精细陶瓷在坦克装甲车辆中的应用与发展

综述了精细陶瓷在坦克装甲车辆动力装置、装甲防护装置、火力装置及腐蚀与防护等方面的应用现状与发展,阐述了制约精细陶瓷广泛应用的主要因素及解决措施,同时展望了精细陶瓷应用的发展前景。     

从实际技能培训向工程训练转化——我院金工实习课程教学改革思路初探

论述了我院金工实习教学改革的目标、性质和任务,探讨了在金工实习教学中建立"以学员为主体、以教员为主导"的教学新模式.着重阐述了向工程训练转化的金工实习教改思路.制定了一套实施方案,并对此方案的实现途径和运作模式进行了探讨.     

AFM探针针尖曲率半径显微测量方法

探针针尖曲率半径是影响原子力显微镜分析与观测精度的关键要素之一,微小光学零件采用的精密测量技术不适于分析非透明探针针尖曲率半径。以高分辨率扫描电子显微镜图像为分析对象,采用灰质化、滤波降噪等图像预处理和Canny边缘检测技术获取针尖轮廓,对轮廓坐标采样后利用非线性高阶多项式函数拟合轮廓曲线,根据扫描电镜图像的度量标尺换算得到针尖实际曲率半径。结果表明：该方法对AFM探针针尖曲率半径的测量偏差不超过15％,具有较高测试精度和广泛应用前景。     

高温结构陶瓷精密磨削塑性变质层的物理模型

用透射电镜观察发现了磨削表面微晶和非晶层的过渡行为。采用物相分析和Ｘ射线衍射谱线分析证实了变质层中微晶的存在，通过能谱分析确定了非晶层的化学成分，应用硅酸盐物理化学中的相平衡理论，在对玻璃相结构进行量化分析的基础上，研究证实了Ａｌ２Ｏ３陶瓷表面变质层是由微晶和玻璃态化合物组成的塑性变质层。在此基础上，建立了陶瓷镜面磨削塑性变质层的物理模型，并用微刃切削理论解释了表面晶粒的碎化机理。     

基于声发射的工程陶瓷边缘碎裂灰色尖点突变预报模型

损伤预报是减轻或消除工程陶瓷边缘碎裂的有效手段。针对工程陶瓷边缘碎裂的突变不连续特性,结合灰色理论和尖点突变理论,建立了基于声发射的灰色尖点突变预报模型,并应用该模型对不同已知数据下的氧化铝陶瓷边缘碎裂损伤演化过程进行了损伤预报。结果表明:已知数据占总数据的百分比对模型的预测精度影响较大,当已知数据占总数据的80%以上时,灰色尖点突变预报模型可较好地实现氧化铝陶瓷边缘碎裂的损伤预报,从而可有效减轻或消除工程陶瓷边缘碎裂的产生。     

基于灰度信息的工程陶瓷磨削表面粗糙度评定

为了快速简单地评定和预测工程陶瓷磨削加工表面粗糙度,提出一种基于表面图像灰度信息的新方法。设定亮度140、对比度42、饱和度24、锐度9的图像采集条件,并选取灰度均值μ和均方差σ作为表征表面粗糙度的灰度参数,对数字图像进行降噪、增强和灰质化处理后,提取多幅磨削表面图像的灰度信息,绘制出表面粗糙度评定参数Ra、Rz、Ry与灰度信息平均值的关系曲线。结果表明：灰度均值和均方差与工程陶瓷磨削加工表面粗糙度呈同步递增或降低的关系,这一结果可用于快速评定任意磨削工件的表面粗糙度。     

微小曲率半径的图像处理测量方法

通过Quanta200型扫描电子显微镜获取待测物体表面数字图像,运用灰质化、图像增强、图像平滑、图像分割及边缘检测等技术提取研究对象的轮廓边缘。用Photoshop软件中测量图像标尺在水平方向的像素数目,绘制不同尺寸的标准圆与边缘轮廓线条内切,反复操作后确定最大内切圆。统计该内切圆直径像素个数,利用指定表达式计算其半径。以该法测量单颗金刚石磨粒尖端曲率半径,结果表明：基于图像处理的微小曲率半径测量技术在不具备复杂、精密的测试仪器时,具有可靠的测量准确度和可操作性。     

基于有限元分析的金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接应力分布规律

以45^#金属套和氮化硅陶瓷柱为研究对象，采用有限元法分析了不同过盈量下金属套／陶瓷柱外伸式过盈连接的应力分布规律。结果表明：陶瓷柱在接触边缘均存在明显的边缘效应，轴向应力梯度较大；金属套在接触边缘内侧存在显著的应力集中，其值远大于对应位置陶瓷柱的压应力，易于导致陶瓷材料破坏。采用热胀法进行了试验验证，过盈连接试样均在12h内发生自然断裂，较好地验证了有限元分析结果。     

引弧微爆加工陶瓷新方法及其电源系统研制

高频引弧在瞬间产生微爆炸和轰击波时具有高能量密度,结合工程陶瓷加工的特点,提出了引弧微爆加工工程陶瓷的新方法。试验证明了该方法能够实现低成本加工陶瓷孔、外圆、平面以及各种异型面,是一项全新的工程陶瓷加工技术。研制的专用脉冲电源采用了全桥式绝缘门栅极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）逆变主电路、独特的高频引弧及控制电路,引弧微爆加工电源系统具有工作可靠、可控性好等优点。