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生物活性功能涂层的结构特征与性能

宁成云 , 王迎军 , 叶建东 , 陈晓峰 , 吴刚 , 赵娜如 , 郑裕东 , 南开辉 , 陈虎

采用净能量控制的等离子喷涂技术,在钛合金基体上制备出HA-ZO2生物活性功能涂层,利用纳米硬度计(nanoindentation)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对生物活性功能涂层的结构特征进行分析.结果表明:(1)生物活性功能涂层表面分布着不同尺寸范围的孔洞,具有典型的多孔结构特征,整个涂层沿垂直基体方向从底层致密结构向表面层多孔结构过渡,涂层表面成分为生物活性的羟基磷灰石;(2)金属基体与陶瓷界面区域的弹性模量、硬度呈梯度变化,涂层的这种结构特征有利于改善生物活性涂层的综合性能,提高涂层与基体的结合强度,其结合强度达到48.6MPa.

关键词: 功能涂层 , 等离子喷涂 , 梯度 , 生物材料

一种基于FPGA的视频几何校正系统设计方案

张浩 , 凌朝东 , 陈虎 , 黄信 , 杨骁 , 汤炜 , 闫铮

液晶与显示 doi:10.3788/YJYXS20153003.0459

为了满足大视场相关应用、尤其是大屏幕投影拼接技术应用领域对视频图像实时几何校正的要求，本文对视频图像的实时几何校正及其 FPGA实现方法进行研究。首先，根据图像几何校正理论基础，利用 Matlab 等工具进行算法模拟仿直，确定了视频图像实时几何校正系统的基本框架。然后，根据现有的硬件平台 DE2的硬件资源情况，细致规划系统结构，并对其中的核心部分几何校正模块进行仿直。最后，通过实际校正测试，断定实验结果达到视频图像实时几何校正的预期效果。实验结果表明：几何校正后，投影仪投射出的图像符合仿直结果，系统延时小于10个时钟周期，远小于毫秒级，且延时恒定，校正误差不超过1个像素。此方案达到了预期视频图像实时几何校正的效果，具有相当的借鉴、参考意义。

关键词: 大视场 , 投影拼接技术 , 几何校正 , FPGA

不锈钢板翅结构钎焊残余应力及其影响因素

蒋文春 , 巩建明 , 陈虎 , 涂善东

金属学报

利用有限元软件ABAQUS，对不锈钢板翅结构在真空钎焊过程中产生的残余应力进行有限元分析，讨论钎缝间隙、隔板厚度、翅片内距、翅片内高、翅片厚度、钎焊温度、翅片层数、材料匹配程度以及压力对残余应力的影响. 计算结果表明，由于镍基钎料和不锈钢母材力学性能的不匹配，在钎焊接头中产生了较大的残余应力. 钎角处应力集中且状态复杂，成为最薄弱环节. 钎缝间隙、隔板厚度、翅片内距、翅片厚度、材料匹配程度以及压力是残余应力的主要影响因素, 钎焊温度、翅片层数以及翅片内高对残余应力的影响不大.

关键词: 不锈钢 , null , null

AZ91D镁合金流变铸轧的多孔介质数值模拟

张莹 , 陈虎 , 马春红 , 雷婷

兵器材料科学与工程

采用多孔介质模型对镁合金流变铸轧进行数值模拟,分析不同浇注温度下铸轧区的温度分布和固相率分布,对比多孔介质模型与纯液态模型之间的差异,并通过实验结果确定最佳模型.结果表明:不同浇注温度下铸轧区内的温度分布和固相率分布规律相似,但完全凝固点的位置不同;对比分析得到最佳浇注温度为840K,多孔介质模型模拟结果与实验结果高度一致.因此在流变铸轧的数值模拟中,多孔介质模型比纯液态模型更具可靠性.

关键词: 流变铸轧 , 多孔介质模型 , 数值模拟 , 半固态

首钢京唐 KR 高效脱硫技术

赵长亮 , 田志红 , 陈虎 , 王飞 , 彭国仲

中国冶金 doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20140172

首钢京唐采用 KR 进行100％全量铁水脱硫预处理，从生产布局上可以同时满足脱磷炉和脱碳炉的生产需要。为了实现 KR 的高效脱硫，对影响脱硫的因素进行了分析和讨论，认为脱硫剂中添加一定量的 CaF2可生成一定量的共熔晶体，提高了铁水中硫元素的传输和反应速率；铁水中加入一定量的铝渣可以降低铁水中的氧活度，提高脱硫反应速度；铁水温度应控制在1300～1380℃之间，温度太高会在石灰颗粒表面形成较多的液相，造成石灰颗粒聚团，减少铁水与脱硫剂的接触面积，降低了反应速率；良好的石灰质量和搅拌头形状也有利于 KR 脱硫。通过以上措施，铁水经过 KR 脱硫预处理后 w[S]≤0．002％比例达到98％以上，转炉终点平均硫质量分数为0．005％。

关键词: KR , 高效脱硫 , 影响因素

电真空器件镍/银镀层的中温失效分析

陈虎 , 杨卫英 , 唐兵华 , 彭家根

电镀与涂饰

为分析电真空器件表面Ni/Ag镀层在中温排气后失效的原因,通过模拟真实的排气过程,分别对Ni、Ni/Ag和烧结的Ni/Ag 3种试样进行氧化处理.采用热重分析仪、扫描电镜和能谱仪分析了不同试样在处理前后的增重情况、表面形貌和组成.结果表明,Ni/Ag镀层失效的主要原因是中间层镍层发生了氧化,使Ag层和Ni层之间的结合力减弱,最终使Ag层在外力作用下脱落.另外,Ag对氧的富集作用会使Ag层和Ni层之间的氧浓度增大,因此Ag对Ni层的氧化具有促进作用.

关键词: 电真空器件 , 镍 , 银 , 镀层 , 中温失效 , 形貌 , 氧化

不锈钢在硫酸-磷酸溶液中的电化学抛光行为

陈虎

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.05.010

利用电化学方法采用线性伏安扫描、循环伏安和电化学阻抗测试研究了HR-1不锈钢在硫酸-磷酸溶液中的电化学抛光行为.实验结果表明,实验所得阳极极化曲线与理论阳极极化曲线吻合较好,证明了在抛光过程中钝化膜的存在,钝化膜形成的电压为0.75～1.25V,最佳的抛光电压区域为1.25～1.75V.通过分析研究,对优化电化学抛光参数,更好的将电化学抛光技术应用于实际生产具有指导意义.

关键词: 电化学抛光 , HR-1不锈钢 , 钝化膜 , 参数

高炉水冷传动齿轮箱漏水故障分析与处理

陈先利 , 李增生 , 刘国军 , 陈虎 , 史剑

金属世界 doi:10.3969/j.issn.1000-6826.2014.04.13

安钢炼铁厂2#高炉炉顶布料齿轮箱出现严重漏水现象，造成调压水箱液位下降，影响高炉顺行，严重时危及高炉正常生产，同时缩短齿轮箱使用寿命。公司经过多年的现场探索和实践，根据齿轮箱水冷原理，经过逐步排查，最终通过对上、下水槽打盖清理水垢和对齿轮箱整体水冷管系酸洗后，问题得以解决，为高炉设备正常运转提供可靠的保障。

关键词:

硫酸-磷酸-铬酸电化学抛光对钼片表面状态的影响

陈虎 , 杨卫英 , 伍智 , 李剑

电镀与涂饰

以硫酸-磷酸铬酸体系为电解液,对钼片进行电化学抛光.通过测定阴极极化曲线,研究了抛光过程中电压和电流之间的关系.表征了抛光前后钼片的微观形貌、粗糙度和尺寸等.在2.0 A/cm2下对钼片电化学抛光30 s,可得到均匀平整、无明显坑点的表面,粗糙度由抛光前的0.20 μm降至0.05μm.通过严格控制抛光时间可有效保证样品的几何尺寸精度.

关键词: 钼 , 电化学抛光 , 表面形貌 , 粗糙度 , 几何尺寸

焊接残余应力对氢扩散影响的有限元模拟

蒋文春 , 巩建鸣 , 唐建群 , 陈虎 , 涂善东

金属学报

利用ABAQUS有限元软件，开发了一个氢扩散的耦合计算程序，对焊态和焊后热处理状态下的残余应力对氢扩散的影响进行了数值模拟，并与无应力状态下的氢扩散进行了比较。结果表明，存在焊接残余应力梯度时，氢向高应力区富集，在热影响区附近，有一个氢浓度低谷，这是氢向高应力区长程扩散所致。经过焊后热处理，应力松弛效果明显，最大残余应力下降近50％，对氢扩散的影响也大为降低，氢的最高浓度降低了近40％。因此，焊后热处理可以明显降低焊接接头处的残余应力，有效降低材料在氢环境下开裂的敏感性。

关键词: 氢扩散 , welding residual stress , heat treatment , sequential coupling , finite element simulat

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