【摘 要】
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针对磨料喷射加工中陶瓷喷嘴在出、入口磨损最严重,而中间区域磨损相对较小的特点,提出将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计和制造中,研发梯度陶瓷喷嘴材料.通过控制陶瓷
【机 构】
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山东大学机械工程学院; 平原大学机电学院 济南250061 平原大学机电学院新乡453003; 济南250061; 新乡453003;
【基金项目】
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高等学校博士点基金(批准号:20030422015);山东省自然科学基金(批准号:Y2004F08,Z2003F01);教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:NCET-04-0622)资助项目
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针对磨料喷射加工中陶瓷喷嘴在出、入口磨损最严重,而中间区域磨损相对较小的特点,提出将梯度功能材料理论运用于喷嘴材料的设计和制造中,研发梯度陶瓷喷嘴材料.通过控制陶瓷喷嘴材料的成分,使其沿喷嘴轴向呈梯度变化,从而使陶瓷喷嘴材料制备过程中于喷嘴入口表层形成残余压应力,达到缓解陶瓷喷嘴在使用过程中所产生的应力,提高其入口表层硬度等目的.提出了梯度陶瓷喷嘴材料设计目标,通过对梯度陶瓷喷嘴材料的物理化学相容性分析计算,确定了SiC/(W,Ti)C梯度陶瓷喷嘴材料各组分的极限体积含量.建立了梯度陶瓷喷嘴的物理模型、物性参数模型及组成分布模型,采用有限元方法分析了组成分布指数p对单梯度陶瓷喷嘴残余应力的影响,确定了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴最佳组成分布指数为0.5.以本设计模型和有限元分析结论为基础,制备了SiC/(W,Ti)C单梯度陶瓷喷嘴.
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