- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
激光直接沉积制备的85W-15Ni合金工艺参数对其显微组织和拉伸性能的影响
摘要： 采用激光直接沉积技术，通过不同工艺参数（激光功率与扫描速度）制备了板状85W-15Ni部件。研究了工艺参数及其对应的激光能量密度对85W-15Ni试样微观组织特征、相组成及拉伸性能的影响。结果表明：试样相对密度随激光能量密度增加而提升，当激光能量密度达到380-400 J/mm3时致密化趋势开始减缓，但最高密度值出现在425 J/mm3激光能量条件下。随着激光能量密度增大，沉积层结合区域出现更多无序细小的W枝晶，层中心区域形成更多W-W晶界。不同工艺参数制备的85W-15Ni试样均由W相和γ-Ni相构成。为改善拉伸性能，需提高激光能量密度以获得更致密结构并减少残余孔隙或间隙，但过高的激光能量密度会导致更多不利于拉伸性能的W-W晶界形成。最佳拉伸性能在395 J/mm3激光能量密度下获得。
关键词： 85W-15Ni，激光直接沉积，拉伸性能，激光能量密度，微观组织表征
更新于2025-11-28 14:24:20
-
铝合金纳米颗粒激光增材制造中凝固动力学与颈部生长的分子动力学模拟
摘要： 激光增材制造是一种通过熔合粉末颗粒逐层构建部件的先进制造工艺。该过程具有多面性，理解粉末颗粒在加工过程中结合的底层物理机制至关重要，这直接影响构建部件的结构和力学性能。本研究针对激光增材制造过程中预合金化铝合金（AlSi10Mg）颗粒的结合现象，建立了经典分子动力学（MD）模型。通过改变激光能量密度（7-17 J/mm2），该模型用于研究不同粒径配对颗粒的颈部生长与结合动力学。模拟结果表明：相比等粒径颗粒，非等粒径颗粒能实现完全结合；且AlSi10Mg颗粒的颈部生长速率随激光能量密度增加而提升。本研究表明，AlSi10Mg纳米颗粒的结合动力学主要受表面扩散、体积扩散及颗粒结合过程中的表面能降低机制支配。该分析将为新部件打印的工艺参数设计与质量控制提供指导准则。
关键词： 分子动力学、激光增材制造、聚结、激光能量密度、粉末床熔融
更新于2025-09-23 15:21:01
-
激光能量密度对40Cr钢仿生半固态单元获取及耐磨性的影响
摘要： 40Cr钢是制造挂车制动凸轮轴最常用的材料之一。该制动凸轮轴在使用过程中承受极端磨损。为提高耐磨性，通常对制动凸轮轴表面进行中频感应淬火（MFIH）处理。但传统MFIH技术需要加热整个表面，存在耗电量大、生产成本高和易变形等缺点。因此，受仿生学理论启发，本文提出一种兼具良好表面粗糙度和最小变形的"激光仿生半固态处理"方法作为MFIH的替代方案。通过该方法，在40Cr钢表面制备了具有不同表面粗糙度、尺寸、微观组织和硬度的仿生单元。随后实验研究了不同激光能量密度下40Cr钢的耐磨性。结果表明：当激光能量密度为18.00±3 J/mm2时，获得的仿生半固态单元算术平均表面粗糙度Ra为1046.81 nm。与未处理试样相比，该处理使40Cr钢因微观组织改善和硬度提升而耐磨性显著提高，其失重率降低了71.90%。研究还探讨了耐磨性增强的机理。
关键词： 仿生半固态单元，40Cr钢，耐磨性，激光能量密度，表面粗糙度
更新于2025-09-23 15:21:01
-
聚丙烯薄膜在CO<sub>2</sub>激光辐照下的微孔形成行为
摘要： 通过同时等双轴拉伸至4×4倍拉伸比制得的双向拉伸聚丙烯薄膜，在最高426.3 J/cm2的多种激光能量密度下进行二氧化碳激光打孔。采用激光扫描共聚焦显微镜观察不同能量密度辐照后的区域。随着能量密度增加，首先在49.7 J/cm2时观察到表面形变形成环形边缘包围的凹坑；当能量密度达到113.7 J/cm2时开始形成环形边缘包围的微孔。微孔直径与边缘尺寸随能量密度升高而快速增大。凹坑形成、微孔开启及边缘形成的机理被认为与表面张力和分子取向松弛导致的收缩有关。值得注意的是，微孔开启瞬间激光辐照区域的体积损失极小，当能量密度升至约150 J/cm2时才开始急剧增加。高速摄像机也捕捉到了微孔形成过程：微孔开启速度在激光辐照期间快速提升，停照后明显减缓。通过理论计算的薄膜厚度方向温度分布与激光打孔行为对比发现：薄膜形变起始时刻与表面熔融起始时刻高度吻合；微孔开启时薄膜温度低于热分解温度，而体积损失起始时刻的温度虽低于基于辐照区域加热速率估算的分解温度，表明停照后分解汽化过程仍会持续一段时间。
关键词： 微孔形成、分子取向松弛、聚丙烯、激光能量密度、二氧化碳激光器、表面张力
更新于2025-09-19 17:13:59
-
316L不锈钢增材/减材复合制造中性能的激光能量密度依赖性
摘要： 大量研究工作致力于增材制造（AM）或减材制造（SM）工艺的微观组织性能调控。此外，将增材与减材工艺集成于单台设备的增减材复合制造（ASHM）技术，为提高原料利用率及生产复杂功能部件提供了重要途径。然而关于该系统综合研究及不同工艺参数下ASHM制件特性的报道甚少。本文阐述了激光能量密度（ψ）对ASHM试样相变、致密度、微观组织、维氏硬度和拉伸性能的影响。研究发现当ψ=222 J/mm3时获得最优值——最高维氏显微硬度、最大抗拉强度及相应延伸率，这归因于高致密度和相对细小的晶粒。本研究结果有助于通过调控激光能量密度（ψ）来掌握ASHM方法制备具有优异表面状态和力学性能的316L不锈钢构件的技术。
关键词： 增材/减材混合制造、激光能量密度、微观结构、致密化、维氏显微硬度、拉伸性能
更新于2025-09-16 10:30:52
-
脉冲激光沉积法制备PbI2纳米结构薄膜的生长条件优化：迈向高光电灵敏度的PbI2/CNTs/Si光电探测器
摘要： 采用激光沉积技术在45℃衬底温度下成功制备了纳米结构PbI2薄膜。本研究通过寻找最佳激光能量密度，尝试改善并控制PbI2薄膜及p-PbI2/MWCNTs/p-Si光电探测器的晶体生长。X射线衍射(XRD)结果表明：所制备的PbI2薄膜为沿(001)晶向生长的多晶六方结构，且随激光能量密度增加薄膜结晶度下降。扫描电子显微镜(SEM)显示颗粒尺寸随激光能量密度增大而减小，其中3.9 J/cm2能量密度下沉积的薄膜致密且晶粒均匀分布。能谱分析(EDX)证实薄膜化学计量比受激光能量密度影响，3.9 J/cm2沉积的薄膜为化学计量比PbI2。光电灵敏度测试表明：未经退火处理的3.9 J/cm2制备的p-PbI2/MWCNTs/p-Si光电探测器在610 nm波长处获得高达0.4 A/W的响应度。
关键词： 光电探测器、纳米结构薄膜、碘化铅、脉冲激光沉积、激光能量密度
更新于2025-09-12 10:27:22
-
激光合成的液态Ag?S纳米粒子：激光能量密度对结构和光学性质的影响
摘要： 本研究首次报道了在无需催化剂的情况下，通过一步激光烧蚀硫脲水溶液中的银靶材制备硫化银纳米颗粒(NPs)及其表征。我们研究了激光能量密度对Ag2S NPs晶体结构、形貌、尺寸及元素组成的影响。X射线衍射(XRD)结果表明Ag2S NPs为单斜晶系多晶结构，且激光能量密度的变化会影响合成纳米颗粒的结晶度。当激光能量密度从2.38 J/cm2增至6.77 J/cm2时，光学带隙从2.2 eV降至1.6 eV。透射电子显微镜(TEM)观测证实形成了球形Ag2S NPs和纳米片形貌，且颗粒尺寸随激光能量密度从2.38 J/cm2增至6.77 J/cm2而从30 nm增大至65 nm。Ag2S NPs的拉曼光谱显示存在六个活性拉曼峰，其强度随激光能量密度增加而增强。
关键词： 硫化银，激光烧蚀，纳米粒子，激光能量密度
更新于2025-09-12 10:27:22