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钛合金增材制造稳定性研究论文

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钛合金增材制造稳定性研究论文

增材钛合金粉末产量:江苏金物年产钛合金3D打印粉末超100吨,技术源自北京科技大学。凭借北京科技大学10多年来在钛合金粉末方面的深入研究,金物新材研发出独有的IPCA(联合气雾化)技术以及相应的生产制造装备;● 预计公司在2021年末可达年产120吨钛合金粉末的规模;● 金物新材的钛合金粉末产品,在各项指标上都不输国际一流品牌;● 近几年3D打印用钛合金粉末的价格已经到1300-1800元/千克的区间,呈现出明显的下降趋势。

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。[1] 钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。 减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸,从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低,使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用,钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。 钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。 阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。 无论是金属最初的冶炼还是后续的加工,钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本,用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg,弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍,钢板材的45~83倍。

熔点高 密度小 抗腐蚀性能非常好

植入物纯钛一般称为“生物钛”,主要用于血管支架等植入体内的医疗器具原材料,特点是纯度高、永久不腐蚀、人体亲和性好。钛合金是在钛金属内添加其他金属材料做成的合金,优点是韧性更好、价格低,但强度、耐腐蚀性、舒适度、质感等方面都无法和纯钛相比。

钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料 一、锌合金的特点 1. 比重大。 2. 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。 3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。 4. 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。 5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。 6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型

我也打串钩好多年了,矶杆、筏杆、海杆都用过,个人认为,如果手头有软一点的海杆或筏杆,完全可以凑合用,前提是要换细线,如果要买,冬钓的话,还是矶杆比较有优势,矶杆长,便于抛投,远近兼顾。而筏杆较短,再挂上串钩,对于抛竿动作要求就高了,新手往往抛不准。且矶杆杆稍细软,反映信号比较灵敏,适合钓冬季吃口轻的鱼。至于长度,建议买4.5米的,因为你买了杆子不仅仅是冬天用吧?4米5的矶杆还可以用来夏天搏巨物,用途更广,更实惠。

合金的优点: 1.使熔点降低,便于铸造成型。 2.增加某些特殊性能。例如:铝合金,铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。 例如镁合金的优点是密度小、比强度、比刚度高,抗震能力强,可承受较大的冲击载荷;同时,切削加工和抛光性能好,是航空航天、仪器仪表、交通运输等工业部门的重要结构材料。 3.合金的硬度大于其组成的金属。例如铝合金 合金的缺点: 1.一些合金易形成电化学腐蚀(形成原电池) 缺点很少

钛合金表带质轻,因为传热慢,所以不会感觉冷冰冰的的。不会过敏。

(1)铝型材 铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。 1.1铝型材 铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅2.8,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到0.12m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在0.5~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。 铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。 铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用! 铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方: 未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品.表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花.成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。 #r(M;F0k!n5D 1.2压铸铝合金 压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。 压铸铝成型工艺分: 1、压铸成型 2、粗抛光去合模余料 3、细抛光; 另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。 压铸铝缺点: 每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径4.5mm)连接力才稳定适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。 (2)五金类中国家具论坛,中国最大的家具社区,由家具行业权威姚梅晶女士悉心创建,所有的家具人,都可以充分利用这个平台,做自己想做的事!5_2H(Z0i2z1w2F “五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种 0H;x3^0M)K 2.1黑色金属件 主要指铁制品,它优点是:耐变形、强度特高、耐磨性好、硬度高、价格低,寿命长。属碳素铁合金,它分高碳钢、低碳钢、中碳钢;它分圆管、方管、角铁、钢板几类。圆管类主要用于椅子类产品;方管用于梁、托架类;钢板主要用于台桌的挡板、屏风板、挂件、托臂、金属柜、门等。 钢铁制品缺点: 1、易生锈 2、体积重中国家具论坛,中国最大的家具社区,由家具行业权威姚梅晶女士悉心创建,所有的家具人,都可以充分利用这个平台,做自己想做的事!3`-h6d,u+v4W 3、怕潮湿 解决上述缺陷方法有电镀、喷涂、发黑发蓝处理等。 五金件加工成型方法较多:折弯、冲切、钻孔、焊接、切割、压形。总之,按设计要求或产品要求进行加工。 2.2有色金属件 指除铁制品外一切金属件如:铝、铜、锌、不锈钢等。它有一个特点不容易生锈、强度较黑色金属差,家具中采用较多有:铝板、铝棒、不锈钢管、不锈钢板、铜板、锌板。 不锈钢制件:不锈钢制件分不锈铁和不锈钢两大类:常称“430”为不锈铁,“304”为纯不锈钢,判别它们方法之一:用磁铁测试,“430”能被磁铁吸住,而“304”则不能。不锈钢件比重略高于铁制品,价格却比铁制品高出4倍之多,因此,只有高档产品才使用。 铜制品:铜制品分纯铜和铜合金。纯铜又称紫铜,强度硬度较差,但韧性好。铜合金中应用于家具较多为黄铜,它是一种含锌为主合金铜。纯铜价格略高“304”不锈铜30~40%,而黄铜则比纯铜低20%价格。铜合金硬度、强度比不锈铜略高,但易断裂、脆性较大。家具中应用铜件主要为拉手、预埋螺丝。为了防止“生锈”,纯铜一般要电镀后才能使用,而黄铜则不需要,大面积使用于家具的制品较少。 锌制品:纯锌制品使用较少,主要与以锌合金或钢铁结合使用。如镀锌板、电解板等。家具中使用较少,原因为锌制品强度较差。锌合金配件如偏心扣、结构件连接点(件)等。锌合金比重比铁略低约6.8左右,价格介于钢铁和铝合金之间,多数锌合金以压铸件形式生产家具配件 钛、锆合金:此类属较昂贵金属,它用于家具中多数以电镀形式出现,用于高档拉手、合页及高挡外露连接件或酒店家具之中。其电镀成本比镀铬成本高40%左右,但外观高档类似金银产品,耐磨性十分好,不会生锈。 2.3铸件金属 家具五金制品中有很多采用铸件,如拉手、门铰等,目前市场流行各种铸件生产工艺方式很多,如:精铸工艺、压铸工艺、浇铸工艺。铸件材料有黄铜、不锈钢、锌锡合金、铝合金。铸件产品特点:精致、造型特别等。缺点为单件成本高,不同铸件工艺成本均不同,大致高到低,精铸压铸浇铸,模具造价高到低为:压铸精铸浇铸。铸件产品缺点为:生产周期略增,产品要经2~3道工序才能做出合格配件,而配件还要按不同要求进行或电镀、抛光、拉丝、喷砂、喷油等表面装饰处理。

只搜到这些资料,希望对楼主会有点帮助!铸造为例 锌合金硬度65-140,抗拉强度260-440 铝合金硬度45-90,抗拉强度120-290 总体锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大了。使用情况也不同了 lz你可以看看机械设计手册,这样的区别 ,没有太大的用处。他们的区别太大了铝合金塑性好,但强度低,但它的比强度要高,适合用于承载大重量的中等结构材料中,铝合金和锌合金都有较好的耐蚀性能锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大,但也没有绝对的界限。铝合金的密度小,硬度也有很大的,像2***系和7***系列的合金,其硬度都是非常大的,而且抗拉强度也比较好。他们最主要区别在于成分,锌合金的主元素是锌,一般大于85%,铝合金金主元素是铝,一般大于87%,具体要看合金的种类、牌号,简单理解就是锌合金就是在锌里面添加其他合金元素,铝合金亦然以锌为基加入其他元素组成的合金。锌合金熔点低,流动性好(可铸薄壁零件),易熔焊、钎焊和塑性加工,在干燥空气和大气中耐腐蚀,残、废料便于回收和重熔;但蠕变强度较低,自然时效会使尺寸发生变化。锌合金按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金两类。铸造合金的产量远大于变形合金。下表中列出几种重要锌合金的成分、性能和用途。 铸造锌合金 依铸造方法不同又分为压力铸造锌合金(在外加压力作用下凝固)和重力铸造锌合金(仅在重力作用下凝固)。 压力铸造锌合金 这种合金从1940年在汽车工业中应用以后,发展较快,产量剧增。在锌的消耗总量中,约有25%用来生产这种合金。最常用的合金系为Zn-Al-Cu-Mg系。 铝能细化晶粒,提高锌的强度和冲击韧性,并能明显地减轻熔融锌对铁容器的腐蚀,避免铸件与压铸模的焊合或粘连,使锌合金可在热室型压铸机中生产,以提高生产率。铝的适宜含量约为3.5~4.3%。 铜能提高锌合金的强度、硬度和耐蚀性,但加入量过多会降低时效后的合金冲击韧性和尺寸稳定性。压铸锌合金中铜的最高含量为 1.25%,最好控制在1%以下。如铸件很大或尺寸稳定性要求很高,宜选用含铜量较低的合金。 镁在压铸锌合金中能减轻材料的腐蚀,还可以消除铅、锡等杂质的有害影响;镁的含量约为0.01~0.08%,通常不超过0.05%。如含量过多会产生热脆性,使铸造发生困难。 某些杂质明显影响压铸锌合金的性能。因此对铁、铅、镉、锡等杂质的含量限制极严,其上限分别为0.005%、0.004%、0.003%、0.02%,所以压铸锌合金应选用纯度大于99.99%的高纯锌作原料。 重力铸造锌合金 可在砂型、石膏模或硬模中铸造。这种锌合金不仅具有一般压铸锌合金的特性,而且强度高,铸造性能好,冷却速度对力学性能无明显影响,残、废料可循环使用,浇口简单,对过热和重熔不敏感,收缩率小,气孔少,能电镀,可用常规方法精整。 变形锌合金 工业上应用的变形锌合金除了传统品种外,出现了Zn-1Cu-0.1Ti和 Zn-22Al合金。前一种合金经轧制后,由于有TiZn15金属间化合物弥散质点沿轧向排列成行,可阻碍晶界移动,因而可显著提高蠕变强度。这种锌合金晶粒细,具有良好的低温塑性,除采用一般成型方法生产制品外,还可轧制成复杂形状的型材。Zn-22Al合金在一定条件下具有超塑性。

2021年末钛合金产能将达120吨△钛合金粉末工厂内部 据南极熊了解,金物新材位于江苏省泰州市粉末冶金工业园区的独立生产设施,占地总规模达594亩,其中一期钛合金粉末基地规模超20000平方米,球形钛合金粉末年产能达60吨。二期产线也已陆续上马,预计在2021年末可达年产120吨钛合金粉末的规模。

增材制造技术的快速发展,为钛合金的生产制造提供了新的方法,激光/电子束、熔焊和固态焊三种增材制造方法在钛合金生产中得到了国内学者的广泛研究。研究表明,钛合金采用增材技术可得到高质量零件,但不同增材技术具有不同技术特征,实际应用及未来发展中需要根据实际需求采用不同的增材方法。

1.序言

钛及钛合金因具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优异的物理性能及化学性能,在各工业领域都具有广阔的应用前景,包括船舶制造、航天航空、汽车制造等,同时它也是国防工业的重要材料之一。钛合金的应用对工业发展起到巨大的推动作用,优于传统材料的性能使其产品质量有了很大提升,满足了工业发展对新材料、新工艺的发展要求,加速了现代工业的发展。随着钛生产力的不断改善,钛合金已经成为工业生产中的第三金属。

增材制造(Additive Manufacturing,AM)又称“3D打印”,是一种可以实现构件的无模成形的数字化制造技术,具有设计和制造一体化、加工精度高、周期短,产品物理化学性能优异等特点。增材制造技术从20世纪70年代以来发展迅速,因其与传统制造技术具有巨大差异,已然成为工业领域的研究热点,在现代工业的多领域都得到了快速发展。

增材制造技术的迅速发展,理论上可以实现任何单一或多金属复合结构,为复杂结构件的制造提供了新方法。钛合金的增材制造技术,解决了精密结构件的加工难题,进一步加大了钛合金的应用范围。伴随着工业社会的迅速发展,钛合金增材制造技术日新月异,按照增材制造技术的热源不同,可将钛合金增材制造技术分为激光/电子束增材制造、熔焊增材制造和固态焊增材制造三种方式。国内外的专家学者通过不同的增材制造技术手段,优化工艺方法,稳定增材制造过程,减少或避免增材制造结构缺陷产生,使钛合金增材制造技术朝着绿色、高效、稳定的方向继续发展。

2. 激光/电子束增材制造

激光束和电子束作为高密度束源,能量密度高并可调控,被誉为21世纪最先进的制造技术。目前激光/电子束增材制造主要分为激光金属沉积(Laser Mental Deposition,LMD)技术、激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、电子束熔丝沉积(Electron Beam Free Form Fabrication,EBF3)技术、电子束选区熔化(Electron BeamMelting,EBM)技术,在钛合金增材制造领域皆有广泛研究。

2.1 激光金属沉积(LMD)

Mahamood等人采用LMD技术进行了Ti6Al4V/TiC 的功能梯度材料(Functionally gradedmaterials,FGM)研究,根据早期经验模型进行工艺优化,获得优化后的功能梯度材料,对其组织、显微硬度、耐磨性进行表征。研究结果表明,采用优化后工艺参数制造的功能梯度材料拥有更高的性能,硬度是基体硬度的4倍,高达1200HV。Silze等人利用新型半导体激光器采用LMD技术进行Ti6Al4V的增材制造试验研究,LMD装置是由6个200W半导体激光头圆形环绕在进给枪上(见图1),激光束直径0.9mm,可以实现方向独立的焊接工艺过程,显微结构无缺陷。研究结果表明,随着层间停留时间的延长,冷却时间增加,晶粒厚度降低,有助于提高材料的力学性能,采用LMD技术增材制造均能满足锻造Ti6Al4V所规定的最低屈服强度和抗拉强度要求。

Heigel等人采用原位温度、应力实时测量与热机模型结合有限元热-应力顺序耦合模型的方式,研究了Ti6Al4V激光沉积增材制造过程中的热、力演化过程,结果发现残余应力最大力出现在增材层的中心下方,向两侧方向应力减小,随着停留时间增加,层间温度差变大,残余应力增大。左士刚利用TA15钛合金球形粉末采用激光沉积技术进行了TC17钛合金增材修复制造过程研究,研究了修复件组织特性与力学性能影响规律。结果表明,采用激光沉积技术增材修复后的TA15/TC17修复件无焊接缺陷,修复件抗拉强度为1029MPa,采用退火处理后,力学性能明显增强,抗拉强度基本可达TC17锻件标准,伸长率优于标准。

综上所述,对于钛合金的LMD技术增材制造相对较为稳定,增材件力学性能基本满足锻件最低标准,对于某些特定需求钛合金则要进行增材制造后热处理的方式达到使用要求。

2.2 激光选区熔化(SLM)

唐思熠等人采用SLM技术制备Ti6Al4V钛合金试样(见图2),并对微观组织、力学性能和致密化行为进行了分析研究。结果发现,激光功率从360W增加到400W时,致密度提高明显;在400W后继续增加功率,致密度受激光扫描速度的影响较大,最优工艺参数下的试样质量远高于锻件标准。

Polozov等人采用SLM技术进行增材制造Ti-5Al、Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb块状合金,对Ti-Al-Nb系统进行退火处理,对试样进行系统表征研究。结果发现,Ti-5Al可以采用SLM增材制造成钛合金,Ti-6Al-7Nb和Ti-22Al-25Nb则需要在1350℃下热处理才能完全溶解Nb颗粒,但是此时样品氧含量较高,力学性能降低。

Fan等人研究了SLM技术增材制造Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(Ti-6242)钛合金在标准时效(595℃/8h)下的显微组织稳定性。研究结果发现,随着激光扫描速度的提高,相对密度增加到99.5%后急剧下降到大约95.7%,时效老化处理的Ti-6242相对刚制成的Ti-6242抗拉强度从1437MPa提升至1510MPa,延展性从5%降低到1.4%,同时硬度也从410HV增加到450HV,β相颗粒的沉淀硬化作用是产生这种变化的重要原因。

Ren等人采用SLM技术增材制造进行了Ti-Ni形状记忆合金组织性能的研究工作,制备等原子Ti50Ni50(质量分数)样品,结果发现,在激光功率为40J/mm3,扫描速度为1000mm/s下可制造几乎完全致密试样,不同扫描速度对相组成、相变温度和维氏硬度的影响作用有限,与传统铸件相比,SLM技术增材制造件拥有较高的真空压缩和断裂强度。

综上所述,对于Ti6Al4V的SLM技术增材制造相对较容易实现,对于钛与其他元素合金的SLM技术增材制造还需要做进一步地研究,需要进行预热或者其他热处理手段和进行氧含量的控制手段来增强其他钛合金SLM技术增材制造的力学性能,获得高质量的研究试样。

2.3 电子束熔丝沉积(EBF3)

靳文颖研究了TC4钛合金的电子束熔丝沉积增材修复技术,进行了普通TC4焊丝和自制TC4EH焊丝的增材修复性能对比。研究发现,采用自制TC4EH焊丝的抗拉强度(905.23MPa)明显高于TC4普通焊丝(809.04MPa),硬度和冲击韧度同样较高,伸长率可达原材料的90%以上,具有优良的力学性能。

Chen等人进行了电子束熔丝沉积Ti6Al4V变形控制研究(见图3),电子束以100~150mA之间的扫描电流和低于100mm/s的速度工作,则可以形成薄壁件,扫描形式对残余应力分布影响不大,单向扫描变形更大,收缩变形在往返扫描情况下较为明显,并且与电流变化成正比关系,同时,发现基板底部恒定温度约束下,变形得到改善。

Yan等人研究了电子束熔丝沉积Ti6Al4V加强筋的残余应力与变形,研究发现,两个加强筋都对板产生不利的变形,纵向轨道比横向轨道引起板更大的变形,加强筋的沉积轨迹对变形有很大影响,最大位移发生在与纵向轨道相关的加强筋的内底边缘,高残余应力区域主要集中在加强筋的根部。

综上所述,对于钛合金的电子束熔丝沉积增材制造的研究相对较少,主要偏向借助有限元分析软件的变形控制等领域。分析认为,电子束熔丝沉积增材制造可以克服传统的钛合金加工方式的弊端,借助有限元分析软件更为实际应用过程中提供了基础理论的指导。

2.4 电子束选区熔化(EBM)

Murr等人采用EBM增材制造的方法制备多孔泡沫Ti6Al4V,研究了刚度与密度之间的关系。结果发现泡沫具有实心孔和中空孔结构,与实心、紧密的EBM制造件相比,中空孔结构的强度与硬度成正比,强度高出40%,并且刚度与孔隙率成反比,采用EBM增材制造的泡沫材料在生物医学、航空航天等领域的应用具有巨大潜力。

许飞等人采用电子束选区熔化技术对制备的TC4钛合金开展了大功率高速光纤激光焊接试验研究。结果表明,受EBM技术增材制造TC4的晶粒尺寸差异的影响,激光焊接试验熔合区靠近上下表面的β柱状晶组织相对细小。焊缝区显微硬度高于增材区硬度,且顶部硬度较高。

Seifi等人研究利用EBM增材制造Ti-48Al-2Cr-2Nb的组织性能研究,结果发现,所沉积的材料强度和硬度值超过了常规铸造Ti-Al所获得的强度和硬度值,这与目前测试的增材材料中存在更精细的微观结构相一致。

Surmeneva等人研究了采用EBM技术增材Ti–10%Nb(质量分数,下同)的组织性能研究。结果发现,通过EBM技术元素Nb和Ti的粉末混合物中原位生产Ti-10%Nb合金,最大的Nb颗粒保留在EBM制造的样品中,并且Nb仅部分扩散到Ti中,如图4所示,应该对EBM工艺的参数优化进行更多的研究,以实现更均匀的合金显微组织。

综上所述,对于Ti6Al4V的EBM研究相对较为广泛,发现对于Ti-Nb合金的EBM技术增材制造仍难很好地解决Nb颗粒的扩散问题,会导致显微组织不均匀,因此对于Ti-xNb合金的增材制造还需要更多的工艺优化试验进行材料性能的提升。

3.熔焊增材制造

与其他增材制造方式相比,熔焊增材制造操作性更强,成本更低,但结构可靠性相对较低。熔焊增材制造一般采用焊丝增材制造,但是由于基材和初始沉积层之间的热梯度大,以及辐射和对流热损失,会在制造的部件底部观察到细晶粒结构。由于较低的热梯度,传热速率较低,这阻碍了在增材过程的中间层形成细晶粒结构,而只在制造部件的中间形成长的柱状晶粒。

3.1 CMT电弧增材制造

李雷等人采用CMT电弧增材TC4薄壁结构,研究其增材层组织性能。结果发现,由于增材过程热循环的反复作用,原始β柱状晶晶界、水平层带条纹、马氏体组织和网篮组织等形态出现在增材层中,由于时效作用,对中下部区域产生强化作用,造成上部增材层显微硬度略低于中下部显微硬度(见图5)。

陈伟进行了CMT电弧增材TC4的微观组织及力学性能研究。结果发现,在设定送丝速度为3.0m/min、焊接速度为0.48m/min的参数下,原始β晶粒剖面面积最小,CMT电弧增材制造TC4钛合金在870℃,1h/固溶炉冷(FC)+600℃、2h/固溶空冷(AC)下热处理,获得的各区域微观组织较均匀,固溶处理后的材料塑性较高。

3.2 等离子弧增材制造

Lin等人采用PAW增材制造Ti6Al4V,在微观结构和显微硬度方面进行了研究。结果发现,先前的β柱状晶粒的外延生长受到脉冲扰动的抑制,这导致形成了具有接近等轴晶粒的柱状晶粒,在沉积早期,由于热循环不足,显微硬度较低,在后续沉积中,硬度升高,在沉积层的顶部,不受连续热循环的影响,导致第二相的体积减小,硬度值降低。

马照伟进行了旁路热丝等离子弧增材制造钛合金的组织性能研究(见图6)。结果发现,钛合金增材构件的横向抗拉强度为977MPa,强度与TC4母材的抗拉强度相当,断裂位置在增材直壁结构尾部区域,这是由于横向焊缝为连续熔化-凝固而来,焊缝中的缺陷和杂质较少,使得横向焊缝具有良好强度性能的钛合金增材构件的竖向抗拉强度为

936MPa,断裂位置在增材直壁结构上部区域,性能较横向焊缝稍差。靠近母材的热影响区硬度相对较低,出现了小范围的软化区,整体的竖向硬度差别并不明显。

3.3 复合电弧增材制造

Pardal等人进行了激光和CMT复合焊接增材制造Ti6Al4V的结构件稳定性研究。结果发现,激光可用于稳定焊接过程,减少焊接飞溅,改善电弧漂移的情况,改善单层和多层沉积的焊缝形状,并将Ti6Al4V增材制造的沉积速率从1.7kg/h提高到2.0kg/h。

综上所述,对于熔焊增材制造钛合金主要集中在TC4的研究中,多采用CMT、等离子等高效熔丝工艺方式,同时采用其他热源辅助焊接的方式稳定焊接过程,进行钛合金的增材制造。分析认为,对于熔焊钛合金增材制造的发展方向应开拓研究制备钛合金功能性材料,便于多领域全方位的应用推广,复合热源的增材方式或其他可控热输入的稳定

增材方式会成为熔焊增材的热门研究方向。

4.固态焊增材制造

4.1 搅拌摩擦增材制造(FSAM)

搅拌摩擦增材制造是一种从搅拌摩擦焊接技术发展而来的固相增材技术,原理如图7所示。增材效率高、成本低;在增材过程中没有金属的熔化和凝固,可以避免熔池带来的冶金缺陷问题,同时搅拌摩擦过程中塑性变形还可以起到晶粒细化的作用,获得低成本、高质量增材产品。

张昭等人基于Abaqus生死单元法和移动热源法建立两种搅拌摩擦增材制造Ti6Al4V有限元模型,研究搅拌摩擦增材的温度分布和晶粒生长情况。研究结果发现,横向增材峰值温度大于纵向增材峰值温度,在搅拌区冷却及增材累积过程晶粒粗化,并且由β相转变为α相,由于不同热循环次数的影响,低层搅拌区晶粒尺寸较大,高层搅拌区晶粒尺寸较小。

4.2 超声波增材制造(UAM)

超声波增材制造(UAM)是一种新的快速成形工艺,用于在室温或接近室温的条件下制造金属基复合材料。较低的加工温度使复合材料能够通过利用嵌入在基体中的高度预应变的形状记忆合金(SMA)纤维产生的回复应力。

Hahnlen等人利用UAM技术制造NiTi-Al复合结构界面强度研究,纤维-基体界面的强度是UAM复合材料的限制因素。结果发现,平均界面剪切强度为7.28MPa,纤维与界面结合方式是机械键合,未发生化学键合或冶金键合方式。

为提高碳纤维增强材料(CFRP)的承重能力,使其能在航空航天和汽车工业上进一步推广应用,James等人进行了CFRP/Ti的超声波增材制造中剪切破坏强度的研究,研究结果发现,采用UAM技术可以实现CFRP/Ti的结构制造,超声波能量和表面粗糙度都对UAM制成结构的剪切强度产生积极影响,在焊接前增加界面的表面粗糙度有助于增加最终焊缝的剪切破坏负荷。

综上所述,关于超声波增材制造钛合金的研究较少,主要进行的是金属基复合材料的研究,以增强复合材料的特定性能满足实际生产应用,分析认为,在未来研究中,应侧重于提升复合材料的力学性能研究方向。

5 结束语

随着现代工业的迅速发展,轻量化的设计成为结构件的发展方向,对结构件的性能和质量要求变的越来越严格,钛合金增材制造技术的迅速发展,可以进一步扩大钛合金结构件的应用范围,提高钛合金增材件的性能,增强结构稳定性。综合国内外所研究的钛合金增材制造技术和现代工业的发展方向,未来钛合金增材制造技术注定将朝着绿色、经济、稳定、快速的方向发展。

1)从绿色发展方向来看,搅拌摩擦增材制造起步阶段较晚,还处于试验研究阶段,未来进行多金属材料的复合结构增材制造,实现特定结构的特种性能,将是该技术的一个研究方向。

2)对于经济、稳定的发展方向,则需要进行电弧增材的稳定性过程探索,尤其是新型复合电弧增材制造的稳定性研究。

3)对于快速性的发展方向,目前阶段激光/电子束增材制造工艺相对较为成熟,应继续探究激光增材制造的经济适用性,从实际生产中的装配精度到生产制造中的工艺优化过程,进而降低生产成本,为钛合金增材制造结构件大面积的生产应用打下基础。

钛及钛合金的锻造工艺研究论文

(1)钛锭生产工艺流程:海绵钛----处理----烘干----布料配料----中间合金----处理----筛分----配料----混料----压制电极----电极焊接----一次熔炼-----二次熔炼----扒皮.切缩孔----取样----检验入库。(2)钛板生产工艺流程:铸锭熔炼----涂层----加热----锻造成板坯----刨洗面----修磨----检查----表面包覆或涂层----加热----热轧----热矫形----中断定尺----表面修磨----淬火----加热----热轧----碱酸洗----表面修磨----中间退火----碱酸洗----冷轧----脱脂除油----成品退火----碱酸洗----取样----成品剪切----检查.探伤(薄板)----成品矫形----包装----入库。(3)钛管生产流程:锻造棒----切断----扒皮----加热----平头----钻孔----镗孔----包套----加热----挤压----矫直----切头.中断----酸洗----检查修理----冷轧----除油----酸洗----真空退火----矫直----取样----精整----检查----包装----入库。(4)钛棒生产工艺流程:铸锭----中断----涂层----加热----锻造----打磨----加热----锻造----打磨----切断----加热----精锻----切断----退火----矫直----车光----探伤----取样----弱酸洗----检查----修磨----切定尺----成品检验----包装----入库。

钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。现在主要用于人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机,生产工艺不大知道

钛合金(TA、TC、TB)铸造性能,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,熔点为172 矽钛合金耐磨地坪5℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。

钛合金锻造工艺研究现状论文

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本科生医学论文题目

1、临床医学本科生综合素质评价指标体系的初步研究

2、以基层就业为导向的医学本科生就业能力提升对策的研究

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10、医学本科生对临床专业课双语教学的理解和要求

11、医学本科生与专科生心理健康状况的比较

12、医学院校实行本科生导师制的思考

13、普通高等医学院校本科生导师制初探

14、医学专业本科生就业 市场调查 与分析——以广东省为例

15、科研实验室开放对培养医学本科生创新与科研能力的作用初探

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11、酶免工作站监控系统的设计与实现

12、乙型肝炎表面抗原胶体金免疫层析法血清快速测定的性能评估

13、基于微型压电与光谱生化分析系统的POCT新技术研究

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16、基于电化学分子信标基因传感技术的HIV-1核酸检测新方法研究

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19、阿托伐他汀对动脉粥样硬化患者外周血中PPAR γ的作用研究及相关炎症因子与动脉粥样硬化关系的建模分析

20、综合性医院医学检验资源优化管理研究

21、全自动多功能免疫检验过程关键问题的优化研究

22、HMGB1通过NF-κB激活TGF-β1诱导特发性肺纤维化发病机制的研究

23、若干病毒感染模型的动力学分析

24、现代综合医院检验中心空间设计研究

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27、医用臭氧与α-干扰素对照治疗慢性乙型病毒性肝炎

28、网织血小板在系统性红斑狼疮患者的临床应用

29、G公司第三方独立医学实验室服务营销策略研究

30、临床毛细管电泳的研究

31、基于光电检测与信息处理技术的纳米金免疫层析试条定量测试的研究

32、贫铀长期作用后的吸收分布特点及其主要蓄积器官的损伤效应研究

33、基于磁性微球的PMMA微流控免疫分析芯片系统的研究

34、hr HPV、L1壳蛋白、p16蛋白与宫颈病变的关系及诊断价值研究

35、76例急性白血病的MICM分型及预后

36、国产化学发光法诊断系统检测乙肝表面抗原的评价

37、蛋白A-藻蓝蛋白β亚基双功能蛋白的性质及其在免疫检测中的应用

38、上海市社区卫生服务中心检验开展现状及检验项目合理化设置研究

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口腔医学毕业论文题目

1、伴有或不伴有下颌偏斜的骨性Ⅲ类成人患者颞下颌关节形态和位置的CBCT研究

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3、牙龈卟啉单胞菌感染牙周膜成纤维细胞的体外实验研究

4、无牙颌种植修复临床回顾性研究及无牙颌种植固定修复咬合初步分析

5、产前暴露于纳米氧化锌对大鼠子代脑发育及成年期行为学特性的影响

6、我国入选PubMed数据库的生物医学期刊文献计量学分析

7、电针治疗对颞下颌关节紊乱综合症大鼠TNF-α、IL-1β影响的研究

8、86例腮腺多形性腺瘤外科治疗的回顾和分析

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11、T-Scan应用于牙根纵裂患者咬合特征分析的初步研究

12、正畸治疗对不同类型错(牙合)畸形患者口腔健康生活质量的影响

13、成人正颌手术前后的心理特征及满意度的相关性研究

14、不同牙面处理方法对窝沟封闭剂微渗漏的影响

15、自锁托槽矫治器与直丝弓托槽矫治器排齐牙列的对比研究

16、构建3D打印牙齿模型及其形态仿真性研究

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18、F大学口腔医学博士学位论文内容和质量研究

19、口腔医学专业人文素质 教育 现状调查及课程教学发展策略

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40、磨牙烤瓷熔附金属全冠的有限元分析

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镍钛合金腐蚀性研究论文范文

化学是一门以实验为基础的学科。化学上的许多理论和定律都是从实验中发现归纳出来的。那么你们知道大学的化学实验 报告 要怎么写吗?下面是我为大家带来的大学化学实验 报告 范文 _大学化学实验 总结 怎么写,希望可以帮助大家。

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化学实验报告格式范文

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化学实验报告论文

大学化学实验报告范文3篇

一、实验目的

1. 了解复盐的制备 方法 。2. 练习简单过滤、减压过滤操作方法。3. 练习蒸发、浓缩、结晶等基本操作。

二、实验原理

三、实验步骤

四、实验数据与处理 1. 实际产量:

2. 理论产量:

3. 产率:

实验二 化学反应速率、活化能的测定

姓名: 班级:学号: 指导老师: 实验成绩: 一、实验目的

1. 通过实验了解浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。 2. 加深对活化能的理解,并练习根据实验数据作图的方法。

二、实验原理

三、实验数据记录及处理

1. 浓度对反应速率的影响,求反应级数 确定反应级数:m= n=

2. 温度对反应速率的影响,求活化能

表2 温度对反应速率的影响 利用表2中各次实验的k和T,作lg 求出直线的斜率,进而求出反应活化能Ea。 ?k?-图,

3. 催化剂对反应速率的影响

实验三 盐酸标准溶液的配制、标定及混合碱的测定

1.了解间接法配制标准溶液的方法。2.学习用双指示剂法测定混合碱中不同组分的含量。

二、实验原理

三、实验数据记录及处理

1. HCl标准溶液的标定结果

2. 混合碱的测量结果

实验日期: 20_ 年 11 月 18 日 开始时间: 9 时 30 分; 结束时间:11 时 30 分; 实验题目:金属的腐蚀 同 组 者:___

编号 NO: 1

一、实验目的和要求

1) 2) 3) 掌握动电位扫描法测定阳极钝化曲线的方法; 测量金属在 0.5mol/L H2SO4 中的阳极极化曲线,确定有关特征电位和电流密度; 测量金属在 0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl 中的阳极极化曲线并考察氯离子对金属 钝化行为的影响。

二、 实验原理与方法

阳极极化曲线一般可分为四个区: 1)活性溶解区:从腐蚀电位( ? c )开始,金属溶解按活性溶解的规律进行; 2)过渡区:金属表面开始发生突变,由活态向钝态转化。此时,电流随电位的正移而 急剧下降; 3)钝化区:金属处于稳定的钝态,表面生成一层钝化膜,此时阳极溶解电流密度( i p , 称为维钝电流密度)很小,并且基本与电位无关; 4)过钝化区:电流密度又开始随电位的正移而增大; 当介质中存在氯离子时, 不锈钢等耐蚀金属材料表面的钝化膜容易被破坏, 存在点蚀电 位,此时,当 ? ? ?b 时,材料表面开始发生点蚀,电流迅速增大;当电流密度增大到一定 值时(如 1mA/cm2) ,改变扫描方向,开始向阴极方向扫描,可能形成一个滞后环。当 ? < ? s14rp 时,钝化膜重新愈合,金属恢复完全钝化状态;而当 ? s14rp < ?< ?b, 时已形成的点蚀继续进行,但不会产生新的点蚀。

三、 主要仪器设备、材料和试剂

1)主要仪器设备 CorrTest 腐蚀电化学测试系统;电解池;玻璃活栓盐桥;洗耳球、金相砂纸、 镊子、丙酮棉球(处理电极表面) ;量筒;滤纸(保护电极表面不被腐蚀) 。 2)三电极种类、材料和有效工作面积 工作电极(电极材料为镍、钛或耐蚀合金) 、饱和甘汞电极(SCE) 、大面积铂辅 助电极(有效截面积为 1cm2) ; 3)测试温度及其控制方法 测试在室温下进行

四、 实验操作步骤

1)启动CorrTest腐蚀测试系统软件,打开恒电位仪的电源开关,开始预热; 2)将玻璃活栓盐桥洗净、烘干后,把玻璃活塞插入盐桥,并使活塞孔对准盐桥 的测试溶液端;将活栓插紧后,向盐桥的参比电极室注入适量的过饱和 KCl 溶液。洗净电 解池,安装辅助电极、盐桥和参比电极; 3)处理电极,将处理好的工作电极置于电解池中使盐桥毛细管尖端对准工作电极 的中心,并且它到电极表面的距离为毛细管尖端外径的

1倍。然后将三个电极连接到恒电位 仪; 4)打开“自腐蚀电位测量”窗口(快捷键F2 ) ,输入数据文件名和注释,设置测 量时间: 15分钟, 采样速率: 1Hz, 其他参数保持默认值。 然后, 向电解池内注入0.5mol/LH2SO4 溶液约200ml后,立即开始计时,并接通盐桥,点击窗口中的“开始”按钮,开始开路电位 的测量; 5)当开路电位测量到所设置的测量时间后将自动停止。此时,打开“动电位扫描” 窗口(快捷键 F4 ) ,输入数据文件名和注释,设置初始电位:? 0.05V(相对于开 路电位) ,终止电位:1.5V(相对于开路电位) ,扫描速率:1mV/s,采样速率:1Hz,其他 参数保持默认值。然后,立即点击窗口中的“确定”按钮,开始极化曲线的测量;

6)测量结束后,取下电极接线夹头,取出工作电极和参比电极,清洗电解池和盐桥 (测试溶液端内、外侧) ,将工作电极按上述方法进行处理,更换 0.5mol/L+H2SO40.5mol/L NaCl 溶液而上述步骤进行下一次实验。注意:此时,在设置“动电位扫描”控制参数时, 应设置回扫电流密度:1mA/cm2。在测量中,当回扫曲线与正扫曲线; 7)待实验结束后,取下电极接线夹头,取出工作电极和参比电极,观察工作电极表 面腐蚀形态。然后,清洗电解池和盐桥(测试溶液端内、外侧) ,将工作电极按上述方法进 行处理,放入干燥器备用。

5 实验结果与讨论

5.1 实验结果

5.2 分析与讨论 5.2.1 ?~i曲线图分析 当工作电极在0.5mol/L H2SO4溶液中时,由图1-2及表1-1的特征值可知,从 腐蚀电位 ? c 开始,金属的溶解规律呈现活性溶解规律,当电位达到-0.44283时 电流随电位的增大而增大,基本符合tafel方程;当电极电位正移到钝化电位?cp =-0.34824时,金属表面开始发生突变,由活态向钝态变化,此时电流随电位正 移而急剧下降直至电位达到稳定钝化电位即 ?p =0.43837,与钝化电位?cp相对应 的阳极电流密度称为钝化电流密度icp =1.69644E-3;当电位正移到稳定钝化电位 p =0.43837时,金属处于稳定的钝化状态,表面生成一层钝化膜,此时阳极溶 解电流密度ip =1.02569E-5(即维电流密度)很小且基本不随电位变化;当电位 达到过钝化电位?tp =0.8527时,由于金属表面钝化膜遭到破 坏,腐蚀再次加剧, 电流随电位的正移而增大。 当工作电极在0.5mol/L H2SO4+0.5mol/LNaCl溶液中时,图1-1以及表1-1中特 征值可知,活性溶解区基本不发生变化,而当电位正移到?cp之后电位先正移至稳 定钝化电位?p =0.12504,而后迅速达到过钝化电位?tp =0.26698,达到过钝化电 位后由于点蚀的存在电流密度随电位的正移而再次增大; 5.2.2 氯离子对钝化过程的影响分析 由以上分析可知, 在溶液中不含氯离子时,由稳定钝化电位正移至过钝化电 位经历的时间远大于含有氯离子时的时间,可见,当溶液中存在氯离子时金属表 面的钝化膜溶液破坏从而过早进入过钝化区,这是由于钝化膜的溶解和修复(再 钝化)处于动平衡状态当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,氯离子 能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子 结合成可溶性氯化物,使平衡便受到破坏,金属表面钝化膜发生破坏。 5.3 结论 1)金属的阳极极化随着电位的正移金属表面会发生钝化,但是随着电位的 继续正移金属表面的钝化膜会发生破坏从而使腐蚀从新加剧;

2)氯离子能时金属表面的钝化膜发生破坏从而加剧腐蚀;

六、 意见和建议

可以取含不同氯离子浓度的溶液进行实验从而验证氯离子浓度对钝化膜破坏的影响; 可以取不同电极及钝化剂进行实验从而验证钝化介质对钝化的影响;

一.实验目的

1.观测 CO2 临界状态现象,增加对临界状态概念的感性认识; 2.加深对纯流体热力学状态:汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理 解;测定 CO2 的 PVT 数据,在 PV 图上绘出 CO2 等温线 3.掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。

二.实验原理

纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度 ( T C) 和最高压力点 (PC) 。 纯物质所处的温度高于 TC,则不存在液相;压力高于 PC,则不存在汽相;同时 高于 TC 和 PC,则为超临界区。本实验测量 TTC 三种温度条 件下等温线。其中 T

三.实验装置流程和试剂

实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成(图 2-3-1) 。试验台本体如图 2-3-2 所示。实验装置实物图见图 2-3-3。 实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部 ,迫使水银进入 预先装有高纯度的 CO2 气体的承压玻璃管(毛细管),CO2 被压缩,其压力和容积通 过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节,水套的恒温水 由恒温浴供给。

CO2 的压力由压力台上的精密压力表读出(注意:绝对压力=表压+大气压) ,温 度由水套内精密温度计读出。比容由 CO2 柱的高度除以质面比常数计算得到。 试剂:高纯度二氧化碳。

图 2-3-1 CO2 PVT 关系实验装置图

2-3-2 试验台本体 1.高压容器 2-玻璃杯 3-压力油 4-水银 5-密封填料 6-填料压盖 7-恒温水套 8-承压玻璃管 9-CO210精密温度计

四、实验操作步骤

1.按图 2-3-1 装好试验设备。 2.接通恒温浴电源,调节恒温水到所要求的实验温度(以恒温水套内精密温度 计为准) 。 3.加压前的准备——抽油充油操作 (1)关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门,开启压力台上油杯的进油阀。 (2)摇退压力台上的活塞螺杆,直至螺杆全部退出。此时压力台上油

筒中抽满 了油。 (3)先关闭油杯的进油阀,然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。 (4)摇进活塞杆,使本体充油。直至压力表上有压力读数显示,毛细管下部出 现水银为止。 (5)如活塞杆已摇进到头,压力表上还无压力读数显示,毛细管下部未出现水 银,则重复 (1)--(4)步骤。

(6)再次检查油杯的进油阀是否关闭,压力表及其进入本体油路的二个阀门是 否开启。温 度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定,则可进行实验测定。

4.测定低于临界温度下的等温线(T= 20℃ 或 25℃ ) (1)将恒温水套温度调至 T= 23℃ 左右,并保持恒定。 (2)逐渐增加压力,压力为 4.0MPa 左右(毛细管下部出现水银面)开始读取 相应水银柱上端液面刻度,记录第一个数据点。读取数据前,一定要有足够的平 衡时间,保证温度、压力和水银柱高度恒定。 (3)提高压力约 0.2MPa,达到平衡时,读取相应水银柱上端液面刻度,记录第 二个数据点。注意加压时,应足够缓慢的摇进活塞杆,以保证定温条件,水银柱 高度应稳定在一定数值,不发生波动时,再读数。 (4)按压力间隔 0.2MPa 左右,逐次提高压力,测量第三、第四……数据点, 当出现第一小滴 CO2 液体时,则适当降低压力,平衡一段时间,使 CO2 温度和 压力恒定,以准确读出恰出现第一小液滴 CO2 时的压力。 (5)注意此阶段,压力改变后 CO2 状态的变化,特别是测准出现第一小滴 CO2 液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个 CO2 小汽泡刚消失时的压力和相应 水银柱高度。此二点压力改变应很小,要交替进行升压和降压操作,压力应按出 现第一小滴 CO2 液体和最后一个 CO2 小汽泡刚消失的具体条件进行调整。 (6)当 CO2 全部液化后,继续按压力间隔 0.2MPa 左右升压,直到压力达到 8.0MPa 为止(承压玻璃管最大压力应小于 8.0MPa) 。 5.测定临界等温线和临界参数,观察临界现象 (1)将恒温水套温度调至 T= 31.1℃ 左右,按上述 4 的方法和步骤测出临界等温 线,注意在曲线的拐点( P=7.376MPa)附近,应缓慢调整压力(调压间隔可为 0.05MPa) ,以较准确的确定临界压力和临界比容,较准确的描绘出临界等温线上 的拐点。 (2)观察临界现象 a. 临界乳光现象 保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至 Pc 附近处,然后突然摇退活塞杆(注意 勿使试验台本体晃动)降压,在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象, 这就是临界乳光现象。这是由于 CO2 分子受重力场作用沿高度分布不均和光的 散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。 b. 整体相变现象临界点附近时,汽化热接近

于零,饱和蒸汽线与饱和液体线接 近合于一点。 此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累,需要一定 的时间,表现为一个渐变过程;而是当压力稍有变化时,汽液是以突变的形式相 互转化。 c. 汽液二相模糊不清现象 处于临界点附近的 CO2 具有共同的参数(P,V,T) ,不能区别此时 CO2 是汽 态还是液态。如果说它是气体,那么,这气体是接近液态的气体;如果说它是液 体,那么,这液体又是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处

于临界温度附近,如果按等温过 程,使 CO2 压缩或膨胀,则管内什么也看不到。现在,按绝热过程进行,先调 节压力处于 7.4 MPa(临界压力)附近,突然降压(由于压力很快下降,毛细管 内的 CO2 未能与外界进行充分的热交换,其温度下降) , CO2 状态点不是沿等 温线,而是沿绝热线降到二相区,管内 CO2 出现了明显的液面。这就是说,如 果这时管内 CO2 是气体的话,那么,这种气体离液相区很近,是接近液态的气 体;当膨胀之后,突然压缩 CO2 时,这液面又立即消失了。这就告诉我们,这 时 CO2 液体离汽相区也很近,是接近气态的液体。这时 CO2 既接近气态,又接 近液态,所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这 就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。 7. 测定高于临界温度的等温线(T = 40℃ 左右) 将恒温水套温度调至 T=40.5℃ ,按上述 5 相同的方法和步骤进行。

五、实验数据处理

表 1.1 原始数据表 23℃ 压强 (Mpa)

将数据绘图如下:

六、实验结果讨论

1.由于实验器材的老化,实验数据本身的准确度不高,所以根据实验数据画出来 的曲线误差较大。 2.加压的时候要缓慢加,不能过快,实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了 较小的气泡,使得实验数据不够准确。

七.注意事项

1.实验压力不能超过 10.0 MPa,实验温度不高于 41℃。 2.应缓慢摇进活塞螺杆,否则来不及平衡,难以保证恒温恒压条件。 3.一般,按压力间隔 0.2MPa 左右升压。但在将要出现液相,存在汽液二相和 汽相将完全消失以及接近临界点的情况下,升压间隔要很小,升压速度要缓慢。 严格讲,温度一定时,在汽液二相同时存在的情况下,压力应保持不变。

T2.

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毕业论文调查报告怎么写呢?一起来看看小编今天的分享吧。毕业论文调查报告可以从三个方面进行描写,首先可以描写调查报告的目的,第二个就是描写调查的具体过程和数据,第三个要描写调查报告的结果和分析。毕业论文调查报告范文篇一:关于毕业设计:”磁流变力矩研抛装置结构与控制系统设计。调查报告课题研究的背景及意义:摘要:目前,工件表面的精整加工占据了大约37%-50%的制造时间,且主要依赖于熟练工人的手工研磨和抛光来实现。在模具和光学零件加工等行业,工件表面精整加工已经成为制约制造技术发展的一个关键问题。因此,深入开展高精度、高效率、低成本的自动化精整加工技术与方法研究具有重要的意义。针对工件表面研抛过程中普遍存在的力-位耦合问题,提出了一种基于磁流变力矩伺服器和经济型数控车床的力-位解耦控制研抛技术和方法,并进行了理论探讨和实验研究。该方法通过磁流变力矩伺服器对研抛力进行独立控制,通过数控车床的位置伺服系统控制研抛工具的位置和姿态,从而有效地解除了研抛过程中的力-位耦合,为实现工件表面的高精度、高效率、低成本、自动化研抛奠定了重要的基础。针对磁流变力矩伺服器设计与应用的需要,对磁流变液性能进行了测试研究,提出了临界剪切速率的概念,修正了BINGHAM模型,并建立了磁流变力矩伺服器的力矩计算模型,分析了工作转速对输出力矩的影响规律,引入了临界转速概念,指出为了提供稳定的输出力矩,力矩伺服器应工作在临界转速之上;借助于ANSYS软件工具对力矩伺服器的磁路进行了数值分析,验证了所设计的磁流变力矩伺服器结构的合理性。针对研抛过程研抛力矩控制的需要,建立了研抛工具系统的动态模型,并对控制系统进行了仿真分析,得到了适合于此系统的控制参数。最后对力矩控制进行了实验研究,确定了合理的控制和采样周期。在单位阶跃信号激励下,得到了理想的控制效果。针对研抛过程中研抛头位置和姿态控制的需要,介绍了工具系统的路径规划方法,并结合Preston方程分析了规划的路径对研抛参数的影响,得到了在匀速进给条件下,工件曲率半径对研抛驻留时间的影响规律,即曲率半径越小,驻留时间越长,并给出了车床的主轴转速运行模式的选择方法。针对旋转体非球面工件的研抛实验需要,开发了一套非球面柔顺研抛控制软件系统,提出了一种研抛力矩的时域规划方法,并分别对旋转抛物面、椭球面和平面进行了研抛实验,均得到了纳米级的表面质量,验证了力-位解耦理论的有效性与可行性主要技术参数:1.磁流变控制电流0~2.5A.2.阻尼器输出力矩0~5N.M磁流变技术研究现状及其应用:20世纪40年代,电流变液(ERF)和磁流变液(MRF)相继由Winslow和Jabinow发明,并可以迅速引起人们的注意。人们发现,利用磁流材料的可控特性进行工作可以达到消耗被控系统振动能量,抑制振动幅度,降低能耗,提高性能的目的性,从此掀开了电|磁流材料在振动抑制领域的长时间探索和应用。由于磁流变液的剪切屈服应力比电流变液大一个数量级,且磁流变液具有良好的动力学,电源电压小,耗电功率小及温度稳定性等特点,因此越来越受到广泛的关注。电流变液与磁流变液主要指标对比如表1所示。磁流变液与电流变液性能能比较白俄罗斯学者ShulmanZP和Kordonsky,WI在磁流变材料研究中取得较大进展,随后美国Lord公司·Ford车辆公司,Delphi公司,德国的BASF公司都开展了磁流材料的研究工作并取得了可喜的进展,已有的商业化磁流变体面世。各国学者的研究工作使人们进一步了解磁流变材料的流变机理和宏观性,为磁流变学的研究奠定了坚实的基础,美国Lord公司的Carlson,J,D.在1994·1995年申请了磁流变材料的技术专利。在磁流变材料的悬浮相选择和制备方面,美国Lord公司做了开创性的工作,该公司先后报道了多种合金制备的磁流变体所采用悬浮相为铁—钴合金钛,镍合金铁,.1995—1997年Ashour,D。对磁流变材料的沉降问题和磁流变材料的制备技术进行了系统的研究,取得了不少有价值的成就。Kordonsky,W,I.利用夹杂纳米尺寸的硬磁微粒作为悬浮相来改善磁流变材料德尔沉降问题。这种做法突破了传统的采用表面活化剂或添加剂来改善沉降性,为改善次流材料的稳定性开拓了新的思路。美国Ford车辆公司利用偶极子相互作用的模型来研究磁流变材料的流变特性,对磁流变材料的剪切屈服应力进行了数值计算,其研究结果基本一致。Lemaire,E等对磁流变提的屈服应力与悬浮微粒尺寸的关系进行了烟具,发现悬浮相微粒尺寸对屈服应力的影响取决于耦合系数的大小,一定尺寸的单分散系比多分散系试样具有更佳的磁流变效应,这种效果来自无流动条件下的布朗运动引起的结构起伏,该运动使单链中两相邻微粒之间距离大于多分散系的平均距离,而链结构对流体流动的阻力恰恰来自于这种加大的间隙。我国对磁流变材料的研究始于二十世纪九十年代,目前已在磁流变材料制备,流变学机理和工程应用方面取得了一些成就。较早从事这方面研究的单位有;复旦大学,中国科技大学,哈尔滨工业大学,哈尔滨建筑大学,西北工业大学,武汉工业大学,重庆大学和国家仪表功能材料工程研究中心等单位。中国科技大学,哈尔滨工业大学和重庆大学在磁流变性能的检测方面取得了一些研究成果。国家仪表功能材料工程研究中心研制的磁流变液,其剪切屈服应力基本达到美国Lord公司的产品水平。复旦大学,中国科技大学还对磁流变液的流变机理进行了研究,采用了一些有参考价值的模型和理论分析方法。西北工业大学对磁流变液的稳定性进行了分析,采用了一些提高磁流稳定性的措施。毕业论文调查报告范文篇二:专业:行政管理一、调查的原因及目的“科教兴国”是国家提出的把建设有中国特色社会主义事业全面推向二十一世纪的重大战略,是增强综合国力、强国富民的战略方针。科教兴国战略为科技和教育事业的发展提出了重要任务,企业职工教育培训作为教育大系统中的重要组成部分,担负着提高劳动者素质、促进科学技术发展的重任。做好企业职工教育培训工作,有利于科教兴国战略的实施,有利于经济的发展和社会的进步。职工培训是人力资源管理与开发的组成部分和关键职能,企业要生存和发展,必须重视职工培训.随着科学技术的进步、职工个人的发展以及企业发展的需要,职工培训越来越重要;由于传统和计划经济体制的影响,一些企业对该工作存在诸多误区:成本能省则省、效益好时不需培训、效益差时无钱培训、高管人员不需培训等.因此要从观念、内容、方式以及授课者的选择等方面创新职工培训工作.只有这样,企业才能在市场竞争中立于不败之地.因此研究和探讨企业职工教育培训工作意义深远重大。企业职工必须接受培训作为继续学习的一种手段,职工培训在帮助企业迎接竞争性挑战的过程中扮演着重要的角色。职工培训可以有效地帮助企业创造价值或赢得竞争优势,重视职工培训工作的企业会比他们的竞争对手表现出更好的经营业绩,更有信心迎接竞争性挑战。培训不仅通过职工自觉性、积极性、创造性的提高而增加企业产出的效率和价值使企业受益,而且增强职工本人的素质和能力,使职工受益。培训是管理的前提、培训是管理的手段。培训不仅为管理创造了条件,其本身就是一种管理的手段,即培训通过满足职工高层次的精神文化需求来激发职工的干劲和热情。企业同时应把培训作为管理的机会和途径,以及完成任务的方法和手段,围绕企业的任务和目标来实施培训,并通过培训沟通上下级的联系,掌握工作进展状况,达成相互理解与支持,共同不断提高工作绩效。为了充分了解企业职工思想现状,了解企业对职工培训要求和规划,建了解统化、结构化的企业内部培训体系。本人在成都某企业范围内采取问卷的方式进行了一次培训需求调研,共发出问卷100份,回收问卷95份,其中有效问卷94份,中层管理人员问卷8份,主管级及职工级86份,现简要对问卷结果加以统计与分析。二、调查时间、地点、方法1.调查时间:2011年3月2、调查地点:某国有企业3、调查方法:问卷式调查和查阅资料相结合三、调查内容及分析(一)目前企业培训存在的问题1、对培训工作不够重视。随着科技技术的飞速发展对职工的知识技能、创新能力、管理能力的要求越来越高,但是对职工的素质培训和技术培训不能及时进行,大部分现场职工各部分管理人员不能得到有效的培训。缺乏“苦练内功、培养后劲”的意识和行动,长期以往只会导致企业管理水平和安全生产水平的下降。2、培训工作尚不能适应企业发展的需求。培训工作仍停留在简单的技能培训上,且多以陈旧的培训方式为主,培训效果级差,没有根据企业的整体发展合理地进行布局规划,缺乏分专业分层次和循序渐进的培训。3、没有调动职工参与培训的积极性。目前培训工作被动参加的多,主动学习的少,应付的多,真正求知的少。由于没有建立起有效的激励机制,企业需求和员工个人发展的要求不能很好地结合起来,再加上培训工作没有结合企业生存的.些根本性问题,因而难以充分调动职工培训的积极性。4、培训效果反馈不够健全。由于常常搞突击式的培训,人多量大,时间紧,给出题、考核、阅卷带来许多困难,培训部门对培训后的效果不能进行全面、及时的分析和评价,因而无法对后来进行更合理有效地培训安排,从而不能保证培训效果和质量的提高。5、培训方法落后,多数情况下培训工作采用讲授和技术问答的形式,没有采用互动练习的设施,缺少基础设施的配置。(二)人才管理与技能1、在人才使用上,中高层管理者获得了较高的支持率。部门负责人作为企业的中坚力量,肩负着不断创新、发展企业的重任,从统计数字发现,在工作任务分安排方面,80%左右的职工认为,中高层管理人员做到了用人所长,但仍有20%人员认为存在不公平现象。2、部门内部沟通基本顺畅,但部门间急需加强。多数职工普遍反映,在实际工作中,上级对其的工作支持力度较强,并就工作内容进行沟通,但从后续问题的调查显示,部门内沟通并没有达到预期要求;也有一部分职工反映,部门间的工作衔接并不十分理想,很多时候只是职工自己沟通和联系,而部门负责人沟通比例也仅占55%。对于部门内部的职工间沟通,调查者则在三个方面表现较为均衡:自己协调、询问同事、求助领导。3、中级管理人员急需提升的方面。根据调查数据显示,多数职工认为,在以后的工作中,中级管理人员需在以下几个方面提升个人素质,依次为:责任心、上下级沟通、领导艺术、团队文化、公平性、业务能力、思想意识、职工激励、成就动机。而据中级管理人员的调查显示,则依次为:责任心、上下级沟通、团队文化、领导艺术、公平性、业务能力,思想意识、职工激励、成就动机。(三)团队精神状况和素质1、除少数职工外,团队士气良好。在实际调研中,28%的职工认为我们团队的精神非常高昂,60%认为我们团队是一个充满关爱、团结一致的集体,但12%的职工认为团队现处在低迷的时期。针对团队的特定成员进行调查时发现,约有35%职工反映某些职工没有与整个团队融合起来,表现出例外或特例的行为。2、个人利益与个人绩效没有紧密结合。团队是由个人构成的,个人业绩是团队业绩的基础,只有实现个人利益与个人绩效息息相关,才能调动职工的积极性和责任感。3、团队的素质能满足工作要求,但总体提升缓慢。据统计资料显示,60%职工认为企业团队的素质与优秀企业相比,总体水平不差上下,25%认为略差,15%认为较差。在职工与团队合作的信心方面,30%职工认为团队正向有利方向发展,35%认为没有变化,20%保持观望状态。在团队素质的提升方面,40%职工非常认同我们的团队正在进步,35%基本认同这一事实,20%表示沉默,5%表示不认同。(四)职工个人专业知识与技能的发挥职工专业技能的自我评价。职工普遍认为,在实际工作中自身的专业技能比较满意,这一比例高达80%,仅有15%左右的职工认为自己的技能相当完备,与此同时,5%职工对自身知识与技能表示了不满,希望在以后的工作中逐步提升。但在专业技能转化方面,这一比例有所下降,75%职工认为自身的技能基本发挥,25%职工认为没有完全发挥,可见专业素质在向业绩转化上并不十分理想,职工的潜能和能力有待于进一步开发。四、今后的对策与建议。根据目前企业的培训现状,为了让企业的培训更有效,应从以下几个方面来完善培训体系:1、强化职工责任心的培养。针对本企业的工作情况和工作特性,对职工加强质量意识的培养,使职工充分意识到缺乏责任心所造成的严重后果及给企业发展带来的不良影响。从而保证生产有序地进行。2、加强职工之间相互沟通。不定期的和企业职工进行交流,使职工的意见能够及时反馈,发现的问题能够及时解决。便于部门之间以及领导和职工之间的的相互了解和协调。3、调整人员配置、促进职工技能发挥。针对每个职工的特点对其岗位进行调整和安排,使其能够充分发挥个人特长,避免人才浪费。4、加强团队融合提高团队素质。多进行一些团队活动和考核,以便加强团队合作,从整体上提高整体素质。加强职工培训,在良好的人际关系,相互配合的工作环境下,在公平公正的基础上,可以更好的激发职工工作的热情和斗志,全身心的投入到工作中去,使他们的主动性、创造性将自然地倾泻出来,自觉与管理者一道,把工作做得尽可能好,不仅让职工觉得实现了自己的人生理想,同时对企业有了满足感和归属感。也使企业和职工得到共同的发展,真正实现企业和职工的双赢。一个企业应有明确的培训政策,并有企业自上而下的支持。培训政策不仅要表明企业政策是为最大限度地发挥职工的能力,而且要使职工对各种培训方案非常清楚。否则,培训就不能取得满意的效果。另外,企业还要向职工解释培训的真正意义,让职工感到培训是一个提高自己知识和能力的宝贵机会,从而创造出一种气氛,让职工感到培训机会来之不易,加倍珍惜培训机会。总之,员工培训的有效管理与创新在知识经济时代日益凸现其重要性,现代企业的竞争是人才的竞争、是知识的竞争,而培训正是培养人才、传播知识、实现知识共享的有效途径。因此,加强员工培训的管理与创新是企业在21世纪培育核心竞争力,取得不断成功的关键所在。以上就是小编今天的分享了,希望可以帮助到大家。

镍钛合金腐蚀性研究论文题目

镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金,具有良好的可塑性。镍钛合金是一种形状记忆合金,形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上,疲劳寿命达1*10的7次方,阻尼特性比普通的弹簧高10倍,其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢,因此可以满足各类工程和医学的应用需求,是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外,还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。(一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。(二)镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelasticity) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于其弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守胡克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性:不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性:镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力:目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。

(一)镍钛合金的相变与性能顾名思义,镍钛合金是由镍和钛组成二元合金,由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相,即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相(奥氏体相)-R相-马氏体相。 R相是菱方形,奥氏体是温度较高(大于同样地:即奥氏体开始的温度)的时候,或者去处载荷(外力去除Deactivation)时的状态,立方体,坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低(小于Mf:即马氏体结束的温度)或者加载(受到外力活化)时的状态,六边形,具有延展性,反复性,不太稳定,较易变形。(二)镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性(shape memory) 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后,将马氏体在Mf以下温度形变,经加热至Af温度以下,伴随逆相变,材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变,在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下,由于外加应力的作用,导致应力诱发马氏体相变发生,从而合金表现出不同于普通材料的力学行为,它的弹性极限远远大于普通材料,并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比,超弹性没有热参与。总而言之,超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大,可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果,因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变,当弓丝被加热到400ºC以上时,超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性:不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高,矫治力增加。一方面,它可以加速牙齿的运动,这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动,从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养,维持其生机和正常功能。另一方面,正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能:有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性:镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下,表面层钛氧化充当了一种屏障,使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力:目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平,说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性:由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大,对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现,不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大,超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要,而传统弓丝如不锈钢丝,有加重牙根吸收的倾向。(三)镍钛合金丝的分类EvansandDurning分类法1)1940年,黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2)1960年,马氏体稳定化合金:多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低,可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变,因此不呈现记忆效应和超弹性。3)1980年,中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝,为奥氏体激活合金:即在任何状态下都呈现奥氏体状态,置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态,马氏体状态只能由应力引起,具有超弹性,但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度,能产生较弱的矫治力,。作大的特点是从最初的启动到最后阶段,其产生的力持续恒定,在治疗早期牙齿不整齐时,效果较好。缺点是常温下无法弯制成型,不易焊接。若将该公司作为主弓丝,常可引起不希望的扩弓或者缩弓,且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4)1990年,马氏体激活镍钛合金:即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近,在室温时以一种多元状态存在,易于变形,置于口腔内时,由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变,即存在形状记忆功能和超弹性。在常温(25℃左右)及以下温度易于变形,而当达到一定温度(32℃左右)以上,又会恢复到原来预成形状,表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的NitinolHA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性,将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型,并安放到托槽中就位,而当在口腔中受体温热量而激活后,可产生出形状恢复力,又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软,受热激活而变得弹性大”的特点,患者可以在医生的指导下,利用口含冷、热水的方式改变矫治力,更加方便了矫治者的矫正,减少了初期矫治的不适感。5)Gradedthermodynamic:增加的热力学镍钛合金:将TTR温度高于口腔温度,大概是40℃左右,这样,当镍钛弓丝置于口腔内时,仍然为多元状态,弓丝较为柔软,在口含热水时,才有奥氏体相变。因此,矫治力更加弱,可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。(四)镍钛合金丝的临床应用:1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线,目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝,这样,患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术,MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝(HANT丝),DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝(相变温度大概在40度左右),O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧:镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧,具有镍钛超弹性的特别,适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能,在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小,能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,其释放的矫治力相差3.5-4倍。故在正畸矫治应用中,患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝是日本的Dr.Soma等研究开发的,由Tomy公司生产。“LH”是名自“LowHysteresis”,也就是说,当此弓丝被结扎到托槽上时,即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线,L-H弓丝的滞后范围最小,这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势,同时该曲线初始斜度低,说明该弓丝刚度低,其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大,显然L-H弓丝有明显的机械学优势。由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高,因此将其称之为钛镍丝,并有实验证明其吸震效果较强。LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制,并可以用热处理仪器加热定型,因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙,以及最后的完成阶段,上下各一条弓丝即可以完成治疗,只要每一个阶段将弓丝取出弯好所需的形状,再用热处理仪器将之定形,加强硬度即可。目前在临床上使用L-H弓丝进行扩弓治疗,矫治开颌、偏颌以及反颌,因其力量的持续稳定和柔和,效果较好。同时常常配合使用J钩来改善弓丝较软的不足。虽然MEAW技术对于矫治以上错颌也有理想的效果,但繁复的弓丝弯制常使许多医师望而却步。因此有些医师改采用与力学系统类似的摇椅型镍钛弓丝加上前牙垂直牵引,虽然这样也有类似的效果,但总觉得与MEAW比较时,各个独立的牙移动的方面不如MEAW技术,原因在于摇椅型镍钛丝是一条连续的弓丝,并且亦没有办法弯折。因此,托槽粘接的角度与弓丝的摇椅曲度决定了每一颗牙齿的角度,不像MEAW技术中每一个牙齿的角度较有个别调整的空间。使用LH镍钛弯上摇椅,再用弓丝成形器在口内弯折后倾弯或者前倾弯,效果相当理想。

镍和钛的金属合金,具有两种特性:形状记忆效应和超弹性

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