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World File Search System气孔率
使用实验数据分析和机械建模缓解增材制造中的气孔问题
摘要：雾化过程中保护气、金属蒸汽和粉末内部滞留的气体会导致气孔，而气孔会降低激光粉末床熔合增材制造部件的疲劳强度和拉伸性能。通过后处理和反复试验调整加工条件来降低气孔率既费时又费钱。在这里，我们结合机械建模和实验数据分析，提出了一种易于使用、可验证的无量纲气孔率指数来减轻气孔的形成。机械模型的结果经过了独立的实验数据严格测试。结果发现，该指数可以准确预测常用合金（包括不锈钢 316、Ti-6Al-4V、Inconel 718 和 AlSi10Mg）的气孔发生率，准确率为 92%。此外，实验数据表明，指数值越高，气孔数量越多。在四种合金中，AlSi10Mg 最容易产生气孔，其气孔指数值可能比其他合金高 5 至 10 倍。根据结果，我们绘制了气孔图，可在实践中用于选择适当的工艺变量组来减轻气孔，而无需进行实证测试。
以废高岭土为原料反应烧结莫来石陶瓷及莫来石耐火材料的研究
摘要：本文使用代表性样品研究了位于西班牙安达卢西亚西部的原始高岭土矿床。表征方法包括 X 射线衍射 (XRD)、X 射线荧光 (XRF)、筛分和沉降粒度分析以及热分析。确定了陶瓷性能。在一些测定中，我们使用了来自 Burela（西班牙卢戈）的商用高岭土样品，用于陶瓷工业，以便进行比较。高岭土矿床是由富含长石的岩石蚀变形成的。这种原始高岭土被用作当地陶瓷和耐火材料制造的添加剂。然而，之前没有关于其特性和烧成性能的研究。因此，本研究的意义在于对这一主题进行科学研究并评估其应用可能性。用水冲洗原始高岭土，以增加所得材料的高岭石含量，从而对岩石进行富集。结果表明，XRD 测定原料中的高岭石含量为 20 wt%，其中粒径小于 63 µ m 的颗粒占 ~23 wt%。粒径小于 63 µ m 部分的高岭石含量为 50 wt %。因此，通过湿法分离可以提高该原料高岭土的高岭石含量。但该高岭土被视为废高岭土，XRD 鉴定为微斜长石、白云母和石英。通过热膨胀法 (TD)、差热分析 (DTA) 和热重法 (TG) 进行热分析，可以观察到高岭石的热分解、石英相变和烧结效应。将该原料高岭土的压制样品、水洗获得的粒径小于 63 µ m 的部分以及用锤磨机研磨的原料高岭土在 1000-1500 ◦ C 范围内的几个温度下烧制 2 小时。测定并比较了所有这些样品的陶瓷性能。结果表明，这些样品在烧结过程中呈现渐进的线性收缩，小于 63 µ m 的部分的最大值约为 9%。总体而言，烧成样品的吸水率从 1050 ◦ C 时的约 18-20% 下降到 1300 ◦ C 烧成后的几乎为零，随后实验值有所上升。在 1350 ◦ C 烧成 2 小时后，开孔气孔率几乎为零，并且在研磨的生高岭土样品中观察到的体积密度达到最大值 2.40 g/cm 3。对烧成样品的 XRD 检查表明，它们由高岭石热分解产生的莫来石和原始样品中的石英组成，除玻璃相外，它们还是主要晶相。在 1300–1350 ◦C 下烧结 2 小时，可获得完全致密或玻璃化的材料。在本研究的第二步中，研究了之前研究的有希望的应用，即通过向该高岭土样品中加入氧化铝（α-氧化铝）来增加莫来石的含量。混合物的烧结，在湿法加工条件下，用这种高岭土和 α-氧化铝制备的莫来石，通过在高于 1500 ◦ C 的温度下反应烧结 2 小时，使莫来石的相对比例增加。因此，可以使用这种高岭土制备莫来石耐火材料。这种高铝耐火材料的加工有利于预先进行尺寸分离，从而增加高岭石含量，或者更好地对原料高岭土进行研磨处理。