倾斜旋转紫外曝光在微针制备上的应用

采用倾斜旋转光刻的方法开展圆锥形异平面微针制备技术研究.通过改进实验室现有设备,以SU8光刻胶结构为模具,通过聚合物材料间的图形转移制备了PDMS异平面圆锥形实心微针的倾角为67°、高度为353μm的微针阵列.该方法具有低成本多材料适用的制备优势.     

硅纳米线表面喷墨打印纳米银油墨的SERS性能研究

在金属辅助化学刻蚀法制备的硅纳米线表面,通过喷墨打印纳米银油墨制备了银纳米粒子/硅纳米线复合结构基底.通过调节刻蚀时间和刻蚀温度,探究硅纳米线的微观形貌变化,及其对基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.实验结果表明,硅纳米线的长度随着刻蚀时间的延长而增加.当刻蚀温度为40℃、刻蚀时间为8 min时,能够激发更强的SERS信号.银纳米粒子/硅纳米线对探针分子罗丹明6G的最低检测限为10^-7mol·L^-1.     

新疆油田氮气气举一体化管柱快速返排研究

新疆油田已投入开发的气藏储层物性差异大,存在黏土膨胀、水敏和固相堵塞等伤害。常规管柱射孔后,需
压井提出射孔枪串,更换成储层改造管柱。反复压井导致储层二次污染,更为严重的是气藏压力系数低,储层改造后
入井液靠自身能量返排困难。为此研制了储层改造+ 氮气气举返排、射孔+ 储层改造+ 氮气气举返排一体化管柱,优
选配套工具：针对气井工程口袋较长或下部无利用层的气井,推荐使用丢枪射孔工艺,否则采用全通径射孔工艺;固定
式气举工作筒抗内压90.00 MPa、抗拉强度达到70.00 MPa 及气举阀波纹管承载达到35.00 MPa;采用压井阀解决了完
井管柱应用封隔器后无压井液循环通道的问题。基于氮气物性修正和引入Beggs & Brill 两相流摩阻系数来修正储层
改造液体与压井液的差异,考虑氮气返排与常规连续气举设计的差异,完善了氮气气举返排设计基础理论,研制了配
套工艺设计。现场射孔+ 酸化+ 氮气返排试验证实：该工艺为解决同类气藏入井液返排难题提供了新的技术途径,具
有较高的推广应用价值。     

旋转体自身驱动的硅微机械陀螺

报道了一种利用旋转体自身角速度作为驱动力，通过各向异性刻蚀硅片制作的硅微机械陀螺。介绍了该陀螺敏感结构（硅摆）的设计、制作与封装工艺，用仿真器测试了旋转体的角速率。模拟试验和性能测试表明，该陀螺结构原理正确，可用于敏感旋转体的偏航或俯仰角速度，以及旋转体自身的角速度。     

深井采油技术减载效果对比研究

针对深井有杆泵采油中存在如何降低悬点负荷的问题,开展了深井有杆泵减载技术研究,通过分析玻璃钢混
合杆和深抽减载装置的减载原理,结合实例计算对比分析两种减载技术的减载效果,并采用了悬点最大载荷与最小载
荷之差计算扭矩的方法,研究了两种减载技术的节能效果。结果表明：玻璃钢混合杆减载技术能减小悬点最大载荷达
40.6%,深抽减载装置减载技术平均降低悬点最大载荷22.8%,两种减载技术减载效果都比较明显。玻璃钢混合杆具
有一定的节能效果,而认为深抽减载装置具有节能性的观点值得商榷。这将为深井采油中深抽减载方法选择提供一
定的理论指导。     

各向异性断块油藏油井压力特征分析

各向异性对断块油藏地层压力分布及油井井底压力有明显影响。针对无限大两夹角扇形断块油藏,建立了
考虑断层闭合的单相不稳定渗流模型,利用坐标变换及数值计算得到不同生产时间各向异性断块油藏地层压力及油
井井底压力,分析了不同生产时间、断层夹角和渗透率强度系数对地层压力及油井井底压力影响。通过分析得出：各
向异性油藏压降损失在方向上存在差异,地层压降更多发生在主渗透率方向上;断层夹角越小,断层边界对生产影响
越大,地层及油井井底压力值越低;油井井底压力随渗透率强度系数变化不呈现出单调变化关系,存在先减小后增大
趋势。     

溶胶-凝胶法制作PZT薄膜微驱动器的工艺研究

使用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了PZT压电薄膜,利用PZT的压电效应制作以PZT薄膜为驱动的无阀型微驱动器.针对微驱动器的关键结构驱动膜,探索了多层驱动膜的制备方法及PZT薄膜的刻蚀工艺.采用Si/SiO2/Ti/Pt/PZT/Cr/Au多层驱动膜结构,解决了PZT薄膜制备中存在附着力、抗疲劳等问题,利用BHF/HNO3溶液实现了PZT薄膜刻蚀技术的半导体工艺化.同时详细探讨了微机械加工(MEMS)中温度及溶液浓度对腐蚀工艺的重要影响,给出了硅各向异性腐蚀的最佳化工艺条件.通过以上方法成功地解决了集成制作的无阀型微驱动器的关键工艺问题,降低了器件的复杂性.采用以上工艺得到的驱动器硅杯面积大、均匀、平坦,而且在无阀型微驱动器整体设计中没有可以移动的机械部分,所以微驱动器的寿命也得到了提高.     

基于等效电路模型的频变互连线网络并行仿真技术 

摘要：
针对超大规模集成电路中复杂互连线网络的快速仿真需求,提出并实现了含频变分布参数互连线网络的并行仿真技术.建立频变互连线的等效传输线模型,并借助多端口等效模型将互连线部分与其他电路单元相分离,实现互连线仿真的并行化.互连线采用时域有限差分方法求解,而除去互连线的其他电路则在集成电路模型程序（SPICE）中进行仿真,两者在同一时间步内交换数据.基于该技术开发出并行仿真软件FdSPICE.数值实验证明,该软件计算精度较高,可有效提高复杂互连线网络的仿真效率.
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关键词：
互连线; 频变参数; 并行仿真; 时域有限差分
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中图分类号： TN 47
文献标志码： A
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 XIE De fu,TANG Min,MA Li zhuang,MAO Jun fa
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Abstract：     

波流共同作用下砂质海床动力响应

摘要：
基于饱和土两相混合u-p(土骨架变形-饱和土孔隙水压力)理论,采用基于上下负荷面和各向异性的砂土液化本构模型,建立一个多孔介质弹塑性海床模型,用于分析波流共同作用下砂质海床动力响应规律.计算分析了波流共同作用下,砂质海床瞬时振荡孔隙水压力与残余孔隙水压力累积的响应规律,并获得了海床液化深度的变化规律.此外,比较了采用弹性与弹塑性砂土本构模型时,海床在波流作用下的动态响应差异. 关键词：
两相混合理论; 波流; 砂性海床; 波浪参数; 液化深度; 弹塑性本构 中图分类号： TU 443
文献标志码： A     

环境振动能收集系统的微型压电悬臂梁设计与制作

研制长寿稳定电源已经成为微型无线传感网络中的关键技术之一,现有的化学电池容量有限,需要不断的逐个更换耗尽的电池,难以满足无线传感网的实际应用。本文提出利用压电材料的机电耦合特性收集环境振动能,该类型微电源有望成为MEMS提供长期电能。首先分析了利用压电材料收集振动能的原理,对微型悬臂梁结构的设计进行了简单的分析,重点介绍了用MEMS工艺加工微型悬臂梁的工艺流程。悬臂梁结构采用体硅和面硅加工工艺相结合,体硅工艺包括湿法和干法刻蚀硅及表面层结构,金属Pt层刻蚀等,面硅工艺包括溅射金属薄膜和利用Sol-Gel方法在Si/SiO2/Ti/Pt衬底上制作锆钛酸铅（Pb（Zr0.52Ti0.48）O3,PZT）压电薄膜等。经过反复工艺实验研究,确定一套稳定的微型压电能源的制作工艺流程。     

电刷镀Ni-P(Ce)及Ni-Cu-P(Ce)镀层的冲击磨损行为

本文利用冲击磨损实验机，扫描电镜，Ｘ射线衍射仪等仪器观察与分析了Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）及Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ（Ｃｅ）镀层在冲击磨损过程中的磨损现象。其中Ｎｉ－Ｐ镀层的冲击磨损过程主要表现为镀层的加工硬化、片状剥落与粘着磨损。加入稀土Ｃｅ后，增加了镀层的硬度、改变了其结构，减缓了镀层加工硬化程度，并推迟了粘着磨损的发生。而Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ镀层的冲击磨损除了塑性变形，疲劳片状剥落外，与Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）镀层不同的是还有点蚀剥落。加入稀土Ｃｅ后，改善了镀层的结构，明显提高了镀层的抗冲击磨损性能，但没有改变镀层的冲击磨损机制。实验表明，Ｎｉ－Ｃｕ－Ｐ（Ｃｅ）镀层抗冲击磨损性能远远高于Ｎｉ－Ｐ（Ｃｅ）镀层。     

SiO2-B2O3-ZrO2陶瓷涂层的制备及性能

采用料浆法以水玻璃为粘结剂在不锈钢基体表面制备了主要组成为SiO₂-B₂O₃-ZrO₂的陶瓷涂层。利用XRD、TG-DTA、SEM分析了陶瓷涂层的相组成及显微组织，并测试了涂层的抗热震性能和显微硬度。结果表明，当陶瓷骨料(g)与水玻璃(mL)的比例为1∶20时,在850℃下保温30min可得到结构致密的陶瓷涂层；在800℃下涂层经热震31次无裂纹，无脱落，表面显微硬度达到456.8MPa；所制备的陶瓷涂层与不锈钢基体之间不仅有机械物理的嵌合，还存在元素扩散，涂层与基体密着性好，结合紧密。     

等离子体改性PDMS表面的电源工况分析

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水表面,该表面可包裹线路外层提供疏水性能。研究放电电压等级、放电极间距、放电时间和放电频率对等离子体改性制备疏水表面的影响。利用COMSOL软件分析PDMS微通道电场强度分布,探究等离子体分布情况。基于仿真结果,设计实物实验,通过测量PDMS改性表面接触角、粗糙度和表面形貌成分,以及拍摄气体放电图像,验证与分析了各因素作用机理。最后,选择合适工况成功制备符合预期的PDMS疏水表面,并测试其具有良好稳定性。     

Effect of pickling processes on the microstructure and properties of electroless Ni–P coating on Mg–7.5Li–2Zn–1Y alloy

The electroless plating Ni–P is prepared on the surface of Mg–7.5Li–2Zn–1Y alloys with different pickling processes.The microstructure and properties of Ni–P coating are investigated.The results show that the Ni–P coatings deposited using the different pickling processes have a different high phosphorus content amorphous Ni–P solid solution structure,and the Ni–P coatings exhibit higher hardness.There is higher phosphorus content of Ni–P amorphous coating using 125 g/L Cr O3and 110 ml/L HNO3(w68%)than using 180 g/L Cr O3and 1 g/L KF during pre-treatment,and the coating structure is more compact,and the Ni–P coatings exhibit more excellent adhesion with substrate(Fcup to22 N).The corrosion potential of Ni–P coating is improved and exhibits good corrosion resistance.As a result,Mg-7.5Li-2Zn-1Y alloy is remarkably protected by the Ni–P coating.     

Al2O3含量对Ni-P-Al2O3化学镀层性能的影响

通过化学镀的方法在45钢表面制得了Ni-P-A12O3镀层,并用维氏硬度计测量样品镀层的硬度,比较了不同A12O3含量对镀层硬度的影响,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)对镀层的形貌进行观测,对其组织结构进行了分析.结果表明:在基体表面获得了A12O3颗粒均匀分布的Ni-P-A12O3镀层,镀层中主要元素为Ni、P以及Al;在一定含量范围内,镀层中的A12O3含量越高镀层的硬度就越高.     

工艺参数对Ni60-Cu/BaF2·CaF2定向结构涂层组织和性能的影响

采用氧乙炔火焰喷涂+感应重熔+强制冷却相结合的复合技术制备了Ni60-Cu/BaF₂·CaF₂定向结构复合涂层,研究了感应重熔参数对Ni60-Cu/BaF₂·CaF₂定向结构复合涂层组织结构、元素分布、微观硬度的影响.研究表明:过低的感应重熔功率(7 kW)不能提供涂层足够的熔化热,不能保证涂层完全的熔融状态,过高的感应重熔功率(15 kW)导致过高的热输入,使基体元素向涂层过量扩散以及组织粗大,硬度降低.当感应重熔功率为10 kW时,定向结构涂层获得了良好的微观组织,涂层中组织致密且柱状晶明显,涂层与基体间的冶金结合带也较为平整,且涂层的硬度值较高.     

Role of surfactants on particle deposition,wear, and corrosion behavior of TaC particle incorporated electroless nickel-phosphorus coating

The coatings prepared by incorporating submicron-sized TaC particles while depositing Ni and P atoms on the steel substrate via electroless method showed mixed results of surface finishing, microstructural properties, mechanical, tribological, and corrosion behavior with the addition of various surfactants during the coating process. The surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) enhanced the microhardness when added during the coating process of Ni–P–TaC composite, whereas the cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) lowered the microhardness as compared to the surfactant-free coating. Moreover, the TaC particle incorporation was hindered by the surfactants CTAB and Triton X-100. An excellent wear resistance behavior has been observed in the surfactant-free Ni–P–TaC coating in comparison to particle-free Ni–P coating. The Ni–P–TaC coatings showed the dependency of wear behavior on the material properties of the counter sliding surface although this dependency has not been observed in Ni–P coatings. The wear damage in Ni–P coating is immense irrespective of the properties of counter-sliding materials. Various surfactant-used Ni–P–TaC coating surfaces deteriorated much more due to corrosion than surfactant-free Ni–P–TaC coating. Among the various surfactants, the CTAB used Ni–P–TaC coating showed weak corrosion resistance.     

镍-磷/金纳米粒子复合化学镀层的研究

在化学镀镍磷溶液中添加金纳米粒子，在基体钢铁上沉积得到镍-磷/金纳米粒子复合镀层. 金纳米粒子在镀液中的浓度为1.0?μmol•L-1. 用扫描电子显微镜，能谱仪，示差扫描热量分析仪，X 射线衍射仪，显微硬度计等仪器对镀层性能进行了分析. 通过EDS分析表明，Ni P镀层中P的质量分数为9.72%，而Ni P/Au镀层中P质量分数为9.29%，金的质量分数为0.93%. 与镍-磷合金镀层相比，纳米复合镀层具有较高的硬度，并且镀层组织致密，孔隙率小，对基体具有更好的保护作用.     

火焰喷熔涂层与焊接接头性能研究

采用Ni60A合金粉末对Q235B钢十字焊接接头进行了喷熔修形处理．通过对涂层和焊缝的金相、扫描电镜、能谱等分析,研究了涂层与基体间的冶金结合情况,发现涂层组织致密、非金属夹杂物少、孔隙率低,与基体实现了良好的冶金结合．喷熔涂层本身的强度直接影响着十字焊接接头低周疲劳强度的大小．为此,通过有限元模拟和拉伸试验测定了涂层的抗开裂力值的大小．结果表明：当应力值为350MPa时涂层开裂,说明涂层自身强度较高．在应力比为0．1、平均应力为186MPa的情况下,喷熔接头的低周疲劳寿命均超过13000周次以上,并且断裂位置均在母材．     

酸性镀液铝合金表面沉积Ni-Mo-P三元合金非晶镀层

采用酸性化学镀液在铝合金表面沉积Ni-Mo-P三元合金非晶镀层。利用透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱(EDS)等现代分析手段,对镀层显微结构进行了表征,探讨了钼酸钠浓度和热处理对镀层纳米压痕硬度的影响。结果表明,镀态下,化学镀Ni-Mo-P三元合金镀层为致密非晶态镀层,镀层中Mo元素分布均匀,镀层与基体结合良好。热处理可促使非晶镀层晶化,产生Ni和Ni3P晶相,获得了纳米压痕硬度为15.12 GPa的最大值。