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钛合金与汽车轻量化技术

汽车轻量化技术作为汽车工业的重要技术，是解决汽车节能、安全、环保的重要措施之一。在《中国制造 2025》文章中，明确指出了先进轨道交通装备和节能与新能源汽车要发展轻量化技术，此技术重要性不言而喻。而钛合金从应用之初，就在军事与航空航天领域发挥了至关重要的作用，图 1 所示为钛合金月球车。随着社会的发展和国际原油价格的上涨，人们对汽车的排放标准提出了更高的要求，面对这种情况车企不得采用新材料应用到汽车上来，以达到减轻汽车重量的目的，比如钛合金材料就能达到要求。

  • 2022-02-05
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激光喷丸强化TC4钛合金抗氢渗透试验研究

TC4 （Ti-6Al-4V） 钛合金具有比强度高、密度低、耐腐蚀性强等优异性能，在海洋工程装备领域中应用广泛，然而，钛合金亦具有较强的环境敏感性，海洋富氢环境将加剧钛合金构件表面的吸氢反应，导致氢致开裂，造成重大安全事故。激光喷丸表面改性技术利用高强冲击波压力在材料表层诱导应力强化和组织强化效应，可有效降低海洋工程关键结构件发生氢脆和应力腐蚀开裂的概率。本文以 TC4 钛合金为研究对象，通过理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法，分析激光喷丸 （Laser peening, LP） 强化前后，试样中氢吸附和氢扩散行为的变化规律，探索激光喷丸 TC4 钛合金抗氢渗透的宏微观强化机理，最终实现延长海洋结构装备服役寿命的目的。

  • 2022-02-05
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关于镍钛形状记忆合金的生物相容性探讨

镍钛形状记忆合金（Nickeltitanium shape memory alloys，NiTi．SMA）因具有良好的生物相容性、形状记忆效应以及超弹性等优异性能成为理想的体内固定材料。由于镍钛形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性可以有效避免应力遮蔽引起的材料断裂，因而有望长期存于人体内，但是合金在人体内受腐蚀释放的镍离子存在生物毒性，对局部组织有致敏甚至是致癌作用，所以又限制了其广泛应用。本文总结镍钛形状记忆合金在体内外应用的生物相容性方面的研究进展，并指出镍钛形状记忆合金的表面处理在提高其生物相容性方面的重要性。

  • 2022-02-05
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树脂结合剂金刚石砂轮磨削蓝宝石的磨损过程研究

蓝宝石具有优良的物理性能、光学性能、电学性能和力学性能，广泛应用于窗口、照明和半导体衬底等领域。同时作为氮化镓外延生长的衬底材料，在完成电极制备工艺后，需要对蓝宝石衬底进行背面减薄，以提高器件的散热性能，超精密磨削技术在快速减薄中具有去除速率高及可控性好等优势。蓝宝石快速减薄磨削主要使用金刚石砂轮，其中树脂结合剂金刚石砂轮因其原料来源丰富、成型简单、自锐性好、效率高、成本低等优点在金属、树脂、陶瓷3大种类砂轮中占60%～70%份额。砂轮的性能一定程度上决定了蓝宝石减薄磨削中的磨削效率及磨削后蓝宝石表面质量，而砂轮的磨损形式及砂轮的磨损过程决定磨削过程的稳定性。

  • 2022-02-05
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晶硅和蓝宝石加工用金刚石工具介绍

单晶硅是一种比较活泼的非金属元素，这种晶体具有基本完整的点阵结构，是一种良好的半导体材料，纯度能达到99.9999%，主要用于制造半导体器件和太阳能电池等。单晶硅（图1a） 的制造方法通常是先制得多晶硅或无定形硅，然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。 多晶硅（ 图1b） 是单质硅的一种形态，熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，而且这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。多晶硅是生产单晶硅的直接原料，是当代人工智能、自动控制、信息处理、光电转换等半导体器件的电子信息基础材料。被称为“微电子大厦的基石”。

  • 2022-02-05
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不同种类金刚石线锯综述丨制作工艺、使用现状、研究成果、发展前景

固结磨粒金刚石线锯是一种比较新颖的精密高效加工工具，其利用特定工艺把金刚石磨粒固结在基体表面。该线锯比游离磨粒线锯的耐磨性更高，同时可以承受较大的切削力及较长的切削时间。根据制备过程中结合剂不同，有树脂结合剂金刚石线锯、钎焊金刚石线锯、电镀金刚石线锯等。不同种类的线锯又有不同的优缺点，适合不同的应用途径，本文就这些不同种类的金刚石线锯做了相应的综述，总结了其各自的制作工艺、使用现状、研究成果、发展前景。

  • 2022-02-05
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蓝宝石加工用高效水基金刚石研磨液的制备与性能

为提高研磨液加工效率，改进工件表面加工质量，采用表面改性技术、助剂复配技术、超声分散工艺技术制备了一种蓝宝石加工用高效水基金刚石研磨液，应用该研磨液对蓝宝石进行研磨加工，可实现材料去除速率1.35μm/min、表面粗糙度Ra值16nm、表面无明显划痕的优异研磨加工效果。并将自制的研磨液与国内外同类研磨液产品的使用性能进行对比分析，结果表明自制的金刚石研磨液在材料去除速率、加工后工件表面粗糙度Ra值以及表面划痕方面均优于其他同类产品。

  • 2022-02-05
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大口径光学元件的精密磨抛与检测装备开发及应用

大口径光学元件超精密加工是一个复杂的系统性工程，涉及精密机床、数控、加工技术与工艺、精密检测和补偿控制等机电控各领域的专业知识，其发展与一个国家的高端制造技术及装备发展能力息息相关，也是一个国家综合国力的集中体现。主要介绍了厦门大学微纳米加工与检测联合实验室在大口径光学元件超精密加工技术及装备方面取得的研究进展，针对大口径光学元件磨削和抛光两个加工流程及其配套的精密检测技术，详细阐述了磨削装备及单元技术、可控气囊抛光机床及相关单元技术、精密检测装备及相关单元技术等的研究应用情况。这些技术研究从超精密加工的需求出发，借鉴国内外的研究经验和成果，通过对装备、工艺、检测等各方面整合，形成了具有自主知识产权的集磨削、抛光和检测装备及工艺技术的大口径光学元件超精密加工体系，这些技术与装备确保了大口径光学元件的高质量超精密加工。

  • 2022-02-05
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