【摘 要】
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电子束"毛化"技术是一项新兴的电子束表面加工技术,它可通过磁场对电子束实现精密控制,通过金属熔化、流动、堆积、冷却等过程实现表面"毛化"效果.该技术可被应用于金属与复合材料间的异种材料连接、表面涂层预处理等领域.应用计算流体动力学建立了可描述电子束"毛化"过程的数值模型,通过移动脉冲热源模型模拟电子束的快速重复扫描过程,应用VOF方法追踪熔池的自由表面,并通过编写用户自定义子程序实现外加能量/动量
【机 构】
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北京航空制造工程研究所,北京100024;清华大学,北京100084 清华大学,北京100084
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电子束"毛化"技术是一项新兴的电子束表面加工技术,它可通过磁场对电子束实现精密控制,通过金属熔化、流动、堆积、冷却等过程实现表面"毛化"效果.该技术可被应用于金属与复合材料间的异种材料连接、表面涂层预处理等领域.应用计算流体动力学建立了可描述电子束"毛化"过程的数值模型,通过移动脉冲热源模型模拟电子束的快速重复扫描过程,应用VOF方法追踪熔池的自由表面,并通过编写用户自定义子程序实现外加能量/动量源项的加载.对不同频率下的电子束"毛化"过程进行模拟,结果与实验一致差值在10%以内,证明了模型的有效性.另外,模拟和实验均证明,当扫描频率为0.5Hz时,可形成最佳"毛化"效果.
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单层TaN薄膜及由柔性Ta及硬TaN层组成的多层Ta/TaN薄膜通过ECR增强直流磁控溅射在不锈钢基体上制备,所有的TaN及Ta/TaN薄膜均制备200min.薄膜厚度及薄膜的截面形貌通过扫描电镜观测,化学结构通过XRD测试,硬度,模量,塑性及结合力分别通过纳米压痕及划痕实验进行测定.结果表明,TaN择优取向为六方010),(300),Ta层为010),(300).单层TaN展现最高硬度,接近40
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