制造条件的金属层。本文详细研究了目前制造适用性最高的三种累积制造技术,即激光束熔化 (LBM)、电子束熔化 (EBM) 和射线源沉积 (LMD),其工艺、微观结构和颗粒之间的关系。累积制造重复使用的材料与使用传统系统重复使用的相同材料相比,通常具有截然不同的颗粒。
公共服务部将尽一切努力确保盖伊街大桥畅通无阻,确保交通安全。过去,市政府曾暂时关闭盖伊街大桥,以避免使用对钢材有腐蚀作用的盐。为了促进交通畅通,公共服务部将使用一种特殊的熔化剂,这种熔化剂对桥梁的腐蚀性较小,但仍然有效。TDOT 推荐的产品是醋酸钾。如果没有醋酸钾,那么将使用盐水和岩盐来保持这条通往市中心和南诺克斯维尔的关键通道畅通。
我们报告了通过在硅衬底上外延生长的最初均匀的硅锗 (SiGe) 薄膜中进行相位分离直接激光写入渐变折射率光波导。我们使用了波长为 532 nm 的连续波 (CW) 激光器。激光束聚焦到厚度为 575 nm、Ge 浓度为 %50 的 SiGe 薄膜表面上直径为 5 µm 的光斑。通过熔化表面来诱导 SiGe 薄膜的成分分离,并通过将激光诱导熔化区的扫描速度控制在 0.1-200 mm/s 的范围内来调整成分分布。在高扫描速度下,扫描激光束会产生移动的富 Ge 熔化区,由于扩散限制的 Ge 传输不足,Ge 含量会在后缘积聚。材料特性表明,激光加工的 SiGe 微条带由富含 Ge 的条带芯(> 70% Ge)和富含 Si 的底层包层(<30% Ge)组成。扫描速度相关的相位分离允许制造具有可调成分分布的渐变折射率 SiGe 波导,这些波导通过光学传输测量和使用模拟的模式分析来表征。我们的方法还可以应用于三元半导体 (AlGaAs) 的伪二元合金,其平衡相图与 SiGe 合金的平衡相图相似。
Ti-Mo-TiC 金属基复合材料的选择性激光熔化工艺优化 Bey Vrancken a,b、Sasan Dadbakhsh c,d、Raya Mertens c、Kim Vanmeensel a、Jef Vleugels a、Shoufeng Yang c、Jean-Pierre Kruth (1) ca 比利时鲁汶天主教大学材料工程系 b 美国加利福尼亚州利弗莫尔劳伦斯利弗莫尔国家实验室 c 比利时鲁汶天主教大学机械工程系 PMA、法兰德斯制造商成员 d 瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院生产工程系 采用选择性激光熔化 (SLM) 加工 CP Ti、6.5 wt% Mo 和 3.5 wt% Mo 2 C 粉末混合物。优化工艺参数以获得全密度、无裂纹的零件。在原位分解 Mo 2 C 以利于形成 TiC 之后,该材料由均匀分散在 β-(Ti,Mo) 基质中的亚微米级 TiC 薄片组成,硬度高达 550 HV,压缩屈服应力为 1164 ± 37 MPa。可以通过在高密度加工窗口内改变工艺参数以及通过后处理热处理来调整微观结构和机械性能。选择性激光熔化 (SLM)、金属基复合材料、钛
研究了相变材料在带有波纹翅片的矩形外壳中的固液相变。采用基于物理的模型,探索了翅片长度、厚度和波幅对热场和流体流场的影响。将翅片纳入热能存储系统可增加传热表面积和热穿透深度,从而加速熔化过程。波纹翅片比直翅片产生更多的流动扰动,从而提高熔化性能。更长更厚的翅片可提高熔化速度、平均温度和热能存储容量。然而,翅片厚度对热特性的影响似乎微不足道。较大的翅片波幅会增加传热表面积,但会破坏自然对流,从而减慢熔化前沿的进程。开发了一种基于人工神经网络和粒子群优化的替代模型来优化翅片几何形状。与平面翅片相比,优化后的几何形状使每单位质量的热能存储提高了 43%。数据驱动模型预测的液体分数与基于物理的模型的差异小于 1%。所提出的方法提供了对系统行为的全面理解,并有助于热能存储系统的设计。
混合玻璃的形成为加工块状金属有机骨架 (MOF) 提供了一种潜在途径,然而,只有少数 MOF 被证明是可熔的。对于不可熔的沸石咪唑酯骨架 ZIF-8,最近发现离子液体 (IL) 的加入可将熔化温度降低到热分解温度以下,从而能够形成 IL@ZIF-8 玻璃。本文报道了 IL 的加入对一些沸石咪唑酯骨架 (ZIF) 和其他 MOF 在加热时的焓响应的影响。对于 ZIF-62、ZIF-67、ZIF-76 和 MIL-68,金属位点的可及性和 MOF 的孔隙率决定了 IL@MOF 复合材料的可熔性。 IL 的加入使得 ZIF-76 玻璃得以形成,并显著降低了 ZIF-62 的熔化温度,但似乎无助于 ZIF-67 或 MIL-68 的熔化(在热分解之前)。尽管 IL 的热稳定性极限在控制 IL@MOF 复合材料的熔化窗口方面起着重要作用,但通过仔细选择熔化温度,可以在很大程度上避免熔化时的热分解和成分变化。IL 的加入似乎为熔化 MOF 提供了一种更通用的途径,但需要仔细适应特定的 MOF 架构。