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题名后混合磨料水射流对金属的抛光机制及实验研究
被引量：6
- 1
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作者
宋岳干
宋丹路
王堃
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机构
西南科技大学制造与工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2013年第3期17-20,共4页
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基金
国家科技重大专项课题(2011ZX04002-081)
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文摘
阐述后混合磨料水射流的工作原理,从理论上研究磨料水射流的抛光机制,通过实验对牌号为0Cr18Ni9Si的不锈钢进行冷态抛光加工,采用JB-4C表面粗糙度测量仪进行测量与分析,金属表面粗糙度从原始的2.203μm提高到了抛光后的1.195μm。结果表明:适当地控制工艺参数可以对金属材料进行冷态抛光加工,并取得良好的表面加工质量,为异形曲面的冷态抛光加工提供理论基础和实践指导。
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关键词
磨料水射流
抛光机制
工艺参数
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Keywords
Abrasive water let
Polishing mechanism
Process parameters
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分类号
TP69
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名飞秒激光加工镍箔构建三维多孔结构用于防除冰
- 2
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作者
刘宏伟
卓礼杰
杨益
李国强
宋岳干
郭成红
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机构
西南科技大学信息工程学院
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2024年第5期80-87,共8页
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基金
四川省自然科学基金(2023NSFSC0853)
四川省自然科学基金(2022JDRC0028)。
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文摘
结冰对人类的日常生活和工业应用造成巨大的危害,而超疏水表面因其不消耗外部能量即能有效地用于防除冰而受到人们的特别关注;提出一种使用乙醇辅助飞秒激光制备三维多孔超疏水表面的方法,并研究其在不同激光加工参数下的性能。制备的三维多孔结构可以将照射在超薄镍箔表面的太阳光有效吸收,其太阳照射饱和温度是裸镍表面的1.36倍,可有效地提高光热除冰效率。此外,该结构在材料表面会形成一层稳定的气膜,使其具有优异的超疏水性能。这种简单快速的三维多孔超疏水表面制备方法,将在防除冰、光电子、物理和化学等领域展现广阔的应用前景。
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关键词
超疏水
延迟结冰
光热除冰
三维多孔
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Keywords
superhydrophobicity
delayed icing
photothermal deicing
three-dimensional porous
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分类号
O436
[机械工程—光学工程]
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题名一步法制备超疏水表面及其防覆冰性能研究
- 3
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作者
刘宏伟
邹秦锐
杨益
宋岳干
徐远冲
李国强
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机构
西南科技大学信息工程学院
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期190-197,共8页
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基金
国家自然科学基金(52222513,52075557,22075202)
四川省自然科学基金(2023NSFSC0853,2022JDRC002)
结冰与防除冰重点实验室开放基金(IADL20210408,IADL20220405)。
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文摘
目的提高铜网表面的防除冰性能。方法以铜网为基底材料,用纳米胶带将铜网和聚四氟乙烯(PTFE)固定在一起,采用飞秒激光直写技术将PTFE纳米颗粒部分嵌入铜网,采用一步法制备了PTFE附着铜网的超疏水表面,并通过扫描电子显微镜和光学显微镜对其微结构进行形貌分析。结果在PTFE低表面能和粗糙度共同作用下,所制备的表面表现出优异的超疏水性能,水的接触角为152°,滚动角为4°。在此基础上探究了其微观结构对表面润湿性和防覆冰性能的影响。结果表明,PTFE附着铜网的超疏水表面能有效延长冷凝液滴结冰时间,与未垫PTFE的铜网相比,结冰时间延长1.2倍。在冷却过程中,液滴从Cassie状态向Wenzel状态转变,PTFE附着铜网的超疏水表面能维持将长时间的Cassie状态。并且结冰后依然能保持较低的黏附力,最小冰黏附力为2.55 kPa,相比普通的超疏水表面缩小了近2.5%。同时能够实现冷凝液滴的高效快速自去除,还显示出优异的自清洁性能。结论PTFE附着铜网的超疏水表面可有效延长结冰时间,降低冰黏附力,具有优异的冷凝自去除和自清洁性能,且在5.01V的电压下,铜网表面能够有效防止冰的形成。
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关键词
铜网
超疏水
防除冰
低黏附
自清洁
电热除冰
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Keywords
copper
superhydrophobic
anti-icing
low adhesion
self-cleaning
electric deicing
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
-
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题名仿生沟槽锥形结构多种环境下油滴的自运输研究
- 4
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作者
雷超翔
宋岳干
吴威明
李耀霞
陈祖巧
李国强
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
-
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期363-370,共8页
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基金
西南科技大学大学生创新训练项目(S202110619091)。
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文摘
目的虽然传统锥形结构可以实现水下油滴的定向运动,但在复杂环境中连续自适应的油滴自运输仍然是一个挑战。为此研发一种新型沟槽锥形结构表面,以实现多种环境下高效的油滴自运输。方法受到水稻叶各向异性沟槽结构和仙人掌刺不对称锥形结构的启发,采用飞秒激光直写扫描系统在聚四氟乙烯上下表面加工沟槽锥形结构。借助接触角测试平台表征结构表面的润湿性,并通过扫描电子显微镜对表面微沟槽形貌进行分析。使用高速相机记录结构在水环境、水-空气界面和空气中的油滴运输过程,并以此为基础分析研究结构在多种环境下的油滴自运输能力。结果沟槽锥形结构实现了在水下、空气中及水-空气界面多种环境下油滴的连续自运输,并且展示出优于传统锥形结构的高效水下油滴自运输能力,收集速率达到112.17 mm/s。结论利用沟槽锥形结构良好的结构扩展性、无须消耗能源或外力驱动的操作模式和优异的油滴自运输能力,制备了水下自驱动集油装置,展示了该结构的潜在应用。
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关键词
沟槽锥形结构
拉普拉斯压力
毛细力
多种环境
油滴自运输
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Keywords
groove tapered structure
laplace pressure
capillary force
multiple environments
oil drop self-transport
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名受猪笼草启发的多孔微腔低冰黏附防除冰表面
- 5
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作者
向科峰
尹欢
宋岳干
杨益
李国强
赖林
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
-
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期313-320,共8页
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基金
结冰与防除冰重点实验室开放基金(IADL20210408)。
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文摘
目的 提高光滑液体注入表面(SLIPS)的防/除冰耐用性。方法 将镍箔完全浸没在无水乙醇中,使用飞秒激光照射无水乙醇环境中的镍箔表面诱导出立体多孔纳米微腔阵列结构,并使用氟硅烷改性增加表面对硅油的亲和力,最后用50 cSt的硅油旋涂在改性后的表面上。通过扫描电镜和光学显微镜对立体多孔纳米微腔结构进行形貌分析,并通过延缓结冰试验、冰黏附强度测试和高温蒸发试验,分别评价该SLIPS的延缓结冰性能、冰黏附强度和防除冰耐用性。结果 在立体多孔纳米微腔结构的毛细作用下,具有亲油憎水性的立体多孔纳米微腔表面上的蒸馏水滴也会被钉扎。相比非结构化表面,该SLIPS将延缓结冰时间提升了2.8倍,同时,在低温高湿度环境中,实现了冷凝水的自去除。在80℃高温环境下的蒸发10 min后进行结冰/除冰操作,10个周期后,该SLIPS的接触角(θ_(CA))为110°,滑动角(θ_(SA))为8.5°,以及冰黏附强度参数(τ_(ice))为3.6 kPa。结论 利用飞秒激光加工无水乙醇环境中的镍箔表面生成的立体纳米多孔微腔阵列结构能够减少SLIPS表面的润滑剂损失,可有效提高防除冰SLIPS的耐用性。
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关键词
仿生
飞秒激光直写
纳米微腔结构
SLIPS
低冰黏附
防冰
除冰
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Keywords
bionics
femtosecond laser direct writing
nano-microcavity structure
SLIPS
low ice adhesion
anti-icing
deicing
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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题名高压磨料水射流入射角对光整加工表面质量的影响研究
被引量：3
- 6
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作者
宋岳干
朱建公
宋丹路
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2015年第4期98-100,共3页
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基金
国家科技重大专项课题(2011ZX04002-081)
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文摘
介绍了目前叶片抛光常用的方法,针对现有抛光工艺存在的不足,利用高压磨料水射流技术研究了高效冷态光整加工机制。阐述了3740龙门式数控水切割机床系统构成及工作原理,对牌号为0Cr18Ni9Si的不锈钢在不同入射角下进行了光整加工实验,重点分析了不同射流压力下入射角与表面粗糙度值的变化规律,最后在扫描电镜下观察了不同入射角下工件光整加工区域的表面形貌并进行了分析;其结果表明:磨料水射流对工件光整加工时选择合适的入射角会取得良好的表面加工质量,进而为研制新型的叶片光整加工设备奠定基础。
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关键词
磨料水射流
入射角
光整加工
表面质量
表面形貌
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Keywords
Abrasive Water Jet
Incident Angle
Finishing
Surface Quality
Surface Morphology
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TP69
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名超高压水射流增压器内高压缸体应力应变仿真
被引量：1
- 7
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作者
王堃
宋丹路
宋岳干
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2013年第7期178-181,共4页
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文摘
分析水射流的超高压发生系统——增压器的工作原理,建立高压缸体的力学模型,并根据运动与受力特征,将缸体分成3个部分。基于有限元与流固耦合知识,对高压水缸的流场做了理论分析,利用动网格技术在ANSYS Workbench平台下针对高压水缸处于高压工况时的应力应变进行仿真计算,得到缸体在不同时刻的应力应变图,从而为下一步的高压缸体疲劳分析提供了数据。
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关键词
增压器
高压水缸
应力应变仿真
流固耦合
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Keywords
Intensifier
High-pressure cylinder
Stress-strain simulation
Fluid structural interaction
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
-
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题名磨料水射流喷嘴收缩段锥角对磨料粒子混合程度的影响
被引量：1
- 8
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作者
宋岳干
宋丹路
彭家强
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2015年第23期65-68,共4页
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基金
国家科技重大专项课题(2011ZX04002-081)
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文摘
介绍了磨料水射流的起源、用途、特点及抛光原理,针对混合腔内磨料粒子与高压水束混合不均匀而影响抛光表面质量及磨料砂管使用寿命的缺陷,通过对磨料水射流切割喷嘴结构的研究,建立了对称双管供料喷嘴几何模型,并运用CFD软件对喷嘴内部流场进行仿真研究,分析了喷嘴收缩段锥角对磨料粒子和高压水束混合均匀程度的影响。研究结果表明:选择30°和45°的收缩段锥角有利于延长砂管使用寿命及提高磨料粒子与水射流的均匀混合,从而在抛光加工中提高工件表面质量。
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关键词
磨料水射流
喷嘴
流场
磨料粒子
锥角
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Keywords
Abrasive water jet
Nozzle
Flow field
Abrasive particle
Cone angle
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分类号
TP69
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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题名磨料水射流抛光不锈钢工件表面质量的研究
- 9
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作者
宋岳干
宋丹路
张文利
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
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出处
《电加工与模具》
2016年第6期49-52,共4页
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文摘
阐述了3740龙门式数控水切割机床的系统构成及工作原理。通过牌号为0Cr18Ni9Si的不锈钢抛光实验,结合测量表面粗糙度值、摩擦系数变化、三维形貌图,分析了工艺参数对抛光区域表面质量的影响。根据不同材料的自身特性合理选择工艺参数,为异形曲面的冷态抛光加工提供指导。
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关键词
表面粗糙度
摩擦系数
三维形貌
工艺参数
-
Keywords
roughness
friction coefficient
three-dimensional topography
process parameters
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分类号
TG664
[金属学及工艺—金属切削加工及机床]
-
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题名光热超疏水表面的制备及防除冰性能研究
- 10
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作者
向科峰
郭成红
宋岳干
李国强
杨益
卓礼杰
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机构
西南科技大学制造科学与工程学院
西南科技大学四川天府新区创新研究院
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2024年第5期161-168,共8页
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基金
结冰与防除冰重点实验室开放基金(IADL20210408)。
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文摘
防除冰技术对于减少冰冻灾害造成的经济损失及人员伤亡具有重要意义。其中光热除冰技术由于节能环保的优势,受到防除冰领域的广泛关注。然而,在航空航天和风力发电等实际应用中,由于制备难度大、光热效率低等因素,光热除冰表面的发展仍然受到限制。受昆虫复眼形状启发,通过飞秒激光修饰处理铝合金板,制备一种具有优异光热性能的超黑光热阱结构表面。通过高深度(≥50μm)凹坑阵列结构促使光线在结构内部多次反射,有效提升了结构表面光热吸收能力。试验结果显示,在一个标准强度的太阳光照射下,结构表面5 min内可从25℃升温到60.1℃,温度上升幅度高达35.1℃。此外,经氟化改性后可储存气穴的凹坑阵列结构表面结霜结冰时间相比裸铝表面延迟40 min以上,且表面优异的超疏水性可使融化后的冰水快速滑落。与传统光热除冰技术相比,这种通过飞秒激光构建微结构而无须复合光热材料的策略,为光热防/除冰表面的制备提供了新思路。
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关键词
激光器
仿生
光热吸收
超疏水
防/除冰
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Keywords
lasers
bionic
light and heat absorption
superhydrophobic
anti-icing/deicing
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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