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一种用于提高粘结剂喷射3D打印件密度的三模态级配粉末及其制备方法与应用
实质审查的生效专利号: CN116727680A
申请人: 华南理工大学
发明人: 陈维平;林海涛;付志强;朱德智
申请日期: 2023-05-10
公开日期: 2023-09-12
IPC分类:
B22F9/14
摘要:
本发明公开了一种用于提高粘结剂喷射3D打印件密度的三模态级配粉末及其制备方法与应用；所述三模态级配粉末包括主粉末、添加粉末A和添加粉末B；按质量百分比计，主粉末为57～76wt.％，添加粉末A为8～26wt.％，添加粉末B为9～26wt.％；所述主粉末的平均粒径为40～50μm，所述添加粉末A的平均粒径为5～15μm，所述添加粉末B的平均粒径为25～35μm。本发明采用三种粒度范围不同的金属粉末混合的方式，使金属粉末的粒度分布更加连续，提高了金属粉末的可打印性，从而制备出表面质量好、相对密度高的粉末生坯。在获取相同密度最终件的前提下，高密度的生坯有利于降低烧结温度，降低能耗。
主权项:
1.一种用于提高粘结剂喷射3D打印件密度的三模态级配粉末，其特征在于：包括主粉末、添加粉末A和添加粉末B；按质量百分比计，主粉末为57～76wt.％，添加粉末A为8～26wt.％，添加粉末B为9～26wt.％；所述主粉末的平均粒径为40～50μm，所述添加粉末A的平均粒径为5～15μm，所述添加粉末B的平均粒径为25～35μm。
一种多孔Pd/Ni复合电极及其制备与在电合成H2O2中的应用
实质审查的生效专利号: CN116575059A
申请人: 华南理工大学
发明人: 丁良鑫;叶雅倩
申请日期: 2023-04-12
公开日期: 2023-08-11
IPC分类:
C25B11/093
摘要:
本发明属于电化学的技术领域，公开了一种多孔Pd/Ni复合电极及其制备与在电合成H2O2中的应用。制备方法：1)在导电基底上制备氧化锌纳米管阵列；2)以带有氧化锌纳米管阵列的导电基底作为工作电极，选取辅助电极，通过恒电流法电沉积Ni纳米颗粒，去除导电基底上氧化锌模板，获得Ni纳米管阵列电极；3)以Ni纳米管阵列电极作为工作电极，选取辅助电极，通过恒电流法电沉积Pd纳米颗粒，获得多孔Pd/Ni纳米管阵列电极。本发明的方法简单，成本低廉，所制备的电极具有良好的电催化活性，表现出高双氧水选择性、高活性等优点，在常温常压下通过现场电合成H2O2方面具有良好的应用前景。本发明的电极用于电合成H2O2。
主权项:
1.一种多孔Pd/Ni复合电极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在导电基底上制备氧化锌纳米管阵列；2)以带有氧化锌纳米管阵列的导电基底作为工作电极，选取辅助电极，通过恒电流法电沉积Ni纳米颗粒，去除导电基底上氧化锌模板，获得Ni纳米管阵列电极；3)以Ni纳米管阵列电极作为工作电极，选取辅助电极，通过恒电流法电沉积Pd纳米颗粒，获得多孔Pd/Ni纳米管阵列电极。
一种抗拉强度1000MPa级耐候钢及其生产方法
实质审查的生效专利号: CN116445813A
申请人: 华南理工大学
发明人: 温志林;李烈军;彭政务;李炯轶;陈松军;高吉祥;欧阳健平
申请日期: 2023-03-16
公开日期: 2023-07-18
IPC分类:
C22C38/42
摘要:
本发明公开了一种抗拉强度1000MPa级耐候钢及其生产方法。在传统低碳耐候钢基础上优化添加Cu、Ni、Ti，细化原始奥氏体晶粒，促进低温转变得到性能优异的贝氏体和马氏体混合组织，热轧过程中得到细小弥散分布的TiC析出，通过再加热奥氏体化和再结晶控制轧制和在线淬火过程缩短了生产流程。淬火冷却速率为30～40℃/s，淬火终止温度为200～300℃。本发明生产的耐候钢具有细小的贝氏体和马氏体组织，屈服强度≥900MPa，抗拉强度≥1000MPa，断裂总延伸率≥18％，?20℃冲击功≥180J，电化学腐蚀电流密度≤3.82×10<supgt;?5</supgt;A/cm<supgt;2</supgt;，腐蚀速率≤69μm/a，具有良好的综合力学性能。
主权项:
1.一种抗拉强度1000MPa级耐候钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)铁水进行KR脱硫预处理，转炉冶炼过程全程采用吹氩气防止氧化，终渣碱度控制在2.5-3.5；(2)LF精炼和RH精炼，精炼过程加入金属进行合金化，板坯连铸过程中采用长水口保护浇铸且Ar封，中包覆盖无碳碱性中包渣，过热度控制在10～25℃，并且采用结晶器进行电磁搅拌，在扇形段采用动态连铸轻压下工艺，连铸拉速控制在1.0～1.2m/min，连铸坯厚度40～60mm；(3)将铸坯进行堆垛冷却，表面进行扒皮处理，检测铸坯内部质量；(4)将铸坯重新加热至1200～1250℃，并控制板坯出加热炉温度≥1150℃；(5)出炉后对铸坯进行高压水除磷；(6)采用再结晶区粗轧+非再结晶区精轧控制轧制，轧制道次数为9～13道次，保证咬入条件下粗轧前几个道次尽可能大，终轧温度≥800℃；(7)轧板出轧机后采用超快冷装置淬火，冷却速率为30～40℃/s，淬火终止温度为200～300℃；(8)卷取机卷取，放入保温坑进行堆垛冷却。
一种激光选区熔化成形纳米氧化物强化双相不锈钢的方法
实质审查的生效专利号: CN116809954A
申请人: 华南理工大学
发明人: 张建涛; 朱贺; 肖志瑜; 席晓莹; 唐浩
申请日期: 2023-03-13
公开日期: 2023-09-29
IPC分类:
C22C38/42
摘要:
本发明公开了一种激光选区熔化成形纳米氧化物强化双相不锈钢的方法：O<subgt;2</subgt;?Ar复合气氛强化SLM成形22Cr5Ni3MoN双相不锈钢材料，1050℃固溶处理20min，水淬获得均匀的双相组织。本发明采用SLM工艺气氛强化，原位析出高密度弥散分布的纳米氧化物颗粒；固溶处理后获得均匀的相比例约为1:1的奥氏体相与铁素体基体组织；具有优异的强塑性匹配，抗拉强度达到910MPa，延伸率超过50％；同时在服役过程中具有优异的耐点腐蚀性能。
主权项:
1.一种激光选区熔化成形纳米氧化物强化双相不锈钢的方法，其特征在于包括如下步骤：激光选区熔化成形纳米氧化物强化22Cr5Ni3MoN双相不锈钢致密件，成形件1050℃条件下固溶处理20min，水淬，得到具有纳米富硅氧化物颗粒弥散分布的奥氏体相与铁素体相均匀组织；SLM成形原料为经氮气雾化制备的15-53μm的球形粉末，且由以下质量百分比组分组成：C：0.0163％，N：0.172％，Cr：22.631％，Ni：5.022％，Mo：3.222％，Si：0.423％，Mn：0.631％，Cu：0.056％，S：0.002％，P：0.023％，其余为Fe。
一种合金粉末丝网复合轧制后表面熔覆的方法
实质审查的生效专利号: CN116288328A
申请人: 华南理工大学
发明人: 周照耀;彭正南;邓俊
申请日期: 2023-02-21
公开日期: 2023-06-23
IPC分类:
C23C24/10
摘要:
本发明公开了一种合金粉末丝网复合轧制后表面熔覆的方法，首先将合金粉末材料均匀地轧制到金属丝网带上，获得合金粉末丝网带坯体，然后将合金粉末丝网带坯体覆盖贴合在金属固体的表面，并固定(如焊接固定金属粉末丝网复合坯体带料边部)，然后将合金粉末丝网带坯体熔覆到金属固体表面。本发明通过将合金粉末均匀轧制在金属丝网带上，能够在保持粉末物理化学性能的同时解决表面熔覆过程中的送粉问题，简化表面熔覆设备机械结构，提高表面熔覆生产效率。
主权项:
1.一种合金粉末丝网复合轧制后表面熔覆的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制备金属丝网带先按所需熔覆层的厚度要求，选定所需金属丝网的目数，并根据待熔覆基体的形状以及尺寸裁剪出所需长度和宽度的金属丝网带；步骤2：制备合金粉末按照所选金属丝网的目数选择对应目数的合金粉末，配粉后置于混粉机中进行混粉，将不同成分粉末混合均匀；步骤3：合金粉末筛分根据所需粉层厚度，调整轧制送粉盒的粉盒间隙，再将混粉完毕的合金粉末进行过筛，去除颗粒不合格的粉末以保证轧制过程中送粉的连续性；步骤4：制备合金粉末丝网带坯体将制备好的金属丝网带以及混合过筛完成的合金粉末进行轧制，将合金粉末均匀分布在金属丝网带上并结合，得到所需合金粉末丝网带坯体；步骤5：固定合金粉末丝网带坯体将合金粉末丝网带坯体包裹在待熔覆基体材料上，并将合金粉末丝网带坯体固定在基体上；步骤6：熔覆烧结将固定好合金粉末网带坯体熔化固结覆盖在基体材料表面，完成包覆后，熔覆金属固体表面，有针对性地采用适配的熔覆方法实现合金粉末网带坯体与基体材料之间的冶金结合，从而实现在基材表面形成耐磨涂层的目的；步骤7：碾压熔覆层熔覆完成后，对熔覆层进行碾压，使其组织变得更加致密化，提高熔覆层的综合性能。
一种绝缘导热吸波复合粉体及其制备方法和应用
实质审查的生效专利号: CN116102791A
申请人: 华南理工大学;
发明人: 郭建华;闫晓;蒋兴华
申请日期: 2023-02-09
公开日期: 2023-05-12
IPC分类:
C08K3/18
摘要:
本发明公开了一种绝缘导热吸波复合粉体及其制备方法和应用。本发明的绝缘导热吸波复合粉体的制备方法包括以下步骤：1)将软磁金属粉末和巯基硅烷偶联剂混合进行等离子球磨，得到硅烷偶联剂改性的软磁金属片；2)将硅烷偶联剂改性的软磁金属片和六方氮化硼混合进行等离子球磨，即得绝缘导热吸波复合粉体。本发明的绝缘导热吸波复合粉体的吸波性能优异、导热性良好，且具有优良的耐氧化性、抗腐蚀性和电绝缘性，将其加入液体硅橡胶中制成的硅橡胶复合材料具有优良的吸波、导热、绝缘、抗老化等性能，适合用于5G通讯、新能源汽车、电磁防护等领域。
主权项:
1.一种绝缘导热吸波复合粉体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将软磁金属粉末和巯基硅烷偶联剂混合进行等离子球磨，得到硅烷偶联剂改性的软磁金属片；2)将硅烷偶联剂改性的软磁金属片和六方氮化硼混合进行等离子球磨，即得绝缘导热吸波复合粉体。
一种双波长双激光粉末床熔融成形异质金属材料的方法
实质审查的生效专利号: CN115971513A
申请人: 华南理工大学
发明人: 韩昌骏;邹于金;黎凯;董志;胡高令;王迪;宋长辉;杨永强
申请日期: 2023-01-18
公开日期: 2023-04-18
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明涉及一种双波长双激光粉末床熔融成形异质金属材料的方法。所述方法包括如下步骤：设计零件三维结构和材料分布；将零件三维结构切片分层，识别每一切片层材料成分特征及放置区域；按识别特征进行高反射/非高反射金属材料粉末的铺置；双波长双激光协同扫描熔融已铺放金属粉末的切片层；进入下一个切片层，重复以上步骤；获得高反射/非高反射异质金属零件。本发明选择相应波长激光和扫描策略熔融成形，实现高反射/非高反射异质金属材料的有效连接和三维异质金属零件的制备，并克服了现存单一波长激光粉末床熔融成形物理性质、热学性质差异大的异质金属材料，存在易于开裂、分层、界面结合性能弱、力学性能低的问题。
主权项:
1.一种双波长双激光粉末床熔融成形异质金属材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、设计零件三维结构和材料分布，所述材料包括高反射金属材料和非高反射金属材料；步骤2、将零件三维结构切片分层，识别每一切片层的特征，所述特征包括材料成分特征及放置区域，根据每一切片层材料成分特征将切片层划分为高反射金属材料区域、非高反射金属材料区域、高反射-非高反射金属材料界面区域；步骤3、采用多材料粉末供给系统，将金属粉末按所述步骤2中材料特征识别结果进行切片层金属粉末铺置；步骤4、采用双波长双激光协同扫描熔融已铺置金属粉末的切片层，所述双波长双激光包括短波长激光和长波长激光，其中，所述短波长激光用于扫描熔融所述高反射金属材料区域的金属粉末，所述长波长激光用于扫描熔融所述非高反射金属材料区域的金属粉末，所述高反射-非高反射金属材料截面区域的金属粉末采用双波长双激光同时协同扫描熔融；步骤5、切片层成形结束后，进行下一切片层的扫描熔融，重复步骤3和步骤4，直至所有切片层成形结束，获得由高反射材料和非高反射材料形成的异质金属材料零件。
一种用于粉末床增材制造的金属/MXene复合粉体及制备方法
实质审查的生效专利号: CN115971478A
申请人: 华南理工大学
发明人: 韩昌骏;董志;汪云徽;胡高令;杨永强
申请日期: 2023-01-18
公开日期: 2023-04-18
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明涉及一种用于粉末床增材制造的金属/MXene复合粉体及制备方法,所述金属/MXene复合粉体由金属粉末和MXene构成，其中所述MXene片的质量百分比为0.1wt.％～0.6wt.％；所述的用于粉末床增材制造的金属/MXene复合粉体制备方法，包括如下步骤：MXene片由MAX相Ti3AlC2经过LiF刻蚀剥离得到的少层Ti3C2Tx材料，通过等离子技术在金属粉末表面原位形成氧化层后，将金属粉末分散装有去离子水的烧杯中，置于冰水浴中搅拌3h～8h，随后通过滴定法将MXene胶体逐滴地加入到装有金属粉末溶液的烧杯中，经过磁力搅拌、过滤、真空干燥后，得到金属/MXene复合粉体。本发明所制备的金属/MXene复合粉体，可以在保证粉末流动性的前提下，有效实现MXene与金属粉末的均匀混合。
主权项:
1.一种用于粉末床增材制造的金属/MXene复合粉体，其特征在于，所述金属/MXene复合粉体由金属粉末和MXene构成，其中所述MXene片的质量百分比为0.1wt.％～0.6wt.％。
一种可移动式激光增材制造装置
专利申请权、专利权的转移专利号: CN218903626U
申请人: 华南理工大学
发明人: 王迪; 唐锦荣; 刘林青; 吴炜华; 韩昌骏
申请日期: 2022-12-19
公开日期: 2023-04-25
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本申请涉及一种可移动式激光增材制造装置，包括光学仪器装置，所述光学仪器装置上设置有成型装置，所述光学仪器装置上设置有定位装置和抬升装置，所述光学仪器装置包括物镜、振镜、激光准直器、激光器、光学仪器装置固定支架、电路板，所述振镜与物镜活动连接，所述振镜上设置有激光准直器连接，所述物镜、振镜与激光准直器均设置在光学仪器装置上，所述光学仪器装置上活动连接有位于振镜右侧的红外线距离传感器。该可移动式激光增材制造装置，能够实现高效率地批量打印零件，适合于批量化的金属激光增材制造生产零件，一个成型装备打印完成后，只需消耗很短的时间，拔出插头和进出气管，即可进行下一零件的打印，极大地提高打印零件的效率。
主权项:
1.一种可移动式激光增材制造装置，包括光学仪器装置，其特征在于：所述光学仪器装置上设置有成型装置，所述光学仪器装置上设置有定位装置和抬升装置；所述光学仪器装置包括物镜、振镜(1)、激光准直器、激光器(14)、光学仪器装置固定支架、电路板，所述振镜(1)与物镜活动连接，所述振镜(1)上设置有激光准直器，所述物镜、振镜(1)与激光准直器均设置在光学仪器装置上，所述光学仪器装置上活动连接有位于振镜(1)右侧的红外线距离传感器(17)，所述光学仪器装置固定支架的背面固定安装有电路板；所述成型装置包括成型腔(2)、成型缸直线运动模块(9)、储粉缸直线运动模块(7)、铝型材支架(4)和脚轮(6)，所述成型腔(2)的底部固定连接有成型缸直线运动模块(9)和储粉缸直线运动模块(7)，所述成型装置的底部固定安装有脚轮(6)，所述成型装置内部固定安装有铝型材支架(4)，所述铝型材支架(4)上活动连接有Y轴定位装置(8)和推杆(12)。
一种原位自生TiC与Ni添加协同调控的Fe-Co基软磁复合材料及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN117904509A
申请人: 华南理工大学
发明人: 付志强;陈涛;陈维平;褚晨亮
申请日期: 2022-10-12
公开日期: 2024-04-19
IPC分类:
C22C32/00
摘要:
本发明公开一种原位自生TiC与Ni添加协同调控的Fe?Co基软磁复合材料及其制备方法。本发明的Fe?Co基软磁复合材料包括Fe、Co、Ni、Ti和C，按金属元素原子百分比，Ni元素的含量为9?30at.％，Ti元素的含量为1.7?4.0at.％；Ti和C以原位自生的TiC存在于复合材料中。本发明通过“机械合金化+放电等离子烧结”工艺制备；所述的放电等离子烧结的预合金化粉末保留一定的残余过程控制剂环己烷，预合金粉末中含有的残余过程控制剂为：0.4?1.0wt.％。本发明制备的Fe?Co基软磁复合材料与传统的Fe?Co基软磁合金相比，强度和塑性得到显著的提高，同时能保持优异的软磁性能。
主权项:
1.一种原位自生TiC与Ni添加协同调控的Fe-Co基软磁复合材料，其特征在于，包括Fe、Co、Ni、Ti和C，按金属元素原子百分比，Ni元素的含量为9-30at.％，Ti元素的含量为1.7-4.0at.％；Ti和C以原位自生的TiC存在于复合材料中。
一种水下空间智能电弧增材原位修复装备
实质审查的生效专利号: CN115555684A
申请人: 华南理工大学
发明人: 王振民;廖海鹏;田济语;罗犇德;张芩
申请日期: 2022-09-28
公开日期: 2023-01-03
IPC分类:
B08B7/00
摘要:
本发明提供了一种水下空间智能电弧增材原位修复装备，包括磁吸附移动装置、五自由度执行装置和工控机；磁吸附移动装置包括移动车体、外层双目视觉模块和排水结构；五自由度执行装置包括运动模组和旋转刀盘；旋转刀盘可转动地设置在运动模组的末端；旋转刀盘设有用于实现电弧增材制造的电弧增材模块、用于实现激光清洗和激光整形的激光清洗整形模块，以及用于获取修复区域图像信息的激光检测模块；外层双目视觉模块、排水结构和五自由度执行装置设置在移动车体上。该修复装备集成了水下增材修复区域视觉检测、激光清洗、电弧增材修复以及激光精整等功能于一体；实现高效、智能、高质量的海工装备在役过程中的紧急修复。
主权项:
1.一种水下空间智能电弧增材原位修复装备，其特征在于：包括磁吸附移动装置、五自由度执行装置和工控机；所述磁吸附移动装置包括：用于采用磁吸附方式吸附并行走于修复表面的移动车体、用于获取周围环境图像的外层双目视觉模块，以及用于为修复区域提供干燥密闭环境的排水结构；所述五自由度执行装置包括用于实现X轴、Y轴和Z轴三个方向直线运动的运动模组，以及用于实现切换的旋转刀盘；旋转刀盘可转动地设置在运动模组的末端；旋转刀盘设有用于实现电弧增材制造的电弧增材模块、用于实现激光清洗和激光整形的激光清洗整形模块，以及用于获取修复区域图像信息的激光检测模块；所述外层双目视觉模块、排水结构和五自由度执行装置设置在移动车体上；移动车体、外层双目视觉模块、排水结构、运动模组、旋转刀盘、电弧增材模块、激光清洗整形模块和激光检测模块分别与工控机信号连接。
碳包覆硅纳米片组装的多孔硅碳微笼复合材料及其制备方法与应用
发明专利权授予专利号: CN115332501A
申请人: 华南理工大学
发明人: 吴松平;王绎君;刘晨曦;陈华明;李雪;严玉蓉
申请日期: 2022-08-01
公开日期: 2024-04-09
IPC分类:
H01M4/36
摘要:
本发明公开了碳包覆硅纳米片组装的多孔硅碳微笼复合材料及其制备方法与应用，属于锂离子电池技术领域。该材料是保护气氛下，由微球粉末进行高温碳化，获得微米球后经过水洗，酸性物质洗涤获得；微球粉末由改性纳米硅片、碱性水溶性有机化合物以及无机物通过喷雾干燥自组装制成；改性纳米硅片由纳米硅片、金属粉末、无机盐混合均匀，在保护气氛下，经过高温煅烧，保护气氛下酸性物质洗涤得到；纳米硅片由微米级的硅块分散在有机溶剂中，采用高能球磨的工艺，经过旋转蒸发得到。该复合材料可作为锂离子电池负极材料，用于新能源电动汽车等大功率领域，具有较高的比容量、优异的长周期循环稳定性以及倍率性能。
主权项:
1.碳包覆硅纳米片组装的多孔硅碳微笼复合材料，其特征在于：保护气氛下，由微球粉末进行高温碳化，获得微米球后经过水洗，酸性物质洗涤获得；所述的微球粉末由改性纳米硅片、碱性水溶性有机化合物以及无机物通过喷雾干燥自组装制成；所述的改性纳米硅片由纳米硅片、金属粉末、无机盐混合均匀，在保护气氛下，经过高温煅烧，保护气氛下酸性物质洗涤得到；所述的纳米硅片由微米级的硅块分散在有机溶剂中，采用高能球磨的工艺，经过旋转蒸发得到；所述金属粉末为镁粉或者铝粉；所述的无机物为氯化钾、氯化钠、二氧化硅或者碳酸钙；所述的无机盐为氯化钠、氯化钾或氯化锂。
基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法
发明专利权授予专利号: CN115106538A
申请人: 华南理工大学
发明人: 康澜;陈锋;张彬
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2023-09-12
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法，包括以下步骤：步骤S1，测量待连接构件的尺寸、连接距离，确定待连接构件与主构件的搭接长度；步骤S2，根据实测的几何参数，使用有限元分析软件对待连接构件建立模型，并验证其力学性能；步骤S3，生成增材制造节点的打印数据，对待打印区域进行区域划分，并确定打印策略；步骤S4，对待连接构件的连接面进行表面处理；步骤S5，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的辅助基材部分；步骤S6，以辅助基材部分为基础，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的增材连接主体部分；步骤S7，对打印的增材制造节点进行表面处理。本发明可以允许较大的施工安装误差。
主权项:
1.基于激光增材制造技术的钢构件高容错连接方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，测量待连接构件的尺寸、连接距离，确定待连接构件与主构件的搭接长度；步骤S2，根据实测的几何参数，使用有限元分析软件对待连接构件建立模型，并验证其力学性能；步骤S3，生成增材制造节点的打印数据，对待打印区域进行区域划分，并确定打印策略；步骤S4，对待连接构件的连接面进行表面处理；步骤S5，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的辅助基材部分；步骤S6，以辅助基材部分为基础，采用激光增材制造技术，打印增材制造节点的增材连接主体部分；步骤S7，对打印的增材制造节点进行表面处理。
一种高强韧低合金含量Mg-Zn-Ca合金及其制备方法
发明专利申请公布后的驳回专利号: CN115074563A
申请人: 华南理工大学
发明人: 张大童; 王华; 邱诚; 张卫文
申请日期: 2022-06-29
公开日期: 2022-09-20
IPC分类:
B21C23/08
摘要:
本发明涉及一种高强韧低合金含量Mg?Zn?Ca合金的制备方法，包括以下步骤，步骤1、对低合金含量的Mg?Zn?Ca合金进行熔炼铸造，得到Mg?Zn?Ca合金铸锭；步骤2、将Mg?Zn?Ca合金铸锭进行固溶处理，得到第二相充分固溶的铸锭；步骤3、对该固溶态铸锭进行低温挤压，得到挤压态Mg?Zn?Ca合金。通过低合金含量和固溶处理，确保了该低合金含量Mg?Zn?Ca合金能够在低温挤压下顺利成形。同时，较低的挤压温度极大地抑制了再结晶晶粒的长大，从而获得了超细的再结晶晶粒和粗大的变形晶粒的双峰组织，制备了具有优异的强度和良好的塑性的低合金含量镁合金。本发明还涉及一种高强韧低合金含量Mg?Zn?Ca合金。
主权项:
1.一种高强韧低合金含量Mg-Zn-Ca合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、对Mg-Zn-Ca合金进行熔炼铸造，得到Mg-Zn-Ca合金铸锭，其中，Mg-Zn-Ca合金成分的质量百分比为：Zn为0.8-1.5wt％，Ca为0.08-0.14wt％，其余为Mg；步骤2、将Mg-Zn-Ca合金铸锭进行固溶处理，得到第二相充分固溶的铸锭；步骤3、对该固溶态铸锭进行低温挤压，得到挤压态Mg-Zn-Ca合金。
基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法
发明专利权授予专利号: CN115081329A
申请人: 华南理工大学
发明人: 韩昌骏; 严佛宝; 杨永强; 王迪; 宋长辉
申请日期: 2022-06-23
公开日期: 2022-09-20
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法，通过采集多能量场增材制造技术制备金属零件过程的工艺参数进行数据处理，选用皮尔逊相关度分析方法筛选关键特征量，筛选后的数据集划分成训练集和测试集，划分后的数据集用于训练和检验预测模型；对拆分后的数据集进行缺失值填补、剔除异常值、归一化数据处理，初级学习器对数据集进行k折交叉验证，构造新的数据集；将新数据集输入次级学习器进行训练，得到最终的预测模型；基于stacking集成学习方法融合不同机器学习模型，提高预测精度及稳定性，用少量数据实现金属材料的力学性能预测，为研究和优化多能量场增材制造装备的工艺参数提供有力的工具，减轻实验时耗费的人力物力。
主权项:
1.一种基于stacking的多能量场增材制造金属零件的力学性能预测方法，其特征在于，包括如下步骤：采集基于多能量场增材制造的基础方法打印的金属试件原始数据，原始数据D＝(X,Y)，X是特征变量集，Y是标签集；X＝{X1,X2,…,Xi,…,Xm}，Y＝{Y1,Y2,…,Yi,…,Ym},其中，i＝1,2…,m，是第i组样本的第k个特征变量，Yi是第i组样本对应的标签值，n是特征维度；选用基于皮尔逊相关系数的特征选择方法对所述采集的原始数据的各特征变量，按照其对力学性能的影响程度进行排序，筛选出与力学性能相关的关键特征变量，与Y构成最优特征数据集D'；根据所述最优特征集D'进行拆分，划分成训练集和测试集两部分；根据所述划分好的训练集与测试集分别进行数据处理，得到数据集；根据stacking集成策略选择学习器，选用决策树、支持向量机、K最近邻、人工神经网络作为初级学习器，将所述数据集作为初级学习器的输入数据，并进行k折交叉验证，得到新的数据集，称作元数据集；选用套索回归作为次级学习器，将元数据集作为次级学习器的输入，得到最终的力学性能预测模型；根据所述力学性能预测模型，预测多能量场增材制造金属零件力学性能。
一种高耐腐蚀不锈钢增材制造工艺
实质审查的生效专利号: CN115026307A
申请人: 华南理工大学
发明人: 郑志军; 毛凌燕
申请日期: 2022-06-22
公开日期: 2022-09-09
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明属于增材制造金属材料领域，尤其是设计一种高耐腐蚀增材制造不锈钢制备工艺。所述制备方法包括以下步骤：步骤一：零件的三维模型构建；步骤二：采用的激光扫描策略为岛状加层间旋转一定角度，其中，岛状分区大小为2?10mm的正方体，逐层旋转角度为45°?90°；步骤三：金属零件的打印和零件的收取，打印过程中打印腔室内的氧气含量低于0.1％，压力保持在5?10kPa，打印完成后使用线切割将零件和基板分离。本发明采用岛状?逐层旋转45?90°的扫描策略，选取合适的激光参数，制备出的不锈钢具有高硬度和耐腐蚀性能。
主权项:
1.一种制备高耐腐蚀增材制造不锈钢的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：对零件进行三维建模根据需要选取合适的建模软件，对零件进行三维建模；利用切片软件，将三维模型分层剖分，将切片处理后的三维模型导入增材制造设备中；步骤二：选取合适的扫描策略增材制造方法为激光选区熔化工艺，所述的激光扫描策略为岛状加层间旋转一定角度，其中，岛状分区为长2-10mm的正方形，逐层旋转角度为45-90°；步骤三：不锈钢粉末准备和打印腔室的准备316L粉末化学成分：Cr:16-18％，Ni:10-14％，Mo:2-3％，Mn≤2％，Si≤1％，P≤0.045％，C≤0.03％，S≤0.03％，O≤0.08％，余量为Fe：步骤四：将步骤三中的不锈钢粉末作为原料，根据步骤一到步骤二进行激光选区熔化成型，得到高耐腐蚀增材制造不锈钢。
一种针对316L不锈钢的选区激光熔化成形过程的热行为预测方法
实质审查的生效专利号: CN114912322A
申请人: 华南理工大学
发明人: 郑志军;郑翔
申请日期: 2022-05-18
公开日期: 2022-08-16
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明公开了一种针对316L不锈钢的选区激光熔化成形过程的热行为预测方法，属于金属增材制造领域。包括步骤：于有限元软件ANSYS APDL中建立包括基板和成形件的三维模型；设置实体材料参数和粉末材料参数，并分别赋予基板和成形区域，且进行网格划分；设置初始条件和边界条件，并通过生死单元技术实现层间铺粉、逐层成形；确定热源控制方程和激光热源方程，利用APDL中的函数编辑器导出热源命令流，且利用局部坐标实现激光热源的移动；求解以获取温度场数据进行分析。本发明提供的选区激光熔化有限元模拟方法，能为优化增材制造316L不锈钢的成形工艺提供参考和理论依据，可以有效减少试错实验、降低实验成本等。
主权项:
1.一种针对316L不锈钢的选区激光熔化成形过程的热行为预测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：在有限元软件ANSYS APDL中建立三维几何模型，包括基板和成形层；步骤2：设置两种材料参数，即实体材料参数和粉末材料参数，分别赋予基板和成形区域；同时对基板和成形区域进行网格划分，分别采用自由网格划分和六面体网格划分；步骤3：设置初始条件和边界条件，同时通过生死单元技术实现层间铺粉、逐层成形；步骤4：确定热源控制方程和激光热源方程，其中，激光热源方程利用APDL中的函数编辑器导出热源命令流，且利用局部坐标实现激光热源的移动；在成型过程中，激光释放总热量包括激光热源与粉末之间的热辐射、粉末与外界环境的热对流、粉末与基板/粉末的热传导；SLM成型过程具有非线性瞬态热传导的特点，满足三维瞬态热传导控制微分方程，公式如下：式中，ρ为材料的密度，kg/m3；t为时间，s；kx、ky、kz为x、y、z方向上的导热系数，W/m·k；c为比热容，J/kg·k；Q为单位体积内热生成量，即粉末吸收熔化的热量，W/Kg；本模拟假设各向同性，同时考虑熔池对流是使用增强各向同性导热系数，即当未超过熔点时，kx＝ky＝kz＝k；当超过熔点后，kx＝ky＝kz＝k×1.4；热源实施选用指数衰减的体热源，激光热源公式如下：式中：P为激光功率；x、y、z为激光焦点坐标；rl为激光功率的半径，本模拟实施的激光半径为40um；H为打印层厚，取0.03mm；β为激光吸收率，取0.27；步骤5：求解以获取温度场数据进行分析。
一种记忆功能稳定适合人体承载植入物的镍钛形状记忆合金及其4D打印方法与应用
发明专利权授予专利号: CN114346259A
申请人: 华南理工大学
发明人: 杨超;颜安;李元元
申请日期: 2021-12-30
公开日期: 2023-03-21
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种记忆功能稳定适合人体承载植入物的镍钛形状记忆合金及其4D打印方法与应用。本发明所述镍钛形状记忆合金通过将镍钛合金粉末逐层平铺于基板上，对基板预热处理，通入高纯氩气，选用中等功率、中等扫描速率，激光扫描间距略大于粉末颗粒间距，采用激光条纹每隔一打印层旋转68°～70°的扫描策略进行制备。该合金无需后续热处理，可以在室温下进行形状变形，尤其在人体37℃下发生形状回复，该合金的弹性模量处于28～55GPa，压缩强度高达3300～3420MPa，拉伸强度达到700～730MPa，特别适合作为人体承载植入件应用。
主权项:
1.一种记忆功能稳定适合人体承载植入物的镍钛形状记忆合金的4D打印制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将镍钛合金粉末在80～100℃，真空度≤0.1Pa环境下烘干处理3～4小时，冷却至室温后，填充氩气储存封装，以备打印使用；(2)放置并固定镍钛合金基板于打印室中，抽真空，基板预热到180～200℃，倒入步骤(1)中储存的镍钛合金粉末于储粉室中，在高纯氩气的循环作用下，保持成形室内氧含量在100ppm以内，准备铺粉打印；(3)构建所需制备结构零件的三维模型，将构建的三维模型依次导入模型软件进行基准面确定和模型分层处理，将分好层的数据文件导入SLM成形设备，开启激光器，采用中等功率中等扫描速率参数、条带式分区和各分区不同扫描路径规划的扫描策略，并赋予待打印零件上；(4)在步骤(2)所述镍钛合金基板上预先均匀铺置厚度为30～60μm的镍钛合金粉末，并将多余的镍钛合金粉末送入回收缸中，之后收集重复使用；激光器根据步骤(3)中三维模型结构分层的图形进行打印，当在第一层或第二层时，激光打印重复两次，以增强零件与基板的结合力；激光每熔融一层后，镍钛合金基板下移30～60μm，接着机器会重新铺上一层厚度为30～60μm的镍钛合金新粉，继续打印，重复上述步骤，直到达到预先设定三维模型的零件尺寸和形状；(5)成形完毕，系统自动关闭降温，将成形件从基板上线切割或者水割分离，得到记忆功能稳定适合人体承载植入物的镍钛形状记忆合金。
一种珊瑚形CoP/Ni2P-NiCoP@NC三维复合材料及其制备方法
发明专利权授予专利号: CN114653390A
申请人: 华南理工大学;
发明人: 李映伟;周铭军;陈健民
申请日期: 2021-12-17
公开日期: 2023-01-03
IPC分类:
B01J35/02
摘要:
本发明公开了一种珊瑚形CoP/Ni2P?NiCoP@NC三维复合材料及其制备方法。该方法包括如下步骤：(1)往金属盐溶液中加入有机配体溶液，搅拌混合均匀，然后经过高温溶剂热反应，得到Ni?BDC材料；(2)将Ni?BDC分散于水中，加入另一种金属盐和有机配体搅拌，室温反应，得到NiCo?BDC@ZIF?67复合前驱体；(3)经过高温煅烧、磷化，得到珊瑚形CoP/Ni2P?NiCoP@NC三维复合材料。本发明的三维复合材料制备方法简便、比表面积和孔体积高，同时含有多种高度分散的金属磷化物。该材料在5?羟甲基糠醛电催化氧化制备2,5?呋喃二甲酸反应中表现出优异的催化性能，具有良好的应用前景。
主权项:
1.一种珊瑚形CoP/Ni2P-NiCoP@NC三维复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将有机配体加入有机溶剂中，搅拌均匀，得到有机配体溶液；将Ni盐溶于水中得到Ni盐溶液；(2)将步骤(1)所述Ni盐溶液与有机配体溶液混合，搅拌均匀，然后进行溶剂热反应，冷却后离心取沉淀，洗涤，烘干，得到Ni-BDC材料；(3)将步骤(2)所述Ni-BDC材料加入水中，再加入Co盐和表面活性剂，混合搅拌均匀，得到悬浊液A；将二甲基咪唑分散至水中，得到溶液B；然后将溶液B倒入悬浊液A中，室温搅拌反应，离心取沉淀物，洗涤，烘干，得到复合前驱体NiCo-BDC@ZIF-67材料；(4)将步骤(3)所述NiCo-BDC@ZIF-67材料在惰性气氛下升温进行煅烧处理，得到Co/Ni-NiCo@NC材料；(5)将步骤(4)所述Co/Ni-NiCo@NC材料在惰性气氛下进行磷化处理，得到所述的珊瑚形CoP/Ni2P-NiCoP@NC三维复合材料。
一种添加Ti粉原位生成(Ti,W)C增强WC-Ni3Al复合材料的制备方法
发明专利权授予专利号: CN114210983A
申请人: 华南理工大学
发明人: 李小强;吴祖骥;李京懋;徐港来;朱德智;屈盛官
申请日期: 2021-11-19
公开日期: 2023-03-21
IPC分类:
B22F9/04
摘要:
本发明公开一种添加Ti粉原位生成(Ti,W)C增强WC?Ni3Al复合材料的制备方法。该方法包括以下制备步骤：机械合金化制备Ni3Al粉末：包括Ni、Al、Cr、Mo和B；将上述原料粉末置于球磨机中干式球磨，制得Ni3Al金属间化合物粉末；将Ni3Al金属间化合物粉末、钛粉与WC粉末置于有机溶剂中进行湿式球磨，制得混合浆料，然后将上述混合浆料烘干，碾碎、过筛，得到混合粉末；烧结，即得。本发明在添加钛粉的前提下采用原位生成法使WC基体中生成了(Ti,W)C，添加的Ti粉在烧结过程中先消耗部分O元素形成Ti的氧化物，而后在高温下形成TiC，进而与WC形成(Ti,W)C固溶体。
主权项:
1.一种添加Ti粉原位生成(Ti,W)C增强WC-Ni3Al复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)机械合金化制备Ni3Al粉末：按以下质量百分比的原料粉末配料：Ni79.5～80.50％、Al 10.60～10.70％、Cr 5.23～7.85％、Mo 1.43～1.50％、B 0.005～0.01％；将上述原料粉末进行干式球磨，制得颗粒尺寸≤250μm的Ni3Al金属间化合物粉末；(2)将步骤(1)得到的Ni3Al金属间化合物粉末、钛粉与WC粉末置于有机溶剂中进行湿式球磨，制得混合浆料，然后将上述混合浆料置于真空干燥箱中烘干至溶剂残余量≤1％，碾碎、过筛，得到颗粒尺寸≤250μm的混合粉末；(3)采用放电等离子烧结技术对上述混合粉末进行烧结，得到所述原位生成(Ti,W)C增强WC-Ni3Al复合材料。
金属粉末专利分析
材料体系分布
制备工艺分布
技术领域分布 (IPC分类)
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B22F10/28(3D打印) • B22F9/04(制粉) •
C23C24/10(涂层) • C22C19/05(镍合金) •
B33Y50/02(控制) • C22F1/18(热处理)