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刘凯: 作品数：35 被引量：117H指数：6; 供职机构：武汉理工大学材料科学与工程学院更多>>; 发文基金：湖北省自然科学基金国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>; 相关领域：化学工程金属学及工艺一般工业技术电子电信更多>>

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选择性激光烧结/冷等静压复合制造高密度Al_2O_3异形陶瓷件的研究被引量：16: 2013年; 为了获得高密度复杂形状氧化铝陶瓷件,提出采用覆膜和混合相结合的方式制备出含有机粘接剂w(PVA)=1.5%和w(ER06)=8.0%的Al2O3复合粉体,对复合粉体进行选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)/冷等静压(cold isostatic pressing,CIP)成形、再经脱脂、高温烧结获得最终陶瓷零部件的制造方法。研究了激光烧结的4个工艺参数,得出在激光功率为21 W、扫描速度为1 600 mm/s、扫描间距为100μm、单层层厚为150μm时,获得的SLS陶瓷坯体密度和强度较好,较高强度的SLS坯体有利于后续其它工艺的进行。研究了具有随形包套的SLS陶瓷件的CIP工艺,得出随着压力的增大,陶瓷坯体的孔隙得到更大程度的消除,粉体颗粒重排压实,密度和强度显著提高,而当CIP压力大于200 MPa时,致密化速率减小。基于环氧树脂粘接剂的热重(TG)曲线分析,对SLS/CIP试样进行合理的脱脂、高温烧结处理,所得Al2O3陶瓷件相对密度大于92.26%。为制造高性能复杂形状的陶瓷件提供了一种新的方法,并拓展了SLS技术的应用范围。; 史玉升刘凯贺文婷李晨辉魏青松; 关键词：选择性激光烧结等静压 AL2O3 相对密度

基于选择性激光烧结技术的艺术瓷成形方法研究被引量：1: 2014年; 现代艺术瓷设计中大量运用到了计算机辅助手段,但艺术瓷的成形却主要还是使用传统方法,这已经显然已不能适应生产的需求。为了能够准确地制造出所设计的艺术瓷器型,提出了应用选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,SLS)来成形的工艺方法。研究了采用混合法制备高白土和环氧树脂E-06的混合粉末,然后对混合粉末进行SLS,再经过后处理(冷等静压、施釉、高温烧结等),最终获得通过计算机辅助手段设计完成的艺术瓷制品的工艺过程。研究表明,采用SLS成形艺术瓷的方法是可行的,不仅为使用现代方法设计的艺术瓷在成形方面提供了一种新的工艺,也拓展了SLS技术的应用范围。; 刘文广史玉升刘凯冯景华徐珈; 关键词：选择性激光烧结艺术瓷

激光增材制造用SiC粉末制备及成形工艺探索被引量：3: 2018年; 为制备高强度复杂形状SiC陶瓷零件,以酚醛树脂(PF)为粘接剂,分别采用机械混合法(SPM)和搅拌蒸发法(SPC)制备两种SiC复合粉末,并对两种粉末进行了SEM电镜扫描、SLS成形、碳化和渗硅反应烧结处理.研究表明,在激光功率10 W,分层厚度0.1 mm,扫描速2 000 mm/s,扫描间距0.2 mm时,SLS坯体密度大(1.259 g/cm3),生产效率高.利用SPC粉末制得的SLS坯体内部孔隙更多,碳化和渗硅烧结后坯体密度明显增加.采用SPC粉末所制零件最终力学性能更好,更适于生产.在最优工艺条件下,制备了复杂形状的高性能SiC零件.; 王江刘凯孙华君谭沅良吴添马成飞武娜; 关键词：激光选区烧结

激光选区烧结用陶瓷材料的制备及其成型技术被引量：17: 2017年; 相对于传统技术,3D打印技术在直接成型复杂形状金属和高分子零部件方面显示出了巨大的优越性。然而,3D打印技术在陶瓷零部件的成型方面尚存在诸多难题。为此,华中科技大学史玉升教授团队在3D打印陶瓷材料的制备及其成型技术方面做了较多研究。详细介绍了激光选区烧结(SLS)技术中复合粉体的两种主要制备方法:一种是通过机械混合法将陶瓷粉体与高分子聚合物机械混合制得SLS成型用复合粉体;另一种是通过溶解沉淀法或溶剂蒸发法将高分子聚合物包覆在陶瓷颗粒表面制得复合粉体。研究表明,采用上述两种制粉方法均可制备出具有良好流动性的适于3D打印的复合陶瓷粉体。还系统地讨论了SLS素坯的成型机理以及预热温度、激光功率和单层厚度等SLS工艺参数对陶瓷素坯的力学性能和成型精度的影响。在此基础上,采用最佳SLS工艺参数制备出传统成型工艺难以成型的具有三维孔洞结构的多孔堇青石和高岭土陶瓷零部件。此外,结合SLS工艺与冷等静压(CIP)技术提出了SLS/CIP复合成型技术,提高了SLS成型陶瓷的致密度和力学性能,制备出高性能、复杂结构的Al_2O_3、ZrO_2、Si C等致密陶瓷零部件,为采用3D打印技术制备航空航天、国防等领域用高性能陶瓷零部件打下了良好的基础。; 吴甲民陈安南刘梦月刘凯程立金史玉升李晨辉朱小刚王联凤; 关键词：3D打印陶瓷材料激光选区烧结冷等静压多孔陶瓷

非等温形变对高强度汽车钢WHT1300HF的马氏体相变的影响被引量：3: 2014年; 通过非等温形变研究了形变参数(形变温度、形变速率、形变量)对高强度汽车钢WHT1300HF马氏体相变的影响。结果表明:非等温形变导致奥氏体的形变强化,马氏体相变阻力增大,马氏体相变开始温度(MS)下降;形变速率的增大对马氏体相变起到促进作用;形变量的增加加剧了奥氏体的形变强化,导致MS温度下降;形变开始温度对马氏体相变作用不明显。; 刘凯池波蒲健李箭; 关键词：高强度钢

静压力对脂肪干细胞与静电纺丝纳米纤维细胞相容性的影响: 2016年; 背景:静电纺丝聚乳酸/聚己内酯纳米纤维是课题组自行合成的生物可降解材料,前期研究表明该材料生物相容性优越,但缺乏对该材料力学方面的研究。目的:研究静压力对脂肪干细胞与静电纺丝聚乳酸/聚己内酯纳米纤维支架细胞相容性的影响。方法:将脂肪干细胞接种到由聚乳酸和聚己内酯合成的静电纺丝纳米纤维支架上,置于含体积分数为10%胎牛血清的DMEM低糖培养基中培养。利用静压力装置分别对培养板持续加载0,15,30,45 k Pa的静压力,加载时间为4 h。采用MTT法、活死细胞染色检测脂肪干细胞在静电纺丝纳米纤维支架上的增殖、黏附和活性,评价脂肪干细胞与静电纺丝纳米纤维的细胞相容性。结果与结论:(1)在体外培养条件下,经不同静压力持续加载4 h后,MTT法增殖检测得出的各组吸光度值经单因素方差分析差异存在显著性意义。在0-30 k Pa压力范围内,吸光度值随静压力的增加而增加,到45 k Pa时,吸光度值反而下降。各组间多重比较显示差异均有显著性意义;(2)用MTT法进一步检测细胞黏附百分率,各组间差异亦有显著性意义;(3)活死细胞染色结果印证了上述结果,统计分析表明,无论是单因素方差分析还是各组间配对t检验,4组间活细胞百分率的差异均有非常显著性意义;(4)适当大小的静压力可促进脂肪干细胞与静电纺丝纳米纤维的生物相容性,细胞增殖、黏附及活性有所提高,但过高的静压力会抑制细胞的生物学行为,从而影响脂肪干细胞与静电纺丝纳米纤维的相容性。; 陈亮白轶刘凯张伟; 关键词：干细胞纳米纤维静压力脂肪干细胞静电纺丝细胞活性细胞相容性

点阵结构羟基磷灰石支架的数字光处理制备及性能被引量：6: 2021年; 由创伤、骨肿瘤切除、交通事故等原因引起的骨缺损使骨支架的需求增加.增材制造技术在制造个性化复杂结构骨支架方面具有突出优势.采用数字光处理(DLP)技术成形出金刚石结构、菱形十二面体结构和八角桁架结构3种点阵结构的羟基磷灰石[Ca_(10)(PO_(4))6OH_(2),HA]陶瓷素坯,进而成功烧结出孔隙率为70%的3种点阵结构HA陶瓷支架,烧结后孔径最小为200~300μm.结果表明,1300℃烧结后的HA陶瓷部分分解为了β-磷酸三钙,且陶瓷晶粒之间结合致密.力学强度模拟与实际结果相符,八角桁架点阵结构的平均抗压强度最大,为3.16 MPa.经体外细胞实验表明,HA陶瓷骨支架表面有利于骨间充质干细胞(rBMSCs)良好的铺展粘附,DLP制备的HA陶瓷具有良好的生物相容性.DLP技术成形高精度点阵结构HA陶瓷骨支架在骨组织工程中有望得到广泛的应用.; 化帅斌朱皓吴甲民翟哲陈双刘凯刘凯肖骏史玉升; 关键词：数字光处理阻聚剂增材制造点阵结构生物相容性

高强度汽车钢的热机械性能与相变研究以及典型汽车零件的热成形制造: 高强度钢,超高强度钢作为汽车车身结构件的制造材料,可以在保证结构件高安全性的同时大幅度降低零件重量,从而实现汽车的节能减排。热成形作为一种新型的坯料成形工艺,将热处理与塑性成形相结合,很好地解决了高强度钢板在成形过程中所...; 刘凯; 关键词：热成形; 文献传递

3D打印成型陶瓷零件坯体及其致密化技术被引量：6: 2017年; 3D打印技术在陶瓷零件成型方面具有较大应用潜力,被认为是近净尺寸成型高性能复杂结构陶瓷零件的一种新途径。本文比较了陶瓷零件或其坯体的激光选区熔化、薄材叠加制造、熔融沉积造型、光固化、三维打印和激光选区烧结等不同3D打印工艺及其致密化手段的优势和不足,认为较低的相对密度和强度是阻碍3D打印陶瓷零件实现产品应用的主要障碍。本团队近年来采用造粒混合法制备出具有良好流动性的3D打印复合陶瓷粉体,再通过激光选区烧结(SLS)和冷等静压(CIP)技术分别进行坯体成型及均匀致密化处理,制备出了高性能、复杂结构的Al_2O_3致密陶瓷零件。本文回顾了这些工作,并补充介绍了溶解沉淀和溶剂蒸发这两种制备复合陶瓷粉体的新方法,利用SLS/CIP复合工艺进一步制造了ZrO_2、SiC、高白土等其它材质的复杂陶瓷零件,为3D打印陶瓷用于航空航天、医疗、艺术等领域奠定了基础。; 刘凯孙华君王江史玉升; 关键词：致密化冷等静压

三维喷印用硫铝酸盐水泥复合粉末的制备与成型技术研究被引量：1: 2021年; 为了制备复杂结构水泥基材料构件或艺术品,本文采用三维喷印工艺成型了硫铝酸盐水泥材料制品。首先,使用纳米SiO_(2)作为表面改性剂,利用石英砂和滑石粉调节粉末铺展性能,通过聚乙烯醇提高粉体粘结性能;其次,研究了不同含量的纳米SiO_(2)和石英砂对硫铝酸盐水泥材料力学性能和微观形貌的影响规律;最后,探究了不同后处理液对于三维喷印成型水泥样品的强化效果。结果表明,纳米SiO_(2)含量为0.5 wt.%、石英砂含量为20 wt.%时打印样品的7d抗压强度最大,达到8.75MPa;混凝土固化剂处理液对于打印样品的强化效果最好,抗压强度可提升至15.11MPa。; 刘凯刘凯段少强水中和水中和魏青松黄赟刘欣宇魏青松孙华君; 关键词：后处理硫铝酸盐水泥

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