基于反向传播神经网络的压制成型工艺参数优化

利用反向传播神经网络的可预测性,基于Matlab软件进行压制成型工艺参数优化。以成型温度、成型压力、成型时间及升温速率这四个工艺参数为输入因素,以结合强度、摩擦因数和磨损量这三个性能评价指标为输出参数,建立反向传播神经网络模型,进行训练学习与仿真计算,并进行检验。通过这一反向传播神经网络模型,可以预测不同工艺参数组合下的压制成型制品性能评价指标。通过研究确认,当成型温度为332.32～348.04℃,成型压力为9.39 MPa～9.84 MPa,成型时间为48.87～51.18 min,升温速率为5.86～6.14℃/min时,压制成型的金属塑料自润滑复合材料综合性能最佳。     

陶瓷/金属复合材料制备工艺及实验装置设计

介绍了真空压力浸渗工艺制备陶瓷/金属复合材料的工艺原理,并就真空压力浸渗法制备复合材料工艺过程的影响因素进行了动力学分析,给出了渗透时间、温度及预制体高度、纤维含量和纤维直径等工艺参数的定量关系。设计了一套便捷实用的小型实验装置,巧妙采用底注式真空系统、双层不锈钢壳体结构和可拆卸式联接件使得实验装置结构简化,实用方便。     

工艺参数对石墨/铜基复合材料导电性能的影响

为了制备导电性能良好的石墨/铜基复合材料,研究了球磨时间、热压烧结及热挤压等工艺参数对其导电性能的影响;用扫描电镜分析了材料的拉伸断口形貌.结果表明:复合材料的导电性随球磨时间的延长和挤压温度的提高呈现先升高后降低的规律;提高挤压比和烧结温度、增加热压烧结时的压力以及延长烧结保温时间均有利于改善复合材料的导电性;球磨3h石墨/铜复合粉经压制(压力700 MPa、保压30 s)、真空热压烧结(压力48 MPa、烧结温度600℃、保温1h)和热挤压(挤压温度750℃、挤压比16)后,铜基体连接成连续的三维网络,且石墨均匀分布在网络之间,有效地发挥了石墨/铜基复合材料中铜的导电性.     

混粉电火花加工SiCP/AI复合材料的工艺研究

为解决常規机械方法难以高精度加工SiCp/Al复合材料的问题,采用混粉电火花加工方法,成功加工出乎均表面粗糙度值为 Ra0.682 μm的φ50 mm圆平面,并总结出混粉电火花加工SiCp/AJ复合材料的工艺规律,形成了一套较完整的加工工艺电参数,证明了混粉电火花加工SiCp/Al复合材料是完全可行的,在传统切削加工SiCp/Al复合材料方法之外开辟了一条新的加工途径,并为SiCp/Al复合材料的应用开辟了更广阔的应用领域.     

复合材料风机叶片树脂传递成型过程工艺参数研究

基于有限元/控制体积法,对复合材料风力发电叶片树脂传递成型过程进行模拟分析。针对风机叶片制造引起的主要缺陷,对保压控制参数、溶体温度和模具温度等工艺参数对填充时间、浇注口压力以及叶片翘曲变形量的影响进行了数值分析。通过分析得出:随着保压压力的提高,浇注口压力增加,叶片制品的翘曲量减少;随着溶体温度的提高,浇注时间减少,浇注口压力降低;当模具温度提高,翘曲量随之降低。研究结果为叶片树脂传递成型工艺参数的设置和优化提供了理论参考。     

TC4钛合金双层板结构超塑成型/扩散连接工艺

采用先超塑成型(SPF)后扩散连接(DB)工艺对TC4钛合金双层板结构进行了加工;利用有限元软件Marc模拟了此工艺过程,获得了优化的压力-时间曲线,并预测了成型零件的壁厚和型状;并与在热成型机上的试验结果进行了对比。结果表明:最佳超塑成型参数为成型温度900℃、成型压力2.5 MPa、成型时间1 000 s;在超塑成型过程中,板料周边的厚度最薄而中间区域最厚,下面板壁厚分布比上面板均匀,成型后零件壁厚与预测结果吻合较好;最佳扩散连接参数为连接温度900℃、连接压力3 MPa、连接时间80 min;连接部位具有较高的焊合率。     

制备工艺对TiB_2-CB/PE复合材料PTC性能的影响

采用熔融共混法制备了TiB2-CB/PE复合材料,在130,160,180℃以及3,6,8 MPa的条件下热压成型后,分别进行退火处理(120,130℃)和硅烷交联处理,研究了热压工艺、退火温度和交联工艺对复合材料PTC性能的影响以及相关机理。结果表明:随着热压压力和温度升高,复合材料的PTC性能呈先上升再下降的趋势;在合适的热压温度和压力成型后空冷处理可以提升复合材料的结晶度,且结晶度越高,PTC性能越好;在压力为6 MPa、温度为160℃下热压并于空气中冷却制得复合材料的结晶度为48.4%,室温电阻率为4.47Ω·m,PTC强度高达5.1;退火处理后,复合材料的峰值电阻率和PTC转变温度都有所提高;硅烷交联处理使复合材料的热循环稳定性得到显著提高,NTC效应也基本得以消除;复合材料PTC效应的产生与聚乙烯基体结晶区的熔融与再结晶密切相关。     

基于多因子交互作用的PP/EPDM复合材料注射成型工艺优化

通过Moldflow仿真软件建立了汽车侧踏板聚丙烯/三元乙丙烯(PP/EPDM)复合材料端盖注射成型仿真模型,采用析因设计筛选出对工件翘曲、体积收缩、表面缩痕等缺陷影响最显著的主因子与交互因子,应用正交试验设计方法模拟得到最佳注射成型工艺,并进行了验证。结果表明:对目标值影响显著的主因子为熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间和保压压力,交互因子为熔体温度与模具温度、注射时间与保压时间;最优注射成型工艺为熔体温度220℃、模具温度40℃、注射时间2s、保压时间25s、保压压力60 MPa,模拟得到的最大翘曲量比原工艺方案的减小了33.21%,体积收缩率降低了39.61%,表面质量显著提高。     

橡胶模成型和真空烧结制备碳化硼锆合金

以碳化硼、氢化锆-2粉为原料,用橡胶模成型和真空烧结的方法制备了碳化硼锆合金,用浸渍法测定烧结体的相对密度与开孔率,用扫描电镜分析了烧结体的微观结构,研究了碳化硼含量、成型压力、烧结温度、保温时间、助烧剂加入量对碳化硼锆合金相对密度的影响。结果表明:碳化硼对烧结有阻碍作用,烧结体的相对密度随碳化硼含量的增加而降低;坯体的成型压力越高,烧结温度越高,保温时间越长,烧结体的相对密度越高;锡粉有较好的助烧作用,但锡粉的质量分数不宜超过0.5%,如果添加量过高,烧结体的相对密度反而下降。     

模压压力对PIP法制备2D-SiCf/SiC复合材料力学性能影响

对PIP法制备2D-SiCf/SiC复合材料成型过程中模压压力对2D-SiCf/SiC复合材料致密度、孔隙率以及力学性能影响进行了研究.结果表明,材料的致密度随模压压力的增加而上升,而复合材料弯曲强度随模压压力的增加先升后降.当模压压力为1～3 MPa时,复合材料具有较高的致密度,同时SiC微粉对纤维的机械损伤以及模压成型过程中在复合材料中产生的残余应力均较小.纤维的就位强度较高,故复合材料具有较好的力学性能.     

Material removal rate and electrode wear ratio study on the powder mixed electrical discharge machining of cobalt-bonded tungsten carbide

In this article, a material removal rate (MRR) and electrode wear ratio (EWR) study on the powder mixed electrical discharge machining (PMEDM) of cobalt-bonded tungsten carbide (WC-Co) has been carried out. This type of cemented tungsten carbide was widely used as moulding material of metal forming, forging, squeeze casting, and high pressure die casting. In the PMEDM process, the aluminum powder particle suspended in the dielectric fluid disperses and makes the discharging energy dispersion uniform; it displays multiple discharging effects within a single input pulse. This study was made only for the finishing stages and has been carried out taking into account the four processing parameters: discharge current, pulse on time, grain size, and concentration of aluminum powder particle for the machinability evaluation of MRR and EWR. The response surface methodology (RSM) has been used to plan and analyze the experiments. The experimental plan adopts the face-centered central composite design (CCD). This study highlights the development of mathematical models for investigating the influence of processing parameters on performance characteristics.     

用铝粉作增粘剂制备泡沫铝

采用熔体发泡法制备了孔结构均匀、孔隙率高的泡沫铝材料,系统研究了铝粉(增粘剂)含量、增粘搅拌时间、保温时间和发泡剂的含量对孔隙率和孔结构的影响。对铝粉在铝熔体中的增粘机理以及在发泡过程中对气泡的稳定作用进行了讨论。结果表明:加入质量分数5％铝粉,搅拌时间7 min,发泡剂TiH2质量分数1．5％,保温5 min的条件下,可以得到孔结构均匀、孔隙率约75％的泡沫铝硅合金材料。     

渗透法应用于辉光放电质谱法样品制备

Non-conducting powder samples usually are mixed with a conducting host-matrix before glow discharge mass spectrometry (GD-MS) determination. Infiltration technique under high pressure was applied on GeO₂ sample preparation of GD-MS. Appropriate parameters of mixing procedure are discussed. This method ensures good homogeneity, relative low contamination and satisfying precision. Analytical results indicate that infiltration technique is suitable for the production of oxide samples.     

粉末合成钎料的探讨

SHS（自蔓延高温合成）的基本原理是利用组元之间的化学反应固态下合成材料,粉末合成钎料是依据SHS的原理,结合钎焊、扩散焊和粉末冶金技术提出的一项钎料制造新方法。试验研究的粉末合成方法有两种,其一是将铜粉加入熔态的铝硅熔液中;其二是将铜粉、铝粉、铝硅粉充分混合,在一定温度下对混合金属粉加压,使其形成有一定强度的粉锭。     

Nature and removal of the modified layer in Cu CMP with ferric nitrate as oxidizer

Chemical mechanical polishing (CMP) has been introduced in the semiconductor manufacturing industry in order to achieve global planarization of wafer surfaces. Lately, copper has replaced aluminum for its better electrical and mechanical properties.Cu CMP consists in the transformation of the copper surface layer to copper oxide, which is then removed by alumina abrasive particles. The oxidizer is the chemical agent that transforms the copper into copper oxide.We have been studying the influence of ferric nitrate as oxidizer on the copper CMP.We evaluated the nature of the copper oxide with XPS observation. We found it was cuprous oxide (Cu₂O) that was actually removed by the abrasive particles.We observed that the removal rate increased with the oxidizer concentration for low concentrations, but was almost constant for higher concentrations.We also evaluated what becomes of the polishing residues for short time processes, once they are removed from the surface. The remaining copper particles are too small to be responsible for any posterior damage of the surface.     

TiH2粉注射成形用新型粘结剂的研制及其性能

研发了一种适合TiH2粉注射成形用新型石蜡基粘结剂,对粘结剂组元间的相容性进行了计算,并分析了该粘结剂的流变性能和脱脂性能。结果表明:该新型粘结剂各组元相容性好,能够与TiH2粉实现良好混合,装载量(体积分数)达到70%以上;粘结剂流变性能佳且稳定,在注射温度为160℃和剪切速率为125s-1的条件下,黏度为0.081Pa.s,粘流活化能为36.85kJ.mol-1;与常规石蜡基粘接剂相比,在同样工艺条件下使用正庚烷脱脂时相同时间下脱脂率提高20%～30%;脱脂坯缺陷少、保形性好;与原料粉相比,经过热脱脂后坯样的碳含量仅增加了0.02%,氧和氮含量均降低。     

线切割与真空热扩散焊组合工艺制备微模具

采用线切割和真空压力热扩散焊组合工艺制备了高深宽比的三维微结构。分别研究了线切割与热扩散焊工艺并获得了较好的工艺参数用于制备微模具。首先,在脉冲宽度为10μs,脉冲间隔为40μs,线切割电流为0.28A,电压为60V的条件下,对100μm厚的铜箔进行线切割,获得了多层二维微结构。然后,在热扩散温度为850℃,热扩散时间为10h,压力为1.0μPa的工艺参数作用下,对多层铜箔二维微结构进行真空压力热扩散焊接,通过多层二维微结构的叠加形成微模具,并制备了六棱台微型腔模具及微型级联齿轮模具。实验结果表明:三维微模具表面形貌较好,制作结果较理想,与设计模型基本相符。最后,通过超声模压成型分别获得了二阶和三阶的塑料级联齿轮。这些微塑件质量良好,验证了该工艺方法的可行性。     

热还原生成法制备Al_2O_3/Cu自生复合材料的研究

从化学反应热力学和动力学的角度,对 Ｃｕ２ Ｏ Ａｌ二元体系反应过程进行了研究,提出了用热还原生成法制备 Ａｌ２ Ｏ３／ Ｃｕ 自生复合材料的新方法,并通过基本实验和采用多种分析手段,对此方法进行了初步验证,同时制备出了此复合材料。     

不同润滑条件下氧化铝陶瓷衬板的磨损机制

在干摩擦、水润滑、油润滑3种不同润滑条件下对氧化铝陶瓷进行摩擦磨损试验。利用SEM对磨损后的磨痕进行观察并进行显微组织结构分析,探讨不同介质下氧化铝陶瓷的磨损机制。结果表明:氧化铝陶瓷材料干摩擦条件下的磨损机制为大量的脆性剥落和大量的磨粒磨损,在水润滑条件下为较少的脆性剥落和轻微的磨粒磨损,在油润滑条件下为很少的脆性剥落和极微的磨粒磨损;液体润滑剂可使氧化铝陶瓷材料的磨损量大幅度降低,其中油润滑条件的减磨效果最为突出。     

金属铝粉/无机多孔粉末改性PP基复合材料的性能研究

本文以聚丙烯(PP)为基础材料,通过添加一定量的金属铝粉和多孔粉体对其进行共混改性,并研究了复合材料的拉伸强度、冲击强度、球压痕硬度和耐热性。结果表明:当金属铝粉含量为2wt%,多孔粉体含量为7wt%时,复合材料的耐热性最好;当金属铝粉含量为2wt%,多孔粉体含量为9wt%时,复合材料的拉伸强度达到21.14MPa,冲击强度达到1.62MPa,球压痕硬度达到61.0N/mm 2,此时复合材料具有较好的综合性能。