教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-04-0622)
- 作品数：15 被引量：84H指数：6
- 相关作者：邓建新刘莉莉宋文龙赵金龙孙军龙更多>>
- 相关机构：山东大学平原大学济南职业学院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术金属学及工艺机械工程更多>>
- SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴的设计与制备被引量：5
- 2007年
- 针对磨料喷射加工中陶瓷喷嘴在出、入口磨损最严重,而中间区域磨损相对较小的特点,提出将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计和制造中,研发梯度陶瓷喷嘴材料.通过控制陶瓷喷嘴材料的成分,使其沿喷嘴轴向呈梯度变化,从而使陶瓷喷嘴材料制备过程中于喷嘴入口表层形成残余压应力,达到缓解陶瓷喷嘴在使用过程中所产生的应力,提高其入口表层硬度等目的.提出了梯度陶瓷喷嘴材料设计目标,通过对梯度陶瓷喷嘴材料的物理化学相容性分析计算,确定了SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料各组分的极限体积含量.建立了梯度陶瓷喷嘴的物理模型、物性参数模型及组成分布模型,采用有限元方法分析了组成分布指数p对单梯度陶瓷喷嘴残余应力的影响,确定了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴最佳组成分布指数为0.5.以本设计模型和有限元分析结论为基础,制备了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴.
- 刘莉莉邓建新皇攀凌朱利娜
- 关键词：冲蚀磨损梯度功能材料
- 制备工艺对B_4C/TiC/Mo陶瓷复合材料力学性能的影响
- 2006年
- 采用热压法制备了10%(质量分数)TiC/4.7%(质量分数)Mo增强B4C基陶瓷,分析了烧结温度、保温时间和烧结压力对力学性能的影响。烧结温度由1 800℃提高到1 900℃时,复合材料的抗弯强度由590MPa提高到705MPa;当烧结温度升至1 950℃,强度反而下降;硬度和韧度随烧结温度升高而提高。在烧结温度为1 900℃压力为35MPa保温时间由15min提高到45min时,抗弯强度由600MPa提高到705MPa;进一步增加保温时间,抗弯强度随保温时间的增加而下降;硬度和韧度随保温时间延长而提高。烧结压力对复合材料力学性能的影响较小。当烧结参数为1 900℃、45min、35MPa,B4C/TiC/Mo陶瓷复合材料抗弯强度、硬度、断裂韧度、相对密度分别为705MPa、20.6GPa、3.82MPa.m1/2、98.2%。
- 孙军龙邓建新刘长霞
- 关键词：烧结温度保温时间
- MoS_2-Zr复合薄膜的摩擦磨损特性研究被引量：7
- 2008年
- 采用中频磁控溅射技术及多弧离子镀相结合的复合镀膜工艺,在硬质合金YT14基体上制备了MoS2-Zr复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了MoS2-Zr复合薄膜表面及截面形貌,利用多功能材料表面性能试验仪测试了薄膜的厚度、结合力,利用显微硬度计测试薄膜的显微硬度,在高速环块磨损试验机进行了摩擦磨损试验,并分析了薄膜的摩擦磨损机制。结果表明:制备的MoS2-Zr复合薄膜结构致密,薄膜的厚度、结合力、显微硬度等性能参数明显优于MoS2薄膜,摩擦磨损性能有较大改善。薄膜的摩擦磨损过程主要是薄膜的剥落和转移的过程,复合薄膜由于结合力和硬度的提高,能够延缓薄膜的剥落及转移,降低薄膜的磨损率,提高薄膜的摩擦磨损特性,延长薄膜的作用时间。
- 宋文龙邓建新张辉
- 关键词：中频磁控溅射
- 喷嘴抗冲蚀磨损研究及梯度模型设计被引量：10
- 2005年
- 分析喷嘴冲蚀磨损特点,指出喷嘴的不同部位同时受到不同角度的冲击;磨料颗粒在喷嘴内部加速运动,喷嘴沿长度方向的磨损程度不同,喷嘴入口磨损最严重,出口次之,而中间区域磨损相对较轻。阐述陶瓷喷嘴冲蚀磨损机理,说明陶瓷喷嘴两端承受以高冲击角为主的冲蚀,磨损机理以应力疲劳断裂和脆性断裂为主;喷嘴中部承受低角冲蚀,微切削冲蚀磨损为其主要磨损机理,得到喷嘴磨损属于多冲蚀磨损机理并存的结论。在此基础上,提出均质材料难以适应喷嘴冲蚀磨损特点,不易满足喷嘴高抗冲蚀磨损性能要求的观点。基于梯度功能技术思想首次提出梯度功能喷嘴设计方法,并建立梯度功能喷嘴设计模型。
- 刘莉莉邓建新赵军丁明伟
- 关键词：喷嘴陶瓷材料梯度功能材料
- Al_2O_3/TiC复合陶瓷拉丝模材料的摩擦磨损性能被引量：13
- 2005年
- 采用热压法制备出Al_2O_3/TiC复合陶瓷材料,该材料具有良好的综合力学性能,抗弯强度为850MPa,断裂韧性为4.9MPa·m1/2。由高速环块磨损试验机对其摩擦磨损行为及其磨损机理作了试验研究。用扫描电镜观察了磨损表面形貌。结果表明:Al_2O_3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损率随试验转速升高而下降,但压力变化对磨损率的影响不大。Al_2O_3/TiC复合陶瓷拉丝模材料磨损机理主要是脆性脱落和犁沟,具有良好的耐磨性。是制备拉丝模的优良材料。
- 杨学锋邓建新姚淑卿
- SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料的制备及其冲蚀磨损机理研究被引量：9
- 2007年
- 针对陶瓷喷嘴磨损特点,在喷嘴材料的设计和制造中提出运用梯度功能材料理论,通过控制陶瓷喷嘴材料的成分分布以实现其力学性能的合理梯度变化,将梯度陶瓷喷嘴材料制备过程中所产生的残余压应力引入喷嘴入口以提高喷嘴入口的力学性能,从而缓解喷嘴入口的高应力,提高其抗冲蚀磨损能力.采用热压烧结工艺制备S iC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料并分析其冲蚀磨损机理.结果表明,在相同冲蚀磨损条件下,梯度陶瓷喷嘴材料的抗冲蚀磨损性能较非梯度陶瓷喷嘴材料显著提高,这是由于梯度陶瓷喷嘴应力状态的改善及其力学性能提高的缘故.梯度陶瓷喷嘴材料的磨损机制为入口处呈现疲劳断裂、中间呈现微切削、出口处呈现疲劳断裂和脆性断裂特征.
- 刘莉莉邓建新周军朱利娜
- 关键词：冲蚀磨损性能应力分析梯度功能材料
- 陶瓷水煤浆喷嘴的热冲击特性及有限元分析被引量：3
- 2007年
- 采用热压烧结工艺制备出口无锥度(直口)和出口带锥度(锥口)2种Al2O3/TiC陶瓷水煤浆喷嘴,在工业锅炉上研究其热冲击行为,采用扫描电子显微镜分析喷嘴磨损表面形貌和微观组织结构,利用有限元法分析喷嘴的温度场和热应力.结果表明:陶瓷水煤浆喷嘴的出口结构对其热冲击行为影响很大,锥口喷嘴因所受热辐射面积小于直口喷嘴,内部的温度梯度和热应力较低,表现出较好的抗热冲击性能;Al2O3/TiC陶瓷喷嘴的温度梯度和热应力由入口到出口逐渐增大,出口部位的较高温度梯度和热应力是导致其磨损失效的主要原因;Al2O3/TiC陶瓷喷嘴的磨损形式表现为脆性断裂、研磨损伤、热裂纹和热崩等特征,其中热裂纹和热崩为主要磨损形式.
- 丁泽良邓建新员冬玲邹永生
- 关键词：热冲击有限元分析水煤浆
- Al_2O_3／TiC／CaF_2自润滑陶瓷刀具切削过程中的减摩机理被引量：17
- 2006年
- 在Al2O3/TiC陶瓷刀具基体内加入固体润滑剂CaF2来改善其摩擦学特性,制备出Al2O3／TiC／CaF2自润滑陶瓷刀具。以该陶瓷刀具对45钢进行干切削试验,结果表明:添加固体润滑剂的Al2O3/TiC／CaF2自润滑刀具的摩擦因数比未添加固体润滑剂的Al2O3/TiC陶瓷刀具显著降低,表现出了良好的减摩效果。在切削过程中, Al2O3/TiC／CaF2自润滑陶瓷刀具中的固体润滑剂由于受到摩擦和挤压作用而析出,能在刀具前刀面上形成润滑膜,可阻止刀-屑间的粘着,显著降低前刀面与切屑间的平均摩擦因数。对自润滑陶瓷刀具切削后磨损表面显微分析表明,前刀面在切削过程中形成了自润滑膜的生成、破损、脱落和再生的循环过程。因此,Al2O3/TiC／CaF2自润滑陶瓷刀具在其整个生命周期内始终具有润滑效果。
- 邓建新曹同坤艾兴
- 关键词：刀具材料自润滑
- B_4C/TiO_2/Al复合材料制备及其性能
- 2006年
- 采用热压法制备了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料,试验结果表明,TiO2和Al的加入,使得B4C/TiO2/Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高;而且,添加相促进了复合材料的烧结.利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应,分析结果表明,复合材料中没有发现TiO2,Al,Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2,因为在热压过程中TiO2与B4C反应生成TiB2.分析了B4C/TiO2/Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理.
- 孙军龙张卧波邓建新刘长霞
- 关键词：B4CTIO2力学性能
- 梯度陶瓷喷嘴残余应力的有限元分析
- 2008年
- 为了提高喷嘴的抗冲蚀磨损能力,将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计中,改传统的均质喷嘴材料为非均质喷嘴材料,提出在梯度陶瓷喷嘴制备中将残余压应力引入喷嘴入口的设计目标.在组成分布指数一定的条件下,针对主要设计参数对梯度陶瓷喷嘴残余应力的影响进行有限元分析,探讨了梯度层厚度、临界梯度层材料组分差对SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴残余热应力的影响规律,在组成分布指数取0.5时,优化SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴梯度层厚和临界梯度层材料组分差.结果表明,残余应力随梯度层厚h及临界梯度层SiC体积组分差的不同产生很大差异,合理设计梯度层厚h及临界梯度层SiC体积组分差可在喷嘴入口形成有效残余压应力,最佳梯度层厚为5mm,临界梯度层SiC组分差小于5%(体积分数).
- 刘莉莉邓建新张咸华赵军
- 关键词：梯度功能材料冲蚀磨损残余应力有限元法
