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基于Brook理论的激光熔覆过程中纳米Al2O3+13%TiO2陶瓷颗粒生长研究
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 时间:0
  • 分类:TG156.99[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]铜陵学院机械工程系,安徽铜陵244000, [2]南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016
  • 相关基金:国家自然科学基金(59975046,50305010)、江苏省自然科学基金(BK2004005,BK2009375)、安徽省高等学校省级自然科学研究项目(KJ20118185)和铜陵学院自然科学研究项目(2010tlxy20)资助课题.
中文摘要:

为了研究激光高能量密度下纳米颗粒的生长情况,从而为优化工艺参数提供参考,在Brook晶粒生长经典理论基础上,结合有限元软件Ansys数值模拟的激光熔覆温度场,计算了激光熔覆等离子体喷涂预置纳米Al2O3+13%TiO2(质量分数)陶瓷涂层过程中纳米颗粒尺寸变化,并讨论了纳米颗粒初始尺寸及不同熔覆区域对其生长的影响。同时,对等离子体喷涂纳米涂层进行了激光熔覆试验。结果表明,纳米颗粒在激光熔覆试验中生长情况的总体趋势与理论计算结果基本一致,说明基于Brook理论的晶粒生长理论对了解纳米颗粒在激光熔覆过程中的生长有一定的理论指导意义。

英文摘要:

In order to optimize the processing parameters of nanostructured coating during laser cladding, the changes of nanoparticles size under high energy density laser are investigated. Based on the Brook's classical theory about grain growth and temperature field of laser cladding with finite element software Ansys, the nanoparticles growth of laser-clad nanostructured Al2O3+13%TiO2 (mass fraction) coating prepared by plasma spraying are investigated. The effects of nanoparticles original size and laser-cladding region on grain growth are studied. Meanwhile, experiment of laser cladding on nanostructured Al2O3+13%TiO2 prepared by plasma spraying is carried out. The results show that the experimental overall trend of nanoparticles growth is consistent with the calculated result during laser cladding process, which indicates that the nanoparticles growth theory based on Brook's theory is correct and reliable. The theory provides theoretical basis for nanoparticles growth during laser cladding process.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849