矿井瞬变电磁法接收端单向屏蔽

矿井瞬变电磁法由于受到全空间效应的影响,无法实现井下的定向探测,目前尚无从根本上解决该问题的方法。对采集信号进行单向屏蔽有望从根本上突破矿井瞬变电磁法定向探测的难题。通过理论计算、仿真模拟对不同材料和不同结构单向屏蔽装置的电磁场响应特征进行定量分析,确定单向屏蔽装置材料及结构设计参数,并通过物理实验验证屏蔽装置的单向电磁屏蔽效果。研究表明：通过仿真模拟得到锥形结构的坡莫合金屏蔽罩相对其他结构屏蔽装置有更好的单向屏蔽效果,能够在有效压制非探测方向干扰信号的同时,突出探测方向的有效信号;在锥形屏蔽罩高度不变的情况下,锥形屏蔽罩顶角越大,单向屏蔽效果越好。此外,仿真模拟得到的屏蔽方案经物理实验证实具有明显的单向屏蔽效果。     

真空感应熔炼法制备坡莫合金

在复合结构坩埚(外层石墨坩埚,内层氧化镁坩埚)中,利用真空感应熔炼法制备了坡莫合金,研究了配方和制备工艺对坡莫合金软磁性能的影响.结果表明,同一熔炼工艺,Fe19.8Ni80.2软磁性能最佳;熔化起始阶段合金的边缘位置比内部中央位置软磁性能好,精炼阶段则相反;随着熔炼时间的增加,同一位置的坡莫合金结构越来越均匀,软磁性能越来越好,最后趋于不变.     

用Co基非晶态材料研制家用触电保护器

触电保护器是一种保护人身安全的电器开关,当电气设备漏电或人发生触电时,漏电开关在0.1秒内自动切断电源,避免事故发生。漏电开关我国已有生产,但其中互感器铁芯是采用坡莫合金制造,由于坡莫合金生产工艺复杂,价格较贵,这一铁芯占了整个开关成本的很大一部分,使它的推广使用受到很大限制。用非晶态材料制作漏电开关的零序电流互感器,国内尚未见详细报道,也未见其成品。作者制作了一台     

交流偏磁记录中录音头磁芯饱和对音频记录的影响

本文探讨了录音磁头磁芯饱和对音频记录的音响，着重分析了磁头缝隙宽度ｇ、磁带涂层厚度δ与饱和磁通密度Ｂｍ、磁带矫顽力Ｈｃ间的关系．由探寸在保证低频信号有最大输出的情况下估算录音头所必需的偏磁强度入手，通过近似计算，得出四者的关系式，从而可以求得在已知Ｈｃ的磁带上实现录音而又保证录音头不饱和的缝隙宽度．得出用低Ｂｍ磁芯材料的磁头对Ｈｃ高的磁带录音时，就必须采用宽缝隙的结论．     

聚醚醚酮在水润滑下的摩擦磨损特性研究

将工程塑料聚醚醚酮（PEEK）与等离子喷涂氧化锆（ZrO2）、不锈钢（2Cr13）和激光熔覆耐蚀合金三种不同的材料组配,通过在摩擦磨损模拟试验机上的试验,得出了相应的摩擦磨损特征量与试验条件之关系,并对磨损后的表面做了微观分析,给出不同材料副的摩擦磨损形成机理．研究发现在水介质中,PEEK与激光熔覆耐蚀合金组配时表现出较好的摩擦学性能,主要磨损机理是微观机械切削;而陶瓷涂层与PEEK副在本实验条件范围内磨损量较大．     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的零场电阻率

以NiFeNb为新种子层,采用直流磁控溅射法制备了具有不同Nb含量(x)、种子层厚度(d)和NiFe厚度(t)的(Ni82Fe18)(1-x)Nbx(d A)/Ni82Fe18(t A)/Ta(30 A)纳米级坡莫合金系列膜,并对部分样品进行了中温退火.测量了样品的磁电阻曲线和微结构.从实验角度研究了零场电阻率(ρ)随x、d、t及退火的变化.结果表明,NiFeNb作为种子层能较大地提高坡莫合金薄膜的ρ;一定厚度坡莫合金薄膜的ρ极大的最佳工艺条件是x约为27.5%,d约为27.5 A;不同Nb含量、种子层厚度等工艺条件引起坡莫合金薄膜具有不同颗粒粒径分布,从而引起4s↓电子受到的内禀散射、颗粒表面和边界散射及其关系的不同,再加上织构、4s↓电子球对称性受破坏程度和薄膜均匀程度的不同导致了零场电阻率随工艺条件的变化.     

高酸值乙醇润滑下几种活塞环材料的摩擦学性能

通过SRV试验机考察了乙醇润滑条件下CrN、WS2、渗氮、B4C活塞环材料与气缸材料对磨时的摩擦学性能,通过SEM、EDX表面形貌方法对磨损表面进行分析;实验结果表明:在乙醇的酸度较高的情况下,材料磨损严重,磨损以腐蚀磨损为主;在几种摩擦副材料中,CrN的摩擦学性能最好。     

等径弯角挤压法制备的TiNi合金的摩擦学性能

采用先进的等径弯角挤压(ECAE)技术对热锻态Ti-50.6%Ni(原子分数)合金进行加工处理,研究了挤压后TiNi合金的伪弹性能及摩擦学性能,探讨了ECAE对TiNi合金摩擦学性能的影响.实验结果表明:高温等径弯角挤压工艺处理显著提高了TiNi合金的摩擦学性能,摩擦系数从0.141下降至0.06左右,磨损量也显著降低.这主要是由于经过等径弯角挤压工艺处理后,TiNi合金的显微组织得到细化,且有弥散、细小的Ti4Ni4第二相析出,对基体起到了强化作用;TiNi合金可恢复应变率从40%增大到63%,改善了TiNi合金的伪弹性能,增强了TiNi合金在摩擦磨损过程中的弹性变形能力,减少了塑性变形,从而提高了TiNi合金的摩擦学性能.通过扫描电子显微镜对TiNi合金磨损后表面形貌的观察发现:原始TiNi合金呈现了明显的磨粒磨损特征,且伴随有大块磨粒剥落和横向裂纹;而经过等径弯角挤压处理后TiNi合金的磨损表面较光滑、平整,呈现较轻微的磨粒磨损特征.     

弱磁场测定实验

本文介绍利用实验室的一般仪器及自制探头和极化器,试制流水式核磁共振磁强计,并用以校定霍耳效应高斯计及对弱磁场测定的情况。弱磁场是用坡莫合金罩屏蔽地磁场实现的[注],磁场最低测到0.0128±0.0002高斯。     

以NiFeNb为新种子层的纳米级坡莫合金薄膜的零场电阻率

以NiFeNb为新种子层，采用直流磁控溅射法制备了具有不同Nb含量(x)、种子层厚度(d)和NiFe厚度(t)的(Ni82Fe18)(1-x)Nbx(dA)／Ni82Fe18(tA)／Ta(30A)纳米级坡莫合金系列膜，并对部分样品进行了中温退火。测量了样品的磁电阻曲线和微结构。从实验角度研究了零场电阻率(p)随z、d、t及退火的变化。结果表明。NiFeNb作为种子层能较大地提高坡莫合金薄膜的ID；一定厚度坡莫合金薄膜的ID极大的最佳工艺条件是x约为27．5％，d约为27．5A；不同Nb含量、种子层厚度等工艺条件引起坡莫合金薄膜具有不同颗粒粒径分布，从而引起4s电子受到的内禀散射、颗粒表面和边界散射及其关系的不同，再加上织构、4s电子球对称性受破坏程度和薄膜均匀程度的不同导致了零场电阻率随工艺条件的变化。     

磁记录微观摩擦学性能测试仪的研制

为展开磁记录微观摩擦学的研究 ,自行研制了磁记录微观摩擦学性能测试仪。它可以模拟磁盘系统 ,并通过计算机对高速电机转速和起停状态的控制来精确模拟硬盘的各种运行及起停状态。该仪器实现了动态摩擦力、正压力、飞行间隙和微磨损的在线测量。测力系统采用相互垂直的簧片式微悬臂结构 ,正压力通过位移精确控制 ,正压力和摩擦力的分辨率分别达到 5μN和 1μN。膜厚测试系统中 ,采用双色光入射 ,保证测量系统在各种膜厚下都具有高分辨率 ,利用相对光强光干涉法 ,使测量系统在膜厚方向上的分辨率稳定在 0 .5 nm ;磨损测量系统中利用等厚干涉原理 ,来实现磁盘高速旋转下的非接触实时磨损厚度测量 ,可测磨损厚度的分辨率小于 1.5 nm     

复合地层双模盾构与复合盾构刀具磨损对比

软硬交替复合地层中可采用双模盾构和复合式盾构进行掘进施工。然而目前针对双模盾构和复合盾构在软硬交替地层中的适应性缺乏清晰明确的现场掘进数据进行对比验证，特别是施工参数和刀具磨损方面。本文基于深圳地铁12号线相似地层的三个相邻盾构区间工程，对比不同盾构机的盾构掘进施工参数、刀具服役情况及岩渣形态，分析刀具磨损的原因及特征，并进一步对比在长距离软硬交叠地层下EPB/TBM双模盾构和复合EPB盾构的掘进效能。结果表明：（1）双模盾构TBM模式在岩质地层中的推进速度可达到双模盾构EPB模式的2倍及复合EPB盾构的3倍。受土仓压力和刀盘转速影响，刀盘推力和扭矩差异较大的双模EPB模式和复合EPB盾构更易造成刀具异常磨损。（2）双模盾构TBM模式滚刀磨损速度更低，其刀具寿命是双模盾构EPB模式和复合EPB盾构的3~5倍，换刀时间占比约为后两者的1/2~3/8，EPB/TBM双模盾构总体掘进效能优于复合EPB盾构。（3）双模盾构TBM模式的岩渣中岩片更多且形状细长而扁平，在岩石地层中EPB/TBM双模盾构掘进效率优于复合EPB盾构。     

离子束增强纯铁的磨损行为研究

纯铁表面沉积Ｔｉ和Ａｌ膜的同时，用Ｎ＾＋离子束注入增强沉积，成功地形成了性能优越的表面改性层。与ＺｒＯ２陶瓷球对磨结果表明，经Ａｌ＋Ｎ＾＋ＡＫ Ｉ＋ｎ＾＋离子束增强沉积后，纯铁的表面显微硬度及磨损性能得到了较大的提高，磨痕形貌和元素分布观察结果表明：离子束增强沉积处理前后，磨损的机理发生了变化。     

C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能分析

复合材料因性能独特而备受关注,但其自身结构复杂且受到诸多因素的影响,因而对其摩擦学性能的研究仍有待进一步加强。为了对比不同摩擦配副对C/SiC复合材料摩擦性能及储油性能的影响,以C/SiC复合材料为研究对象,运用销盘摩擦学试验方法,研究了C/SiC复合材料与45#钢以及C/SiC复合材料与ZrO₂材料摩擦配副的摩擦学性能,采用三维形貌仪等仪器对C/SiC复合材料摩擦后的表面进行表征分析,研究其摩擦后的表面质量及其储油性能。结果表明,C/SiC复合材料与45#钢磨损剧烈,摩擦后表面储油性能严重下降;其与ZrO₂对磨则摩擦系数较低,磨损量较小,摩擦后的表面仍保持了较好的承载性能及储油性能,是一种良好的摩擦配副。研究结果为拓展C/SiC复合材料的应用及揭示其摩擦学特性提供了有力支撑。     

电接触滑动摩擦磨损试验机的研制

为了研究电接触导线材料的摩擦磨损性能，自行研制了一台新型电接触滑动摩擦磨损试验机。本试验机既可测电接触材料的干滑动摩擦磨损特性，也可测电接触条件下的滑动摩擦磨损特性。该设备结构简单、操作方便，测量数据准确，可在一定范围内实现电压、电流、载荷、速度的单、多因素控制，可有效地对不同的电接触材料进行摩擦学性能研究。     

配副体积比对干滑动摩擦学特性与表面形貌的影响

由于摩擦热介入摩擦过程 ,金属干摩擦副双方的相对体积比影响材料的干摩擦磨损性能。试验结果表明 :在铸铁 /40Cr钢干滑动摩擦配副中 ,随着盘 /销体积的增大 ,配副的摩擦因数降低 ,磨损率增大 ;不同配副体积比条件下的摩擦表面具有不同的形貌特征 ,高的盘 /销体积比具有犁沟型表面形貌。这种形貌不利于摩擦热从摩擦表面的有效导出 ,从而使摩擦表面具有更高的温度 ;在实际运行条件下 ,对火车闸瓦的磨损速率检测也证明 :配副体积比对闸瓦磨损速率的影响与销盘试验所得研究结果具有相同的规律     

CuCrW(Al_2O_3) nanocomposite: mechanical alloying,microstructure, and tribological properties

The effect of alumina nanoparticle addition on the microstructure and tribological properties of a CuCrW alloy was investigated in this work. Mechanical alloying was carried out in a satellite ball mill. The tribological properties of the samples were evaluated using pin-on-disk wear tests with different pins(alumina, tungsten carbide, and steel pins). The results indicated that the tungsten carbide pin had a lower coefficient of friction than the alumina and steel pins because of its high hardness and low surface roughness. In addition, when the sliding rate was decreased, the weight-loss rate increased. The existence of alumina nanoparticles in the nanocomposite led to a lower weight-loss rate and to a change in the wear mechanism from adhesive to abrasive.     

CuCrW(Al<Subscript>2</Subscript>O<Subscript>3</Subscript>) nanocomposite: mechanical alloying,microstructure, and tribological properties

The effect of alumina nanoparticle addition on the microstructure and tribological properties of a CuCrW alloy was investigated in this work. Mechanical alloying was carried out in a satellite ball mill. The tribological properties of the samples were evaluated using pin-on-disk wear tests with different pins (alumina, tungsten carbide, and steel pins). The results indicated that the tungsten carbide pin had a lower coefficient of friction than the alumina and steel pins because of its high hardness and low surface roughness. In addition, when the sliding rate was decreased, the weight-loss rate increased. The existence of alumina nanoparticles in the nanocomposite led to a lower weight-loss rate and to a change in the wear mechanism from adhesive to abrasive.     

含磷蠕铁摩擦表面的分形特征与摩擦学性能

对不同速度和接触压力条件下含磷蠕墨铸铁干滑动摩擦表面的表面分形维数值进行了测算 ,并研究了这些分形维数值和相应的摩擦学性能数据的关系。结果表明 ,干滑动摩擦表面属分形表面 ,分形维数可以表示摩擦表面的粗糙程度 ,分形维数和摩擦系数、磨损率之间有明显的对应关系 ,且摩擦条件和表面形貌对摩擦学性能的影响呈现出复杂的关系。     

Recent Advances in Hard, Tough, and Low Friction Nanocomposite Coatings

Nanocomposite coatings demonstrate improved friction and wear responses under severe sliding conditions in extreme environments. This paper provides a review how thin film multilayers and nanocomposites result in hard, tough, low-friction coatings. Approaches to couple multilayered and nanocomposite materials with other surface engineering strategies to achieve higher levels of performance in a variety of tribological applications are also discussed. Encapsulating lubricious phases in hard nanocomposite matri- ces is one approach that is discussed in detail. Results from state-of-the-art ＂chameleon＂ nanocomposites that exhibit reversible adaptability to ambient humidity or temperature are presented.