基于材料基因工程的超高温热障涂层研究

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材料基因工程作为材料领域的变革性前沿技术,极大地缩短了材料从设计到应用的进程、提高研发效率、降低研发成本,成为一种全新的材料研发模式。主要介绍了运用材料基因工程技术对超高温热障涂层体系进行的前期研究,包括超高温稀土钽酸盐陶瓷隔热层和Pt-Ir基高温合金黏结层的研发,同时对材料基因工程技术在超高温热障涂层研发中的应用进行了展望。
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数据驱动的材料设计模式已经广泛应用于材料科学研究中,以加速新材料从研发到应用的进程。机器学习技术能够挖掘数据中存在的潜在模式或规律,是数据驱动材料设计模式的研究关键和热点。其中,基于主动学习的策略已经成功指导了多种新材料的开发。首先,介绍了主动学习的研究思路、构成要素及每个环节常用的方法;其次,以航空发动机材料如高温合金、钛基合金、复合材料、热障涂层等为例,介绍了机器学习在其中的具体应用和取得的效果;最后,针对航空发动机材料的恶劣服役环境,展望了机器学习应用于航空发动机材料面临的挑战,并提出了可能的解决方
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针对航空发动机中涡轮叶片气膜孔的复杂加工要求,提出并建立了一套基于纳秒–飞秒双波段激光加工的方法与系统。使用三维扫描仪对涡轮叶片气膜孔进行空间坐标获取,对气膜孔的实际加工坐标进行了误差校正,实现了气膜孔的高精度定位。综合利用532nm纳秒激光高效率与400nm飞秒激光高精度的特点,在不锈钢涡轮叶片上实现了81个气膜孔的高精度、高质量加工。孔径一致性达到±10μm,定位精度小于50μm。工业计算机层析成像检测以及高倍显微镜检测的结果表明,气膜孔孔形良好,内壁无交叉、孔壁光滑、无明显重熔层与微裂纹。
面向航空发动机热端涡轮叶片上气膜冷却孔加工,报道了近10年来的气膜冷却孔电火花加工研究现状,并阐述了在解决复合材料(高温合金基体+陶瓷热障涂层)、复合结构(圆形孔段+扩散结构)、表面低/无损伤的气膜冷却孔加工问题上的研究尝试,侧重在电加工工艺与装备技术方面的创新思想和研究进展。研发出功能主轴头、高能量密度脉冲电源、加工间隙伺服控制方法、组合冲液系统、贯穿检测方法等关键方法和核心技术。验证了无重铸层的电火花电解复合/组合穿孔加工工艺、扩散结构电火花分块成形加工工艺、氧化锆陶瓷热障涂层放电辅助化学加工工艺的可
良好的生态环境是流域高质量发展的必要前提.整个黄河流域缺乏生态敏感性评价研究,且现有敏感性评价方法存在一些不足,该研究基于GIS采用改进的方法、对围绕高质量发展界定的黄河流域内的4种主要生态问题及其综合生态敏感性进行评价.研究表明:(1)黄河流域主要生态问题依次是土地沙化、土地盐渍化、冻融侵蚀及水土流失,其极敏感性面积分别为33.54、3.80、2.72和0.69万km12,依次占流域总面积的16.20%、1.84%、1.31%和0.69%.(2)流域的综合生态敏感性较高,极敏感区面积为39.38万km2
提出一种基于曲面重构技术的叶根过渡区域加工轨迹的生成方法,生成的加工轨迹由已加工区域边界向叶根圆角边界渐变过渡,该加工轨迹与相邻区域的加工轨迹之间可实现精确搭接。该方法首先对已使用的加工轨迹进行分析,得到一组用于代表已加工区域的点集,并通过边界重构方法生成一条NURBS曲线作为该点集的边界。然后在已加工区域边界与叶根圆角边界之间插入多条过渡曲线,并重构叶根过渡区域,该区域即用于生成相应的加工轨迹。通过所提出的算法在某整体叶盘的叶根过渡区域实际加工中进行了应用,加工后的叶根区域与已加工区域之间可实现曲面的光
团队概况rn团队现有固定教学科研人员10余人,其中包含国家杰青获得者1人,上海浦江人才计划2人,上海晨光学者1人,同济青年百人计划4人,以及多位青年教师和博士后.rn团队由杰青李岩教授领衔,致力于国家在高端装备与材料、智能制造、环境可持续发展应用中“卡脖子”关键难题的技术突破.目前团队牵头主持了20余项国家级、省部级等重点科研项目的攻关任务,包括科技部国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金中英牛顿高级学者项目、工信部中欧航空科技专项、科技部973项目等重大课
期刊
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