定向能量沉积 (DED) 是一种增材制造技术,可以快速生产和修复具有灵活几何形状的金属零件。DED 期间热和材料传输的复杂性会产生不必要的微观结构异质性,从而导致零件性能分散。在这里,我们研究了使用不同沉积速率通过粉末吹制 DED 生产的 Inconel 718 在不同长度尺度上的微观结构变化。我们量化了零件内晶粒结构、纹理、成分和凝固结构的空间趋势,并将它们与硬度、屈服强度和杨氏模量的变化相关联,以突出凝固过程中热环境的影响。我们发现,使用高沉积速率时采用的高能量输入有利于沿构建和横向方向产生显着的微观结构异质性,这源于所使用的沉积策略产生的不对称冷却速率。我们还发现,在 Inconel 718 上采用的标准热处理不适合使微观结构均质化。这些结果对于开发工业相关的增材制造零件的构建速率策略具有重要意义。© 2021 作者。由 Elsevier BV CC_BY_NC_ND_4.0 出版
无法控制的树突生长与不均匀的反应环境密切相关。但是,缺乏探测局部电化学环境(LEE)的理解和分析方法。在这里,我们研究了LEE的影响,包括局部离子浓度,电流密度和电势,对金属电镀/剥离动力学和树突最小化的影响。开发了一种新型的原位三维(3D)显微镜,以对3D Zn-MN阳极上的Zn Plating/剥离过程的形态动力学和沉积速率进行成像。使用多平台重建框架创建了高质量的3D形态图。使用原位3D显微镜,我们直接成像反应期间的电极形态变化,并在不同时间点获得了Zn沉积速率图。我们发现反应动力学与Lee和电极形态高度相关。为了进一步量化Lee效应,采用了数字双胞胎技术,使我们能够准确计算电化学环境,例如局部离子浓度,电流密度和电势,这是无法直接从实验中测量的。发现3D电极表面的曲率将确定LEE并显着影响反应动力学。这为我们提供了一种新的策略,可以通过设计和优化电极的3D几何形状来控制Lee,以最大程度地减少树突形成。
摘要:在过去的几十年中,对半导体硅的激光消融进行了广泛的研究。在超短脉冲结构域中,无论是在FS尺度还是PS尺度上,硅的消融中的脉冲能量阈值都非常依赖于脉冲宽度。然而,在NS脉冲量表中,对脉冲宽度的能量阈值依赖性尚不清楚。这项研究阐明了NS NIR激光消融硅的相互作用能量依赖性。通过脉冲能量沉积速率确定消融或熔化的水平,该脉冲能量沉积速率与激光峰值成正比。较短的脉冲宽度高峰值功率可能会引起表面消融,而较长的脉冲宽度可能会诱导表面熔化。随着脉冲宽度从26增加到500 ns,消融阈值从5.63增加到24.84 j/cm 2。随着脉冲宽度从26增加到200 ns,熔化阈值从3.33增加到5.76 j/cm 2,然后一直保持恒定直至500 ns,最长的宽度。与较短的脉冲宽度不同,较长的脉冲宽度不需要较高的功率水平来诱导表面熔化,因为可以在较低的加热时间较长的脉冲宽度时诱导表面熔化。表面熔化的线宽度小于聚焦点尺寸;该线在缓慢的扫描速度下以连续线的形式出现,或者以高扫描速度以隔离点的形式出现。相比之下,从消融中的线宽度显着超过了聚焦的点大小。
CAPVD 的主要优势包括:形成高密度、高附着力的涂层,具有良好的沉积速率和厚度控制(± 5 纳米)。ARCI 的半工业化设备配备 400 毫米长(Ф:110 毫米)圆柱形阴极,与任何其他传统 CAPVD 设备相比,它能够减少液滴形成。要涂覆的目标的最大尺寸可以是:350 毫米长 x 100 毫米宽(Ф)。CAPVD 设备具有独特的优势,可用于开发汽车、航空航天、制造、光学、电子、替代能源等主要领域的薄膜/涂层。
摘要:红树林为周边社区提供重要的生态系统服务。尽管红树林非常重要,但沿海地区的发展会直接影响到面积覆盖率的减少。了解沿海发展对红树林碳储存能力的影响是一个重要的课题。本研究旨在研究马来西亚彭亨州 Cherating - Pekan 海岸线的侵蚀和沉积速率,并估算碳储量变化量。利用 SPOT 5 卫星图像确定了 2006 年至 2014 年的侵蚀和沉积速率。建立了归一化差异植被指数 (NDVI) 模型,以估算红树林特有的碳储量。研究结果表明,红树林仅在 87 公里长的 Cherating-Pekan 海岸线的四个地方生长。差异分析表明,海岸线经历了侵蚀和沉积过程,使用终点速率 (EPR) 方法,Cherating 河和 Penor 河的变化最快,分别为 10.31 和 18.17 米/年。乌拉尔河和关丹河已被确定为中度侵蚀易发区。2006 年和 2014 年红树林的总碳储量估计分别为 499.78 吨/公顷和 520.48 吨/公顷。这一发现提供了有用的基线信息,在规划未来发展以及管理彭亨海岸线的资源时应予以考虑。
I.简介热喷雾技术是缓解腐蚀的有效且低成本的解决方案。用涂层保护底物可以通过应用将基板与环境区分开的有效涂层延长材料的寿命,从而避免了频繁修复的必要性。热喷涂技术的缺点是涂料的孔隙率,这会损害其对腐蚀和磨损的抵抗力。然而,文献报告了通过腐蚀评估测试证明其效率的密封剂的使用[1]。由于高沉积速率,维修能力和可用于涂料中可用的材料范围广泛,因此在纺织品,能量,石油,航空航天,汽车工业等中使用热喷雾技术等[2]。热喷涂的涂层的层状结构是一个重要特征
规格作为基于差异较小的材料的设计。除了折射指数外,材料还必须满足其他要求,其中的材料在波长范围内具有可忽略的损失。但是,在介电材料中,折射率和吸收边缘是连接的。[1]具有高折射率的材料在长波长下具有吸收边缘,而低折射率材料在短波长下具有吸收边缘。tio 2是具有最高折射率的介电材料,在频谱的可见范围(VIS)中,开始在≈400nm处发射。具有更高折射率的处置材料,而在VIS中保持透明,将具有广泛的实际相关性,因为它将允许使用层较低的层且整体厚度降低的干扰设计。如本文所示,纳米胺的沉积速率超过了TIO 2之一。预计厚度降低和高沉积速率都会导致涂料系统的生产率提高和制造成本降低。除了制造纳米酰胺外,一种将折叠指数与散装材料特性脱离的方法是扫视角度沉积,[2,3]中形成了柱状纤维结构,从而减少了有效的折射率。因此,将在散装层和具有相同材料的柱状结构的层面层之间发生干扰效应。[4,5]。在2016年[7]由于没有不同材料之间的接口,这打开了有趣的效果,例如板极化器或更高的激光损伤抗性。如参考文献所述,一种可比较的方法是由有机膜的离子蚀刻形成的自组织结构。再次,通过蚀刻降低了层的有效折射率,该蚀刻引入了局部和未定位的多孔结构。[6]如果将层用作抗反射设计中的最外层,则此效果是有益的。至于瞥见角度沉积,自组织层的缺点是对环境条件的敏感性提高。一个最近克服两个特征之间联系的概念是量化纳米胺(QNL)的,这是Willemsen,Jupé等人首次报道的。
以粉末作为添加材料的激光金属沉积(L-DED)是一种通过逐层原理建立特定几何形状的增材制造方法。过去十年来,该方法已显示出巨大的潜力。航空航天业是主要受益者,因为该工艺无需大量切割即可制造零部件,从而减少了材料浪费。 718 高温合金在航空发动机中的应用非常广泛,这引起了人们对开发专门针对这种高温合金的 L-DED 工艺的浓厚研究兴趣。 AM 流程通常因构建速度慢和交货时间长而受到阻碍,这会直接影响生产成本。为了克服较低的构建速度,本研究工作集中于通过更高的材料输入来实现高沉积速率。
