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从搅拌摩擦沉积增材（AFSD）成形机制的角度，总结了增材过程中材料温度演变、塑性流动和微观组织变化的研究成果，深入探讨了增材道次和工艺参数对AFSD增材件力学性能的影响，并对国内外AFSD增材工具及装备的研制进展进行了详细介绍，为AFSD的应用前景与发展方向提供了新思路。

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针对碳热还原氮化法合成γ-AlON粉体的研究进展进行综述，首先简要介绍了γ-AlON陶瓷材料的性质，随后重点对原材料及其混合方式和合成工艺进行综述，分析和总结各因素在碳热还原体系中对γ-AlON粉体性能的影响，最后对碳热还原氮化法合成高品质γ-AlON粉体的方向进行总结和展望。

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介绍了高熵氧化物气凝胶的发展状况，对高熵氧化物气凝胶的合成方法、结构性能及其应用进行总结归纳，提出了采用理论模拟和实验结合研究高熵氧化物气凝胶的耐温机理将是重要的发展方向。

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为提高环形编织精度，本文提出了一种根据芯轴形状以及目标编织角，生成芯轴牵引轨迹的算法。在轨迹生成阶段，考虑了暂态过程中收敛区长度与夹角的变化，提出了动态编织模型，提高了牵引轨迹的生成精度。在轨迹采样阶段，同时考虑轨迹的空间特征和速度特征，使用自适应采样算法，使采样轨迹尽可能接近原始轨迹，保证最终的编织精度。仿真与实物试验表明，针对复杂芯轴和非恒定目标编织角，本文算法具有更小的编织角误差。

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针对使用Abaqus进行复合材料固化变形仿真中流程复杂的问题，基于Python语言，开发辅助插件，将仿真前处理操作流程规范化，使仿真的设置更加直观、简便，从而提高复合材料固化变形预测的效率。基于该插件对L型复合材料结构进行固化成型仿真分析，并将仿真数据与固化成型试验数据进行对比。结果表明，该集成化插件界面简洁，操作性强，建立的有限元模型有效。仿真与实验结果吻合良好，平均误差为4. 83%。同时利用该模型探究降温速率对固化变形的影响，发现随着降温速率的不断增加（0.3、0.6和1℃/ min），复合材料结构成型精度越来越高。本研究可为快速预测不同类型复合材料结构件的固化变形分布规律提供参考。

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为了深入研究Inconel X-750高温合金的晶粒长大行为，使用人工神经网络对其进行了表征和预测。通过晶粒长大试验获得了Inconel X-750高温合金在不同保温时间和温度下的晶粒尺寸分布，研究了保温时间和温度对晶粒尺寸及其不均匀度的影响。通过将保温时间和温度作为输入，将平均晶粒尺寸和晶粒尺寸变异系数作为输出，构建了基于人工神经网络的包含晶粒不均匀度的晶粒长大模型。采用构建的晶粒长大模型对宽泛的工艺参数范围内的晶粒尺寸和晶粒不均匀度进行预测，建立了等温条件下晶粒尺寸、晶粒不均匀度、保温温度和保温时间之间的响应关系。结果表明，该晶粒长大神经网络模型具有较高的精度。

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为解决航空领域现存在的热控系统质量重、体积大的问题，本文以室温硫化硅橡胶为基体，炭黑（CB）、碳纳米管（CNTs）和镍（Ni）为导电填料，并且添加一系列助剂，采用溶液共混法制备室温硫化硅橡胶基PTC材料，并对其进行阻-温性能测试和自控温性能测试，验证了复合材料的PTC效应及温控能力；并对材料的微观结构进行了分析，提出了交链-膨胀结构理论模型。结果表明，当CB/CNTs/Ni混合填充量为16 wt%时，复合材料的室温电阻率较低，为19.95 Ω·cm，PTC强度较高，为4.73，并且在经过300次冷热循环后，仍表现出较好的升温能力和控温能力。TG分析可以看出CB/Ni/CNTs的加入提高了硅橡胶的耐热性能；通过SEM分析可以看出，极大长径比的CNTs具有一定抑制CB团聚的作用；通过XRD分析可以得出导电填料在硅橡胶基质中分散较为均匀的结论。基于微观结构的分析，对内部导电网络通道和结构变化进行对比分析，构建了影响PTC效应的因素分析模型，为解决航空领域的热控系统减重问题提供了可行性参考。

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通过不同热加工工艺板材的组织性能对比，避免冷轧，最终获得极优工艺方案，解决了4.0 mm TA5板材力学性能与折弯工艺性能间不能良好匹配的问题，促进其高品质工业化量产。研究表明，β淬火加550℃温轧后可快速细化板坯组织，引入多位错及亚结构从而提升样品强度；无β淬火工序样品，延伸率及折弯性能呈现提升趋势，样品的折弯性能与延伸率基本呈现正相关；TA5铸锭经锻造单相区热轧开坯至9 mm后940℃轧至5 mm，550℃从5 mm轧至4 mm，650℃保温40 min后空冷可得均匀细小等轴组织。

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为提高聚环氧乙烷（PEO）的室温导电性和抑制锂枝晶生长的能力，本文利用ZrCl₄掺杂改性的方法，提高了硫化物电解质作为活性填料在PEO基体中的结构稳定性，并优化筛选出离子电导率高达1.90 mS/cm的硫化物材料Li_6.10Zr_0.10P_0.90S₅Cl（LPSC-10）作为全固态锂电池（ASSLBs）的填料。结果表明，该PEO基固态电解质具有优异的性能，包括高离子电导率（0.44 mS/cm，60℃），适度的杨氏模量（13.7 MPa）以及优异的界面稳定性，在60℃下Li|Li（0.1 mA/cm²，600 h）和Li|LiFePO₄电池（在2C下200次循环后容量保持99.2%），具有优异的循环稳定性。这项工作有望推动具有高电化学性能的ASSLBs的发展，为运载火箭等电池技术的进一步发展提供参考。

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目前，针对C_f/C-ZrO₂和C_f/C-Si₃N₄组成的摩擦副的摩擦性能研究较少，尤其是温度对其摩擦性能的影响，因此，本文进行了起始温度对这两种摩擦副摩擦性能的研究，开展了C_f/C复合材料分别与氧化锆（ZrO₂）和氮化硅（Si₃N₄）组成的销盘摩擦副的摩擦试验，研究了摩擦因数、磨损量、摩擦界面在200~700℃起始温度条件下的变化趋势。结果表明，低于400℃，C_f/C-ZrO₂的平均摩擦因数小于C_f/C-Si₃N₄，两种摩擦副的磨损形式为磨粒磨损和黏着磨损的混合磨损；高于400℃，C_f/C-ZrO₂的平均摩擦因数大于C_f/C- Si₃N₄，磨损形式转变为磨粒磨损和氧化磨损的混合磨损。在各个起始温度下ZrO₂盘的磨损率均小于Si₃N₄；随着起始温度的升高，因C_f/C销的氧化磨损加剧，因此磨损率也逐渐增大。当起始温度高于800℃，C_f/C复合材料无法保持稳定的宏观编织结构，受热氧化，发生破坏。

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为解决白炭黑补强液体硅橡胶加工流动性能与力学强度之间的矛盾，以3种具有典型结构特征的气相法白炭黑作为硅橡胶的补强填料，通过白炭黑粒径分析、硅橡胶流变性能和力学性能测试以及原子力显微镜分析等手段，对比研究分析了表面特性和聚集结构对硅橡胶流变性能和力学性能的影响。粒径分析和原子力显微镜分析结果表明，经过表面有机改性和聚集结构优化的气相法白炭黑HT200具有更小的聚集结构尺寸和更均匀的粒径分布；流变性能和力学性能分析结果表明，3种白炭黑中，HT200对液体硅橡胶的增黏效应最弱，当其填充量为50份时，胶料的黏度为1 045 Pa·s，显著低于相同用量的IPC300和R812S填充液体硅橡胶的黏度，同时硅橡胶具有优异拉伸性能，拉断强度和断裂伸长率分别为8.2 MPa和1 590%。本文研究结果表明，白炭黑表面有机改性和聚集结构优化，可以明显改善白炭黑在液体硅橡胶中的分散均匀性，降低白炭黑的增黏效用，有效协调液体硅橡胶加工流变性能和力学性能之间的矛盾，对高性能液体硅橡胶配方的设计具有重要的参考意义。

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针对C/C复合材料CT无损检测过程中探测器接收到的散射光子成分造成的图像模糊问题，基于C/C复合材料CT检测过程，本文建立了描述检测过程中射线光子束的输运、吸收、散射等多物理过程的数理模型，结合蒙特卡洛算法原理对模型进行求解，在此基础上针对C/C复合材料的检测需求提出了一种基于光子输运过程的校正算法，对不同规格尺寸C/C复合材料、不同扫描方式进行了对比分析。结果表明，本文建立的模型可准确描述CT检测过程中射线光子束的输运、吸收、散射等多物理过程，提出的校正算法可以有效降低散射光子的噪声干扰，提高图像质量，随着C/C复合材料构件的增大，图像质量受散射光子影响越明显，而被检测产品尺寸越小，散射校正效果越好，检测灵敏度越高。该方法能有效提升图像的密度分辨能力，提升C/C复合材料缺陷的检出能力。

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基于3J40轴尖与红刚玉平面接触受压开裂失效分析案例，对3J40轴尖受压破坏过程及机理进行了研究。通过体视显微镜、扫描电镜等手段对3J40轴尖开裂特征及断口形貌进行了观察，同时采用有限元分析手段对轴尖服役状态下的应力分布和破坏机理进行了分析。结果表明，3J40轴尖球形表面在红刚玉平面的压应力作用下被压平，形成Φ220 μm的平面区域，轴尖与红刚玉压紧后发生塑性变形，轴尖与平面接触边缘剪应力最大，成为开裂源区，发生剪切破坏；随后裂纹继续沿轴向扩展至轴尖腰部附近，扩展方向发生90°偏转，最终断裂。基于Hertz接触理论对上述接触问题进行了计算，结合有限元分析结果发现，高硬度3J40球头材料内部存在较大的剪应力和应变，因此在服役过程中容易发生剪切破坏，该结果对球头材料性能优化和结构设计均有重要意义。

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为了能够研究电脉冲的热效应对钛合金切削加工过程的影响，利用脉冲电流对TC11钛合金进行预热，研究电脉冲的热效应对切削温度、切屑形成、工件表面形貌、工件表面粗糙度等的影响，同时使用Abaqus软件对切削加工过程进行仿真，分析切削过程的切削区温度场和应变场，揭示电脉冲的热效应对TC11钛合金切削加工性能的影响。结果表明，随着工件表面温度的逐步升高，TC11钛合金材料的塑性得到了提高，切削过程中的等效塑性应变增大，工件表面形貌变得光洁，表面粗糙度值降低，切屑锯齿化程度减小；当工件表面温度从140℃升至180℃时，工件表面氧化，工件表面硬度提高，其表面形貌变得更加粗糙，切屑的变形系数、分离程度分别减小、增大。电脉冲的热效应作为电致塑性效应的一部分，适当的热效应可以提高工件表面材料的塑性，对TC11钛合金的切削加工性能具有显著有利影响，但过高的温度则会导致工件表面氧化和硬度提升，反而恶化了切削性能。因此，在实际应用中需要合理控制电脉冲的热效应，以达到最佳的切削效果。

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为研究纤维取向角和切削深度对碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）复合材料的去除机理、切削力和表面质量的影响，设置了不同的切削深度和切削速度，对CF/PEEK进行了正交切削实验。实验结果表明，影响CF/PEEK加工过程的主要因素是纤维取向，0°与45°会形成连续卷曲的切屑，切屑曲率和切削深度有关；90°和135°在较小切深的情况下会形成连续切屑，较大切深（0.1 mm以上）则会形成崩碎切屑并伴随极其严重的损伤；对加工表面形貌分析可知，与传统热固性复合材料加工不同，CF/PEEK基于其基体的属性，形成了切屑连续性和加工表面质量上的差异。