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一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法及放电装置
实质审查的生效专利号: CN118600382A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 王方方;高明;张虎;徐惠彬
申请日期: 2024-06-25
公开日期: 2024-09-06
IPC分类:
C23C14/08
摘要:
本发明属于放电器技术领域，具体涉及一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法及放电装置，包括选择锶合金粉和钛合金粉制备第一靶材，选择掺杂金属的氧化物作为第二靶材；采用独立的第一靶枪和第二靶枪分别对第一靶材和第二靶材进行溅射，磁控溅射时通过控制工艺参数，使溅射得到的钛酸锶介电薄膜的元素组分比符合预设关系；并对得到钛酸锶介电薄膜进行光子烧结得到钛酸锶介电层；将剪裁后的导电层、第一电介质层、防击穿层和第二电介质层依次堆叠排布，形成多个循环堆叠的模组，连接电极后进行封装，并在封装上层集成IGBT芯片，得到基于钛酸锶介电层的放电装置。
主权项:
1.一种基于钛酸锶介电层的放电装置制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤（1）钛酸锶介电层制备，选择锶合金粉和钛合金粉制备第一靶材，选择掺杂金属的氧化物作为第二靶材；采用独立的第一靶枪和第二靶枪分别对第一靶材和第二靶材进行溅射，磁控溅射时通过控制磁控溅射工艺参数，使溅射得到的钛酸锶介电薄膜的元素组分比符合预设关系，薄膜中的氧来自氧化物靶材和磁控溅射过程中通入的氧氩混合气体；并对得到钛酸锶介电薄膜进行光子烧结得到钛酸锶介电层；步骤（2）将剪裁后的导电层、第一电介质层、防击穿层和第二电介质层依次堆叠排布，形成多个循环堆叠的模组，得到放电功能结构；所述第一电介质层和第二电介质层为步骤（1）得到经光子烧结后的钛酸锶介电层；步骤（3）对步骤（2）得到的放电功能结构连接电极后进行封装，并在封装上层集成IGBT芯片，得到基于钛酸锶介电层的放电装置。
一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法
实质审查的生效专利号: CN118577810A
申请人: 上海科技大学
发明人: 翟梓融;陈奕璇;武颖娜;欧尧;昌海
申请日期: 2024-06-25
公开日期: 2024-09-03
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本申请提供了一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法，所述增材制造方法包括如下步骤：1)采用三维软件生成薄壁零件模型和薄壁零件内部空间的模型；2)在所述薄壁零件内部空间的模型中填充点阵胞元模型形成点阵结构模型；3)所述点阵结构模型和所述薄壁零件模型做布尔相加，形成一体设计模型；4)3D打印：根据所述一体设计模型，采用打印原料，设定打印参数，在保护气氛下打印出由薄壁零件实体和点阵结构实体组成的打印件；5)退火处理所述打印件；6)去除所述点阵结构实体。上述增材制造方法解决了大尺寸薄壁零件打印变形的问题，提升了一次成功率，使得制备得到的零件满足航空航天使用要求。
主权项:
1.一种大尺寸薄壁零件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：1)采用三维软件生成薄壁零件模型和薄壁零件内部空间的模型；2)在所述薄壁零件内部空间的模型中填充点阵胞元模型形成点阵结构模型；3)所述点阵结构模型和所述薄壁零件模型做布尔相加，形成一体设计模型；4)3D打印：根据所述一体设计模型，采用打印原料，设定打印参数，在保护气氛下打印出由薄壁零件实体和点阵结构实体组成的打印件；5)退火处理所述打印件；6)去除所述点阵结构实体。
一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法
发明专利申请公布专利号: CN118673547A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;卜珩倡;肖丽;李晓东
申请日期: 2024-06-24
公开日期: 2024-09-20
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明公开了一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法；包含一个基于热流耦合模型的增材件力学性能预测模型与一个基于喷嘴阶跃式螺线摆动的增材件性能强化方法。结合增材过程热流耦合模型求解结果及物理本质知识引导，将关键微观结构特征参数与力学性能预测模型建立联系，最终实现对复合材料增材件性能的准确预测；采用增材过程喷嘴阶跃式螺线摆动来缓释纤维内部应力，打破增材件强层间结合与低纤维损伤难兼得的矛盾，最终获得较优复材增材件综合性能。本发明可实现涉及繁多工艺条件的复合材料增材件力学性能的准确预测，同时可在不引入外热、力源的情况下，实现强层间结合与低纤维损伤兼得，最终可实现以较低成本实现复合材料增材件综合性能显著提升。
主权项:
1.一种基于热流耦合模型的复合材料增材制造件性能预测及强化方法，其特征在于，包含一个热流耦合模型，一个基于热流耦合模型的增材件力学性能预测模型，以及一种基于力学性能预测模型与喷嘴阶跃式螺线摆动的增材件性能强化方法；复合材料增材件性能受到增材过程纤维损伤、树脂结晶度分布、层间扩散深度及层间空隙形态多种因素协同影响，其性能准确预测极难；针对这一问题，结合增材过程热流耦合模型求解结果及物理本质知识引导，同时实现对增材过程纤维损伤、树脂结晶度分布、层间树脂扩散深度及层间空隙形态的准确仿真，最终实现对复合材料增材件性能的准确预测；具体地，首先，通过增材过程热流耦合模型构件与求解，得出增材过程纤维应力、层间界面压力、温度场及树脂流动场演化特征；随后，依据Hashin准则和纤维应力分布计算纤维强度受损率，依据蛇形模型、层间界面压力和温度场计算层间树脂扩散深度，利用Jeziorny修正的Avrami方程和温度场求解结果计算树脂结晶度分布，依据树脂流相场计算层间空隙分布；随后将这四种关键微观结构特征参数，转化为传统的复合材料代表性体积单元的材料强度、内聚力等热物性参数，实现复合材料增材件微观结构力学特性的准确预测；最后，实现宏观复合材料增材件的力学特性的准确预测；通过热流耦合模型与物理本质知识引导，可实现对涉及繁杂变量复材增材件力学性能的准确预测；同时，复合材料增材过程层间间隙高会抑制纤维损伤，削弱层间结合；层间间隙低会造成较严重的纤维损伤，但增强了层间结合强度；因此在保证纤维损伤较低的情况下获得较强的层间结合是提升复合材料增材件力学综合性能的关键；为达到这一目标，采用增材过程喷嘴阶跃式螺线摆动来缓释纤维内部应力，同时保证了层间间隙不至于过高导致层间压力过低及层间结合变弱；通过这种方法可以在确保层间压力在一定水平基础上，降低一定时间范围内纤维上的应力积累，最终在不引入外界辅助热、力源的情况下，同时实现强层间结合与低纤维损伤，最终获得较优复材增材件综合性能；此外，喷嘴阶跃式螺线摆动轨迹是多个不同高度上空间螺旋线的组合，一个周期内包含一个低水平高度螺线和一个高水平高度螺线，较低高度上螺线摆动幅度较大，较高高度上螺线摆动幅度较小，通过螺线摆动和高度阶跃两种方式，在保证层间维持一定压力的情况下协同降低增材过程纤维应力累积水平，同时保证强层间结合与纤维低损；再次，喷嘴阶跃式螺线摆动轨迹摆动幅度、螺线密度、阶跃高度、长度通过力学性能预测模型来进行优化；最后，低水平高度上螺线摆动幅度范围在0.15-0.35mm，高水平高度上螺线摆动幅度范围在0.1-0.25mm，螺线密度范围在2-10mm-1，阶跃高度范围在0.2-0.8mm，阶跃长度在1-3mm。
一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法及设备
实质审查的生效专利号: CN118595614A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 占小红;季金晟;王磊磊;吕飞阅
申请日期: 2024-06-24
公开日期: 2024-09-06
IPC分类:
B33Y50/02
摘要:
本发明提供一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法及设备，涉及金属增材制造领域。所述多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形设备包括增材制造和等材制造两个模块，所述增材制造模块包含电弧增材机械臂、激光重熔机械臂、机械臂控制器、送丝机、焊机、气瓶、激光器和水冷机，所述等材制造模块包含辊轧机械臂和机械臂控制器；所述机械臂控制器控制电弧增材机械臂、激光重熔机械臂和辊轧机械臂的运动，所述送丝机、焊机和气瓶连接电弧增材机械臂，所述水冷机分别连接激光重熔机械臂和激光器。本发明采用激光重熔改善电弧增材侧表面质量，结合多向局部加载方式，控制构件精准成形、减少内部缺陷并提升性能，实现无模制造大高厚比薄壁件。
主权项:
1.一种多向局部加载协同电弧增材薄壁件成形方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：依据最终成形薄壁件尺寸，确定薄壁件长、宽、高方向上的加工余量，构建待成形的增材数模，并将数模划分为若干部分依次进行增材和塑性成形；步骤2：依据材料润湿性，确定薄壁件电弧增材和用于熔合层间间隙的激光重熔工艺参数，规划电弧焊枪和激光熔覆头的工艺路径，利用分层切片及路径规划软件对增材数模进行路径划分，输出电弧增材机械臂和激光熔覆机械臂的联动控制文件；步骤3：设置增材和重熔参数，执行联动控制文件，完成部分沉积态薄壁件的制备；步骤4：测量沉积态薄壁件尺寸并与最终成形薄壁件对比，设置各方向上的变形量和施加载荷，规划薄壁俩侧与薄壁上方轧辊的运动路径和加载顺序，编译多辊轧机械臂的联动控制文件；步骤5：执行多辊轧机械臂的联动控制文件，完成部分沉积态薄壁件的成形；步骤6：重复执行步骤2至步骤5的操作，直至完成薄壁件整体成形。
一种低密度沉淀强化钴基高温合金及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118685665A
申请人: 中国科学院金属研究所
发明人: 谢君;于金江;李金国;梁静静;盛乃成;侯桂臣;周亦胄;孙晓峰
申请日期: 2024-05-31
公开日期: 2024-09-24
IPC分类:
C22C19/07
摘要:
本发明属于钴基等轴晶高温合金技术领域，具体涉及一种低密度沉淀强化钴基高温合金及其制备方法。该合金合金化学成分按重量百分比为：Al：3～6％，W：3～8％，Ni：5～20％，Mo：0.5～3％，Ta：2～5％，Cr：8～15％，Hf：≤1.5％，Ti：0.5～4％，C：0.05～0.3％，B：≤0.05％，Nb：≤1％，余量Co。本发明通过等轴晶浇注方式获得的合金在室温条件下具有较高强度及塑性，γ′相体积分数大于60％，且分布均匀，合金密度约为8.3～8.8g·cm<supgt;?3</supgt;，低于目前常见γ′相沉淀强化合金密度，可作为航空航天发动机和燃气轮机热端构件的备选材料。
主权项:
1.一种低密度沉淀强化钴基高温合金，其特征在于，合金化学成分按重量百分比为：Al：3～6％，W：3～8％，Ni：5～20％，Mo：0.5～3％，Ta：2～5％，Cr：8～15％，Hf：≤1.5％，Ti：0.5～4％，C：0.05～0.3％，B：≤0.05％，余量Co。
一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备及制备方法
实质审查的生效专利号: CN118385596A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 林开杰;顾冬冬;王仁轲;陈阳;冉刘;张玉玺
申请日期: 2024-05-22
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
B22F9/14
摘要:
本发明公开了一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备及制备方法，包括粉末收集室和等离子喷枪，等离子喷枪安装在粉末收集室一侧，所述等离子喷枪与控制中心、循环过滤空气净化器、水冷箱及多个送粉箱连接，低熔点金属粉末和高熔点钨金属粉末分别通过送粉箱送入等离子喷枪内，随着等离子体气流朝粉末收集室喷出。本发明采用等离子喷枪对高比重钨合金粉末进行制备，利用钨金属粉末高熔点的特性实现单一粉末到合金粉末的制备，低熔点金属粉末熔化为液态在表面张力的作用下包裹在未熔化的高熔点钨金属粉末表面，实现低熔点金属粉末和高熔点钨粉末的快速复合制备合金粉末，有效的降低合金粉末的制备时间，提高了高比重钨合金的粉末生产效率。
主权项:
1.一种用于高比重钨合金的等离子粉末制备设备，其特征在于，包括粉末收集室和等离子喷枪，等离子喷枪安装在粉末收集室一侧，所述等离子喷枪与控制中心、循环过滤空气净化器、水冷箱及多个送粉箱连接，低熔点金属粉末和高熔点钨金属粉末分别通过送粉箱送入等离子喷枪内，随着等离子体气流朝粉末收集室喷出。
一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法
实质审查的生效专利号: CN118412072A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 胡殿印;李明睿;王荣桥;潘锦超;尤文超
申请日期: 2024-05-07
公开日期: 2024-07-30
IPC分类:
G06T7/00
摘要:
本发明涉及一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法，以镍基高温合金恢复处理后的微观组织为依据，借助图像处理方法实现力学性能相关的微观组织参数的快速提取，并结合熵值赋权法提出了一种恢复热处理效果综合性量化指标，实现对恢复热处理效果的评价。本发明解决了现有分析方法难以全面高效地实现恢复热处理效果评价的问题，在航空发动机及燃气轮机关重件延寿工作中具有较高的应用价值和前景。
主权项:
1.一种镍基高温合金恢复热处理效果综合性评价方法，其特征在于，实现步骤如下：（1）采用扫描电镜（SEM）观测恢复热处理后镍基高温合金枝晶干部位的微观组织，并拍摄包含清晰γ/γ’两相结构的SEM照片；（2）对SEM照片进行图像处理，依据镍基高温合金原始微观组织SEM图像的灰度分布来设定阈值，实现γ/γ’两相的区分；使用开运算和闭运算消除图像中误差的影响后，计算三种微观组织参数：γ’相平均体积分数、平均尺寸和立方度；（3）对步骤（2）中三种微观组织参数以越大越优为原则进行归一化处理，建立恢复热处理效果综合评价指标与微观组织参数之间的关系；（4）依据步骤（3）中得到的恢复热处理效果综合评价指数评价恢复热处理效果，指标值越大，反映恢复热处理后持久寿命越长，恢复热处理效果越好。
一种高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料及其制备方法和应用
发明专利申请公布专利号: CN118422142A
申请人: 吉林大学
发明人: 王宁;文懋;齐金磊;张侃;郑伟涛
申请日期: 2024-04-26
公开日期: 2024-08-02
IPC分类:
C23C14/58
摘要:
本发明提供了一种高强韧纤维增强TiAl/Ti<subgt;3</subgt;Al多层复合材料及其制备方法和应用，属于航空航天材料技术领域。本发明通过在SiC纤维与TiAl基体之间引入Cr层界面增韧层，优化复合材料界面的力学嵌合，提高界面的结合强度。这种界面工程不仅提高了材料的稳定性，避免了在受力过程中界面的过早失效，还可起到阻挡界面扩散的效应，同时也可以增强材料的韧性。本发明在基体中构建TiAl/Ti<subgt;3</subgt;Al多层结构，利用TiAl和Ti<subgt;3</subgt;Al层交替排列，通过层间界面和增韧层的作用形成一个具有高韧性的复合结构。当材料受到外力时，Ti<subgt;3</subgt;Al层能够吸收和分散应力，防止裂纹的扩展，从而提高了材料的整体韧性。
主权项:
1.一种高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)在氩气条件下对含有碳涂层的SiC纤维进行离子清洗，得到预处理SiC纤维；(2)以Cr为靶材，在氩气条件下对所述预处理SiC纤维进行磁控溅射，得到沉积Cr界面增韧层的SiC纤维；(3)以TiAl合金和Ti3Al合金为靶材，在氩气条件下对所述沉积Cr界面增韧层的SiC纤维进行对靶磁控溅射，在所述沉积Cr界面增韧层的SiC纤维的表面交替沉积TiAl层和Ti3Al层，得到具有多层结构的先驱丝；(4)将所述具有多层结构的先驱丝均匀排布，进行热等静压成型，得到高强韧纤维增强TiAl/Ti3Al多层复合材料。
一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法
实质审查的生效专利号: CN118389934A
申请人: 上海康晟航材科技股份有限公司
发明人: 刘尚潭;汪晶;丁奇;夏攀科
申请日期: 2024-04-23
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
C22C33/06
摘要:
本发明提供了一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法，其特征在于：包含顺序进行的真空感应VIM、电渣重熔ESR、锻造、无损检测和轧制工序；其中，所述真空感应VIM指控制熔化和精炼工序在真空度小于2.0Pa的高真空的条件下进行；所述电渣重熔ESR的渣系采用四元预熔渣；所述四元预熔渣由CaF2，Al2O3，CaO，MgO组成；所述锻造的加热温度不高于1200℃；所述的轧制加热温度不高于1200℃。该合金组织稳定性、降低紧固件尺寸变化，紧固力，使用寿命长。
主权项:
1.一种航空航天紧固件用铁基高温合金的制造方法，其特征在于：采用包含本钢种返回料、金属铬、金属钼、电解镍、纯铁、纯钛、电解铝、结晶硅、电解锰、钒铁、铌铁、硼铁的原料，基于铁基高温合金工艺制造而成；所述铁基高温合金工艺，包含顺序进行的真空感应VIM、电渣重熔ESR、锻造、无损检测和轧制工序；其中，所述真空感应VIM指控制熔化和精炼工序在真空度小于2.0Pa的高真空的条件下进行；所述电渣重熔ESR的渣系采用四元预熔渣；所述四元预熔渣由CaF2，Al2O3，CaO，MgO组成；所述锻造的加热温度不高于1200℃；所述的轧制加热温度不高于1200℃。
用于增材制造变截面端部换位绕组及其优化方法
实质审查的生效专利号: CN118399694A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 张健;桂馨雅;邓千寻;何佳怡;朱了骏;张卓然
申请日期: 2024-04-23
公开日期: 2024-07-26
IPC分类:
G06F30/23
摘要:
本发明实施例公开了一种用于增材制造变截面端部换位绕组及其优化方法，电机绕组设计优化领域。在传统均匀截面的扁线绕组的基础上，进行了变截面与端部换位的设计，对导体的截面高度与导体间的间距进行了优化。基于交流铜损解析模型，结合槽内磁密的分布情况，在忽略环流损耗的情况下，建立了绕组的涡流和直流损耗的优化模型，得到了导体截面的高度参数。变截面绕组的两层换位结构以平衡支路的电势差，减小环流损耗。优化导体间间距，并将变截面端部换位绕组与等截面端部换位绕组进行了有限元验证分析与对比。本发明的变截面换位结构能够有效抑制高速工况下运行的电励磁双凸极电机的高频交流铜损，具有广泛的应用前景。
主权项:
1.一种用于增材制造变截面端部换位绕组的优化方法，其特征在于，包括：S1、获取待优化的端部换位绕组的初始信息，根据所述初始信息建立绕组交流损耗解析模型；S2、根据所述绕组交流损耗解析模型和槽内磁密的分布情况，建立第一优化模型，所述优化模型的输出结果包括优化后的导体截面的高度；S3、建立第二优化模型，所述第二优化模型的输出结果包括优化后的绕组导体间的间距值；S4、将所述第一优化模型和第二优化模型的输出结果，向增材制造设备传输，所述增材制造设备用于制造所述电励磁双凸极电机的端部换位绕组。
一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法
实质审查的生效专利号: CN118326352A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 彭徽;陶申;郭洪波
申请日期: 2024-04-22
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
C23C14/58
摘要:
本发明涉及一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法，属于表面工程技术领域，解决了现有技术中无法快速进行合金成分筛选，工艺复杂、设计周期长的问题。本发明的高通量快速设计涂层成分的方法为：步骤1、将活性元素电焊片点焊在磁控溅射靶材跑道处；步骤2、利用磁控溅射高通量在高温合金基体上沉积制备涂层；步骤3、真空热处理，使涂层成分均匀化；步骤4、使用电子探针X射线显微分析仪确定涂层的内部成分；步骤5、将试样放入箱式炉，进行恒温氧化性能测试；步骤6、将试样表面涂盐后，放入箱式炉，进行恒温腐蚀性能测试；步骤7、综合涂层抗氧化性能及耐腐蚀性能，筛选出最优的涂层成分。
主权项:
1.一种高通量快速设计高温防护涂层成分的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1、将活性元素电焊片点焊在磁控溅射靶材跑道处；步骤2、利用磁控溅射高通量在高温合金基体上沉积制备涂层获得带有涂层的高温合金基体；步骤3、真空热处理，使涂层成分均匀化获得试样；步骤4、使用电子探针X射线显微分析仪确定涂层的内部成分获得样品成分；步骤5、将步骤3制备得到并经步骤4测定成分的试样放入箱式炉，进行恒温氧化性能测试；步骤6、将步骤3制备得到并经步骤4测定成分的试样表面涂盐后，放入箱式炉，进行恒温腐蚀性能测试；步骤7、综合涂层抗氧化性能及耐腐蚀性能，筛选出最优的涂层成分。
一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法及其装置
实质审查的生效专利号: CN118329662A
申请人: 北京航空航天大学
发明人: 贺小帆;唐鼎承;党霖薇;辛浩;陈玥江;高磊
申请日期: 2024-04-22
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
G01N3/06
摘要:
本发明公开了一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法及其装置，方法包括：制备增材制造金属材料的紧凑拉伸试件；将紧凑拉伸试件置于疲劳试验设备中，采用标识载荷谱开展疲劳裂纹扩展试验，并拍摄得到裂纹扩展全过程的断口图像；基于断口图像，通过九点平均法对裂纹前缘坐标进行测量，得到裂纹尺寸；将裂纹尺寸代入应力强度因子表达式，得到裂纹前缘的应力强度因子及其幅值；采用有限元方法，对应力强度因子进行验证计算；基于裂纹长度与循环数的关系，采用割线法确定疲劳裂纹扩展速率。本发明考虑了增材制造金属中微观组织和缺陷对裂纹扩展的复杂影响行为和机理，系统建立了一种基于标识载荷法的疲劳裂纹扩展速率测试方法。
主权项:
1.一种增材制造金属的疲劳裂纹扩展速率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：制备增材制造金属材料的紧凑拉伸试件；将所述紧凑拉伸试件置于疲劳试验设备中，采用标识载荷谱开展疲劳裂纹扩展试验，并拍摄得到裂纹扩展全过程的断口图像；基于所述断口图像，通过九点平均法对裂纹前缘坐标进行测量，得到裂纹尺寸和循环数的关系；将裂纹尺寸代入应力强度因子表达式，得到裂纹前缘的应力强度因子及其幅值；采用有限元方法，对所述应力强度因子进行验证计算，确定应力强度因子的计算方法；基于所述裂纹长度与循环数的关系，采用割线法得到疲劳裂纹扩展速率，其中所述疲劳裂纹扩展速率与所述应力强度因子存在对应关系。
一种金属相变吸热材料及其制备方法
实质审查的生效专利号: CN118308072A
申请人: 江苏海洋大学
发明人: 辛雨萌;成毅
申请日期: 2024-04-18
公开日期: 2024-07-09
IPC分类:
B01F27/90
摘要:
本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种金属相变吸热材料及其制备方法，由以下重量百分比的组分组成：金属粉末：50?90％、相变吸收剂、5?20％；导热填料5?20％和粘合剂1?5％，所述金属粉末为铜、铝、铁或其合金，所述相变吸收剂为石蜡或液晶，所述导热填料为石墨、碳纳米管或金属纤维；所述粘合剂为环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯。通过上述制备方法，可以得到一种具有高导热性、可控相变温度和良好机械性能的金属相变吸热材料。该材料可广泛应用于航空航天、电子设备、建筑节能等领域，具有良好的应用前景。
主权项:
1.一种金属相变吸热材料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：金属粉末：50-90％、相变吸收剂、5-20％；导热填料5-20％和粘合剂1-5％，所述金属粉末为铜、铝、铁或其合金，所述相变吸收剂为石蜡或液晶，所述导热填料为石墨、碳纳米管或金属纤维；所述粘合剂为环氧树脂、聚酰亚胺或聚乙烯。
一种TiAlNbTaV高熵合金靶材及其制备方法和应用
发明专利权授予专利号: CN118048570A
申请人: 北京航空航天大学宁波创新研究院
发明人: 王方方; 赵长春; 张虎; 高明
申请日期: 2024-04-16
公开日期: 2024-05-17
IPC分类:
C23C14/14
摘要:
本申请涉及高熵合金技术领域，特别是涉及一种TiAlNbTaV高熵合金靶材及其制备方法和应用。该TiAlNbTaV高熵合金靶材含有Ti、Al、Nb、Ta、V五种元素，各组成元素的原子比为Ti：Al：Nb：Ta：V=a：b：c：d：e，其中a=10?30、b=15?75、c=5?30、d=5?30、e=5?30，a+b+c+d+e=100，且(a+b):(c+d+e)=35?85:15?65。该靶材通过对成分和靶材元素熔炼顺序进行设计保证整体靶材的晶体结构中含有15%?100%的面心立方FCC结构，且靶材的成分均匀、致密度好；相较于纯BCC结构的靶材，基于本发明的含FCC结构TiAlNbTaV靶材制备的高熵合金氮化物薄膜具有更高的沉积效率，相同溅射工艺条件下，薄膜沉积效率最高能提高20%。溅射获得的高熵合金氮化物薄膜表现出优异的强韧性能，硬度值达到29.28±3.22GPa，模量值达到325.47±26.19GPa。
主权项:
1.一种TiAlNbTaV高熵合金靶材，其特征在于，该TiAlNbTaV高熵合金靶材含有Ti、Al、Nb、Ta、V五种元素，各组成元素的原子比为Ti：Al：Nb：Ta：V=a：b：c：d：e，其中a=10-30、b=15-75、c=5-30、d=5-30、e=5-30，a+b+c+d+e=100，且(a+b):(c+d+e)=35-85:15-65；该TiAlNbTaV高熵合金靶材在成分范围下晶体结构中包括15%-100%的面心立方FCC结构，其FCC结构的取向晶面为(111)、(200)、(220)。
一种基于压力注射类Z-pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法
发明专利权授予专利号: CN118046575A
申请人: 南京航空航天大学
发明人: 范聪泽;单忠德;宋亚星;陈意伟;郑菁桦;宋文哲
申请日期: 2024-04-16
公开日期: 2024-06-18
IPC分类:
B29C64/165
摘要:
本发明提供一种基于压力注射类Z?pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法，通过在连续纤维增材制造的各水平切片中，利用连续纤维打印出栅格框架，并对栅格孔洞进行规则的排布及组合，形成层间的间歇式贯穿空间，进而采用热固性树脂材料在该空间内进行压力注射，构建出跨切片层的连续纵向强化的类Z?pin结构，同时通过控制树脂填充时的挤出压力，引导树脂在连续纤维增材制造中普遍存有的层道间孔隙中进行渗透并逐渐填充，实现在不引入其他辅助能场的情况下，抑制增材制造的伴生孔隙缺陷，最终实现层间强化，并提升整体性能。
主权项:
1.一种基于压力注射类Z-pin结构的连续纤维增材制造层间强化方法，其特征在于，采用连续纤维打印头及热固性树脂挤出头进行复合打印成形，其中连续纤维打印头按打印层顺序，进行格栅状框架的顺序打印；热固性树脂挤出头则在对应打印层内的格栅孔洞中进行树脂材料的压力注射填充；连续纤维整体框架中的格栅孔洞在Z向上形成层间的间歇贯穿空间，而挤出填充的热固性树脂则在该空间内形成类Z-pin结构，且在挤出压力控制下树脂渗透填充连续纤维框架层间的孔隙，最终实现连续纤维增材制造层间强化的作用，该方法步骤如下：步骤1：设定打印层厚t、连续纤维格栅状框架的格栅孔洞尺寸a×b、类Z-pin结构单元类型，以及上述{t，a×b}参数组对应的基础挤出压力值p和不同类Z-pin结构单元类型对应的挤出压力系数组{K2，K3}；步骤2：基于打印层厚t、连续纤维格栅状框架的格栅孔洞尺寸a×b、类Z-pin结构单元类型，对目标模型进行模型分割处理，划分为连续纤维框架结构空间区域模型及类Z-pin结构空间区域模型，两者共用空间坐标系且具有相同切片层的定义序列；步骤3：针对连续纤维框架结构空间区域模型，进行各水平切片层连续纤维格栅框架的路径生成，获得连续纤维打印头各水平切片的打印路径信息{GF}，即第i层信息记为{GFi}；步骤4：针对类Z-pin结构空间区域模型，进行水平切片处理，对各水平切片中的各个类Z-pin结构所对应的填充区域进行标记，结合基础挤出压力值p和不同类Z-pin结构单元类型的挤出压力系数组{K2，K3}，获得热固性树脂挤出头在相关水平切片层的挤出信息{GM}，挤出信息包括每层切片中的进行压力注射作业的挤出位置及对应的挤出压力，即第i层信息记为{GMi}；步骤5：将连续纤维打印头的打印信息和热固性树脂挤出头在相关水平切片层的挤出信息，按照各水平切片层由下至上的顺序进行打印信息复合，并输出最终每一水平切片层所对应的连续纤维打印头打印信息和热固性树脂挤出头的挤出信息{G}，即第i层信息记为{Gi}；步骤6：使用连续纤维打印头及热固性树脂挤出头按照各自动作信息进行协同打印成形，打印结束后进行静置固化处理。
一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法
实质审查的生效专利号: CN118143402A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 徐荣正; 张新宇; 孙腾佼; 高恩志; 朱智
申请日期: 2024-04-11
公开日期: 2024-06-07
IPC分类:
B23K9/235
摘要:
一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法，属于金属增材制造技术领域，步骤如下：1.将基板处理后固定于工作台上，保证对接面的清洁，进行预热；2.采用搭接式的电弧熔丝增材制造方式，循环往复，沉积出第一层铝合金熔覆层；3.控制增材制造设备暂停，进行中断；4.在第一层基础之上，采用步骤2中的沉积方式，沉积第二层铝合金熔覆层；5.控制增材制造设备暂停，再进行中断；6.采用第二层铝合金熔覆层的沉积方式，共沉积n+1层，获得铝合金柱状枝晶尺寸得到降低的金属构件；7.增材制造完成后，进行机加处理。采用本方法，大幅减小粗大柱状晶长径比，实现了合金显微组织调控，同步提高了合金的强度和塑性。
主权项:
1.一种通过过程中断降低增材制造铝合金柱状晶尺寸的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将打磨、清洗、烘干后的基板固定于工作台上，去除基板表面油污、灰尘及锈迹，保证对接面的清洁，然后将基板预热到150～200℃；(2)在基板上采用搭接式的电弧熔丝增材制造方式，循环往复，沉积出第一层铝合金熔覆层；(3)控制增材制造设备暂停，进行中断，中断时长为t1；(4)在第一层基础之上，采用步骤(2)中的沉积方式，沉积第二层铝合金熔覆层；(5)控制增材制造设备暂停，再进行中断，中断时长为t2；(6)采用第二层铝合金熔覆层的沉积方式，共沉积n+1层，获得铝合金柱状枝晶尺寸得到降低的金属构件；其中：第i层和i-1层之间的中断时间为ti-1，i＝2，……，n+1，n为增材熔覆层数，n≥2且n为整数；(7)增材制造完成后，进行机加处理。
一种SLM增材制造钨-铜异种金属界面力学性能的增强方法
实质审查的生效专利号: CN118321571A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种SLM增材制造钨?铜异种金属界面力学性能的增强方法，包括以下步骤：S1、提供成形钨，作为钨?铜异种金属基体；S2、在所述成形钨的表面加工形成微纳结构；S3、在形成微纳结构的成形钨表面SLM增材制造，获得成形铜。该增强方法通过在钨表面加工形成微纳结构，从而提升钨?铜异种金属界面的结合质量，增强SLM增材制造钨?铜异种金属界面的力学性能，以解决SLM增材制造过程中界面处连接困难的问题。
主权项:
1.一种SLM增材制造钨-铜异种金属界面力学性能的增强方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供成形钨，作为钨-铜异种金属基体；S2、在所述成形钨的表面加工形成微纳结构；S3、在形成微纳结构的成形钨表面SLM增材制造，获得成形铜。
一种不锈钢-钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法
实质审查的生效专利号: CN118305330A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-09
IPC分类:
B22F10/28
摘要:
本发明公开了一种不锈钢?钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法，包括以下步骤：采用不锈钢SLM增材制造工艺，增材制造不锈钢；在所述不锈钢的表面SLM增材制造一层纯V材料，并对不锈钢与纯V材料界面进行层间激光重熔处理；在所述纯V材料表面继续SLM增材制造纯V材料；采用钛合金SLM增材制造工艺，在纯V材料表面增材制造钛合金。该强化方法针对SLM增材制造的成形特点，在过渡层设置V过渡，从而提高不锈钢、钛合金SLM增材制造接头界面的连接质量，提高了接头界面的力学性能，并且避免了粉末间的相互污染风险。
主权项:
1.一种不锈钢-钛合金异种金属SLM增材制造界面的强化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用不锈钢SLM增材制造工艺，增材制造不锈钢；S2、在所述不锈钢的表面SLM增材制造一层纯V材料，并对不锈钢与纯V材料界面进行层间激光重熔处理；S3、在所述纯V材料表面继续SLM增材制造纯V材料；S4、采用钛合金SLM增材制造工艺，在纯V材料表面增材制造钛合金。
一种激光熔覆涂层的复合光整方法
实质审查的生效专利号: CN118321727A
申请人: 北京航空航天大学合肥创新研究院
发明人: 管迎春;李兴;王泉杰
申请日期: 2024-04-10
公开日期: 2024-07-12
IPC分类:
B23K26/352
摘要:
本发明公开了一种激光熔覆涂层的复合光整方法，包括依次对激光熔覆涂层进行激光粗铣削、激光精铣削和激光抛光的步骤。本发明基于激光铣削和激光抛光复合制造技术，在保证加工效率的同时，改善激光抛光前熔覆涂层表面质量，提高最终抛光后表面质量，实现熔覆涂层柔性化、高精度、高效率以及高性能后处理，促进激光熔覆技术的推广应用。
主权项:
1.一种激光熔覆涂层的复合光整方法，其特征在于，所述复合光整方法包括依次对激光熔覆涂层进行激光粗铣削、激光精铣削和激光抛光的步骤。
一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法
实质审查的生效专利号: CN118298974A
申请人: 沈阳航空航天大学
发明人: 王雨时;杨光;任宇航;王超;钦兰云;周思雨;李播博;安达;伊俊振
申请日期: 2024-04-08
公开日期: 2024-07-05
IPC分类:
G06F119/14
摘要:
本发明提供一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法，涉及増材制造技术领域。该方法首先获得增材制造件晶体取向原始数据，并将其转换为格点坐标以及晶体取向信息；再将晶体取向信息转换成材料参数和微观组织集合的信息；然后创建有限元模型，将材料参数赋予给有限元模型中的网格单元，得到CPFEM模型；并定义CPFEM模型的边界条件和初始条件，开展晶体塑性有限元模拟，确定晶粒尺度微观应力分布，预测增材制造件力学性能，构建增材制造件工艺?结构?性能计算框架。本发明方法可实现典型增材制造件的内部微观应力及微观裂纹情况的准确预测，提高增材制造件的成形性能，并可实现增材制造过程制件微观应力调控的闭环控制。
主权项:
1.一种基于晶体塑性有限元法的增材制造件应力预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过EBSD实验获得增材制造件上任意选定区域的晶体取向分布数据作为晶体取向分布的原始数据，并将晶体取向分布的原始数据转换为有限元模拟中能识别的格点坐标以及晶体取向信息；步骤2：将步骤1中的晶体取向信息转换成材料参数和微观组织集合的信息；步骤3：在有限元建模软件中创建增材制造件的有限元模型并划分网格，划分的网格数量与材料参数中的晶体取向点数量一致，再将步骤2中的材料参数赋予给有限元模型中的网格单元，得到增材制造件的CPFEM模型；步骤4：定义CPFEM模型的边界条件和初始条件，开展以滑移为主的晶体塑性有限元模拟；步骤5：基于CPFEM模型的晶体塑性有限元模拟确定晶粒尺度微观应力分布，分析研究金属材料微观结构与宏观力学性能之间的关系，预测增材制造件力学性能，构建增材制造件工艺-结构-性能计算框架；步骤6：对不同工艺参数增材制造件执行步骤1-5的晶体塑性有限元模拟，绘制增材制造件的内部微观应力云图，预测增材制造件的内部微观应力。
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)