大多数反应器中不同的金属焊缝是低合金钢零件和不锈钢管道之间的连接。造成不同金属焊接接头材料特性差异引起的残余应力造成的原发性水应力腐蚀破裂(PWSCC)损害很高。在世界范围内报告了许多事故,例如由于PWSCC引起的放射性冷却液泄漏,对核安全构成了巨大威胁。这项研究的目的是通过使用由金属3D印刷制造的功能分级材料(FGM)代替现有的不同金属零件来从根本上清除不同的金属焊缝的技术,该焊接由低合金钢和高质量不锈钢制成。进行了粉末的产生,混合比计算和金属3D打印,以制造低合金钢钢钢FGM,以及对FGM的热膨胀(CTE)测量的微结构分析,机械性能和系数。结果,观察到,随着FGM中的奥氏体含量的增加,CTE倾向于增加。FGM中热膨胀系数的逐渐变化表明,使用3D打印的添加剂制造可有效防止其整个层的热膨胀性能突然变化。关键字:功能分级材料(FGM); PWSCC; 3D打印;反应堆;热膨胀系数(CTE)
摘要:增材制造 (AM) 是一种变革性的制造技术,能够根据 3D 建模数据逐层直接制造复杂部件。在 AM 应用中,功能梯度材料 (FGM) 的制造具有重要意义,因为它有可能提高多个行业的组件性能。FGM 是通过不同材料之间的梯度成分过渡制造的,从而能够设计具有位置相关机械和物理特性的新材料。本研究全面回顾了有关在 AM 中实施机器学习 (ML) 技术的已发表文献,重点介绍了基于 ML 的 FGM 制造工艺优化方法。通过对文献的广泛调查,本综述文章探讨了 ML 在解决 FGM 制造固有挑战中的作用,并涵盖了参数优化、缺陷检测和实时监控。本文还讨论了在 FGM 的 AM 制造中采用基于 ML 的方法的未来研究方向和挑战。
摘要:功能梯度材料 (FGM) 可在零件体积上提供离散或连续变化的属性/成分。过去,由于制造方法的限制,FGM 的广泛应用速度不够快。制造技术(尤其是增材制造 (AM))的重大发展使我们能够制造具有特定体积/表面变化的材料。使用 AM 方法制造 FGM 可以让我们弥补传统方法的一些缺点,并以经济高效的方式生产复杂且近净成型的结构,更好地控制梯度。桶光聚合 (VP) 是一种 AM 方法,其工作原理是逐层固化液态光聚合物树脂,近年来,由于其成本低、表面质量控制高、无需支撑结构、材料不受限制等优点而受到高度重视。本文回顾了使用 VP 方法制造 FGM 的现状和未来潜力。结论是,打印机硬件设置和软件、设计方面和打印方法的改进将加速 VP 方法在 FGM 制造中的使用。
本研究采用材料挤出 (MEX) 技术,特别是多材料单挤出系统,通过混合 PLA 和 TPU 材料来制造功能梯度材料 (FGM)。该过程引入了旨在增强材料界面的梯度过渡。在拉伸和疲劳载荷条件下,对一系列浓度模式(按体积计从 20% 到 80% 的 FGM)进行系统评估。在制造过程中,对实验参数进行细致的控制,包括应力水平、应力比和频率。表征过程需要对 FGM 界面进行比较分析。结果显示,无论材料浓度如何梯度变化,界面强度都有显著增强。这种增强在从较软到较硬的材料成分过渡期间尤为明显。本研究的主要目标有两个:阐明材料在拉伸-拉伸载荷情况下的行为,并全面了解 FGM 界面的复杂性。
摘要 功能梯度材料 (FGM) 是一种特殊类型的先进复合材料,具有独特的功能和优势。FGM 的主要特性是其成分和微观结构在其维度上逐渐变化,从而增强了性能。FGM 由两种或两种以上的材料组成,以根据 FGM 的应用实现所需的特性。因此,FGM 在众多应用中引起了极大的兴趣。本文回顾了各种制造技术、分类及其在假肢领域的应用。 关键词:功能梯度材料 (FGM);加工技术;分类;应用;假肢。 1. 简介 纵观历史,从第一个人类到现在,材料一直在人类的生活中发挥着重要作用。在不同的时代,人类使用从自然界获得的不同材料或为了方便在许多应用中使用而人工制备的材料。虽然材料的特性是固有的,但它们可以通过多种方式改变。例如,通过组合材料或改变材料的底层结构。自古以来,人们就通过加工来改变材料的性能。合金化是将一种金属在熔融状态下与其他金属或非金属相结合,使其具有不同于母体材料的性能。人类历史上出现的第一种合金是青铜,它实际上是铜和锡的合金。青铜发明于公元前 3500 年,因此这个时代被称为青铜时代 [1]。然而,这种方法有局限性,即由于热力学平衡极限 [2],可溶解在另一种材料溶液中的材料量有限,并且禁止将熔点相差很大的两种不同材料合金化。为了克服这个问题,人们使用了粉末冶金 (PM) 方法,其中合金以粉末形式生产。这种方法具有优异的性能,但它有一些
功能分级的材料(FGM)具有从一个区域到另一个区域的平稳差异,近年来一直受到越来越多的关注,尤其是在航空航天,汽车和生物医学领域。但是,他们尚未发挥全部潜力。在本文中,我们探讨了在药物输送的背景下,FGM的潜力,在此,独特的材料特征为所需应用提供细化药物释放的潜力。具体来说,我们基于空间变化的药物扩散率开发了从薄膜FGM中释放药物的数学模型。我们证明,取决于扩散率的功能形式(与材料特性有关),可以获得广泛的药物释放曲线。有趣的是,这些释放曲线的形状通常无法从具有恒定扩散率的均匀介质中实现。
功能梯度材料 (FGM) 的概念是为了开发高性能耐热材料而提出的,其中耐热陶瓷与金属混合[1]。FGM 是一类先进的异质材料,其成分和性能表现出可控的空间变化,从而导致其性能 (热/电导率、耐腐蚀、机械、生物化学等) 逐渐变化。FGM 背后的主要思想包括一种不能满足所有设计要求的材料和一种适用于特定位置和操作条件的不同材料。由于这种协同效应,FGM 可应用于不同领域,例如生物医学、汽车和航空航天、电子、光学、核应用、反应堆部件和能量转换 [2]。FGM 的特点是材料之间可以逐渐转变,也可以不连续/突然转变。对于突然转变(直接界面),部件会承受巨大的应力和化学不相容性。相反,连续/渐进的转变可以最大限度地减少这些问题,并改善界面处的机械性能 [3、4]。基于电弧的定向能量沉积(DED-arc),通常称为线材和电弧增材制造(WAAM),是制造 FGM 的一种很有价值的制造技术。使用配备多个独立线材送料器的机器可以轻松进行其生产,从而可以创建在多个方向上具有成分和性能梯度的部件。同时使用两根线材被称为双线和电弧增材制造 (T-WAAM)。尽管如此,在同一熔池中结合两种材料会带来令人困惑的挑战,包括可能形成不良的金属间化合物,这会降低可焊性/可打印性(例如,由于形成热裂纹和高硬度区域)并导致过早失效 [2]。此外,热膨胀系数不匹配、熔化温度差异以及溶解度不足都会导致开裂和脆化 [5]。每根焊丝不同的热物理性质也意味着确保零件无缺陷所需工艺参数存在显著差异。316L 不锈钢与 Inconel 625 的 FGM 用于化工厂、石油天然气和核工业应用。特别是在堆焊管道和阀门中,零件插入两种不同的环境中,需要不同的耐腐蚀和耐磨性(内部接触腐蚀性流体,例如含有高 CO2 和 H2S 的原油,外部接触大气 [6e8])。尽管 Inconel 625 的这些性能更胜一筹,但在结构件的关键区域用不锈钢替代 Inconel 可以降低相关部件成本。两种合金的基质均为单个面心立方 (FCC) 相 (g),主要合金元素为 Fe、Cr 和 Ni。根据工艺和制造策略,可能会出现一些问题,其中热裂纹尤为普遍。Shah 等人 [9] 使用激光定向能量沉积 (L-DED) 分析了工艺参数对 316 不锈钢到 Inconel 718 FGM 制造的影响。作者没有证明由激光诱导裂纹的证据
为了弥补异种材料和复合材料的功能限制,人们通过各种工艺实现了 FGM(功能分级材料)结构。随着 3D 打印技术的发展,可以将材料局部应用于所需区域,因此 FGM 的应用范围有望扩大。特别是,使用 DED(定向能量沉积)方法的 3D 打印工艺可以组合各种材料,并且可以说是实现 FGM 结构的合适工艺,因为还可以通过改变结构和热输入来控制密度。在本研究中,为了在钢和镍材料之间组成异种结构,进行了 STS316L 和 IN625 之间异种材料的沉积。特别是,通过应用 FGD(功能分级沉积)结构,根据每种成分比评估微观结构和机械性能。在STS316L与IN625的FGD界面,确认了各组成比的成分分布,在STS316L(80wt.%):IN625(20wt.%)的组合截面上观察到了裂纹。确认了力学性能后,虽然在同样的截面上也观察到了断裂,但内部也观察到了未熔融相,因此认为微观结构与力学性能之间的关系有待进一步研究。
2024 年 4 月至 6 月。1. 背景我们是一个由专家和创新者组成的全球团队,致力于解决世界上一些最紧迫的健康挑战。我们与全球的领导者和变革者合作,将健康战略付诸实践。我们提供想法、建议和技术知识,使我们的合作伙伴能够建立持久变革的道路。凭借 30 年的全球健康经验,我们与合作伙伴合作探索现有证据、结合专业知识、扩大想法并共同创造加速变革的解决方案。这包括合作制定政策、管理举措、建立强大的联盟和激发社会运动。我们的影响遍及整个社区,重点关注妇女、女孩和那些被边缘化的人。作为 MSI 生殖选择的一部分,我们所有的利润都将用于支持 MSI 自己的使命,即让孩子自主选择,而不是随机选择。我们相信,在这样一个世界里,每个人都可以获得他们需要的高质量医疗服务,而没有经济负担。女孩一代 (TGG):支持非洲主导的终止女性生殖器切割运动计划,是一个由 Options Consultancy Services 领导的联盟,成员包括 Amref Health Africa、ActionAid、Orchid Project、非洲废除女性生殖器切割协调中心和朴茨茅斯大学。它与人口理事会数据中心(该计划的数据和测量部门)密切合作。该计划设想了一个女孩和妇女可以行使权力和权利、拥有更多选择和行动权并免受包括女性生殖器切割在内的暴力侵害的世界。
中高能粒子传感器、单粒子翻转传感器、地磁场监测仪(FGM)、卫星表面带电电位监测仪、空间辐射环境监测仪、全球导航掩星探测器(GNOS)、电离层光度计(IPM)、广角极光成像仪(WAI)、太阳X-EUV成像仪