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BP神经网络在微弧氧化膜层性能预测和能量参数优化中的应用

表面技术 doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.022

评价微弧氧化膜层性能的参数主要有膜层厚度、表面粗糙度和硬度,影响氧化膜层性能的主要因素有电流密度、脉冲频率和占空比.利用正交实验数据建立了BP神经网络,对微弧氧化膜层性能进行了预测,对能量参数进行了优化.结果表明:所拟建的BP网络稳定,网络预测当电流密度为10 A/dm2、频率为500 Hz、占空比为15％时,膜层的厚度、硬度最大,表面粗糙度最小,且其值与实验结果吻合.

关键词: 微弧氧化 , 正交实验 , BP神经网络 , 膜层性能

BP神经网络预测模型可用于相关材料组织、性能与相关参数对应关系的预测，但目前还未见用于热浸镀铝层（表面层和金属间化合物层）厚度的预测。利用溶剂法对Q235钢热浸镀铝，以正交试验法分析了浸镀温度、时间、提升速度、浸镀液中硅含量4种因素对铝镀层厚度的影响，建立了相关的神经网络预测模型。结果表明：4种因素对铝表面层厚度影响的大小顺序为提升速度〉硅含量〉浸镀温度〉浸镀时间；对金属间化合物层厚度影响则为浸镀温度〉浸镀时间〉硅含量〉提升速度；利用正交试验数据对建立的BP神经网络预测模型进行训练后，对镀铝层厚度的预测结果与试验结果相符。

关键词: 预测模型 , 热浸镀铝 , 铝层厚度 , 神经网络 , 正交试验

热浸镀铝时间对镀层生长的影响

刘洪福 , 牛宗伟 , 赵东山

材料导报

利用溶剂法制备了热浸镀铝试样,借助扫描电镜观察了其微观形态,其镀层扩散层主要由Fe2Al5相构成.分析了750℃时不同浸镀时间下热浸镀扩散层的厚度,利用菲克第二定律对热浸镀扩散层的生长规律进行了理论分析,结合实验数据分析得知在浸镀时间延长时,镀层中Fe2 Al5相会有横向生长,使得扩散层厚度与时间的平方根呈现速率下降的抛物线规律.

关键词: 热浸镀铝 , 扩散层 , 生长规律

氧化时间对6063铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

赵东山 , 牛宗伟 , 刘洪福

电镀与涂饰

采用微弧氧化技术在以Na2SiO3为主的碱性电解液中于6063铝合金表面制得均匀的陶瓷膜.研究了陶瓷膜的生长规律,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别观察和分析了不同氧化时间下制备的陶瓷膜的表面形貌及相组成,并研究了陶瓷膜的完整性和耐腐蚀性能.结果表明,随着氧化时间的延长,膜层的总厚度逐渐增加,膜层的生长由向外生长逐渐过渡到向内生长,表面粗糙度线性增加.膜层内部致密层的硬度高于外面疏松层的硬度,并随着氧化时间的延长,两者硬度的差值增大.膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,且随着氧化时间的延长,γ-Al2O3含量逐渐减少而α-A12O3的含量逐渐增加.不同氧化时间所得陶瓷膜的y值均大于1,膜层的完整性符合要求,在3.5％(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性随着氧化时间的延长而先增大后减小.

关键词: 铝合金 , 微弧氧化 , 陶瓷膜 , 耐蚀性

基于人工神经网络的微弧氧化膜层厚度预测模型的建立

赵东山 , 牛宗伟 , 刘洪福

材料导报

在硅酸钠电解液体系中,采用微弧氧化技术在铝合金表面制得了均匀的陶瓷膜.将人工神经网络应用于微弧氧化工艺研究中,借助MATLAB神经网络工具箱,建立了具有4-12-1结构的BP神经网络模型,该模型很好地学习了微弧氧化电解液参数和膜层厚度之间的映射关系；对膜层的厚度进行了预测,并采用正交试验对电解液参数进行了优化.结果表明,该网络收敛速度较快,预测值与实际值基本吻合,平均预测误差仅为1.93％.当Na2SiO3质量浓度为6 g/L、H3BO3质量浓度为1.5 g/L、KOH质量浓度为0.5 g/L、H2 O2质量浓度为0.6 g/L时,膜层的厚度达到最大值183 μm.

关键词: 微弧氧化 , BP神经网络 , 膜层厚度 , 预测模型

评刘宗昌等《贝氏体铁素体的形核》一文

徐祖耀

材料热处理学报

刘文中,关于贝氏体形成机制,包括形核过程的文献很少被引述。作者（刘等）的主要论点为贝氏体铁素体以无扩散、非切变机制在奥氏体内贫碳区形核,并未引述形成贫碳区的必要条件。本文作者强调,在钢及铜合金中,不可能由Spinodal分解和位错偏聚形成贫溶质区。刘等的理念未得到先进理论观点和精细实验结果的支持。在刘文中,据此对临界核心大小和形核能的计算并无显著意义,期望青年学者对贝氏体相变机制作进一步研究。

关键词: 贝氏体形核 , 扩散机制 , 切变机制 , 贫碳区

汝官瓷、张公巷窑青瓷和刘家门窑青瓷的判别分析研究

蔡敏敏 , 李国霞 , 赵维娟 , 李融武 , 赵文军 , 承焕生 , 郭敏

硅酸盐通报

利用质子激发X射线荧光分析(PIXE)测试分析汝官瓷、张公巷窑青瓷和刘家门窑青瓷样品的主要化学组成,用多元统计判别分析方法对数据进行分析,以确定它们的分类和起源关系.结果表明:汝官瓷、张公巷窑青瓷和刘家门窑青瓷釉基本能很好的区分；但是胎区分得不是很理想,张公巷窑青瓷的胎可以和汝官瓷、刘家门窑青瓷胎很好的区分,汝官瓷胎和刘家门窑青瓷胎有个别样品不能分开.

关键词: 汝官瓷 , 张公巷窑青瓷 , 刘家门窑青瓷 , 判别分析

汝官瓷、钧官瓷和刘家门窑青瓷的多元统计分析

肖朋飞 , 赵红梅 , 李融武 , 赵文军 , 李国霞 , 赵维娟 , 承焕生

硅酸盐通报

本文采用质子激发X射线荧光分析(PIXE)技术测试了34个汝官瓷样品、30个蓝色系列钧官瓷样品(不含红釉系列)和17个刘家门窑青瓷样品的主量化学组成含量,根据这些样品的主量化学组成含量数据,应用多元统计分析方法进行分析.结果表明:汝官瓷、钧官瓷和刘家门窑青瓷的釉样品能够较好的区分开;但是3种瓷胎并不能很好的分开.

关键词: 汝官瓷 , 钧官瓷 , 刘家门窑青瓷 , PIXE , 因子分析