基于电容微位移传感器的大载荷微动台的研制

在超精密光学工程等领域,为了满足大质量部件的超精密进给定位应用需求,设计并研制了一种大载荷的纳米定位平台。该纳米微动承载台采用双闭式气浮导轨,由压电陶瓷致动器结合柔性铰链提供驱动,通过电容微位移传感器实时监测终端承载台位移并实现闭环反馈控制,有效地克服了压电陶瓷致动器的非线性影响因素,并消除了系统由于形变或应力释放等因素产生的不确定性干扰。在传统纯柔性铰链传动机构上增设了双导轨气浮承载台,显著增强了系统的载荷能力,气浮均化效应也提高了系统进给运行的直线性,双压电推拉式驱动方式提高了系统结构刚度,电容微位移传感器取代双频激光干涉仪或电阻式位移传感器的应用,降低了系统运行尤其是测量系统对环境条件苛刻的要求,也保证了平台进给的定位精度和长期稳定性。在载荷为100 kg情况下,定位精度达±2 nm,行程大于10μm。实验结果表明,大载荷纳米微动台能够满足大质量部件的纳米级超精密定位需求。     

纳米材料抗菌性能的研究

基于纳米材料的抗菌特性,采用纳米沸石银和纳米沸石锌作为抗菌材料,研究其对垃圾堆肥样品的抑菌效果.研究结果如下:2种纳米材料均具有抗菌作用.从同一菌液浓度的抑菌圈大小看,纳米沸石-Ag对细菌的抑制效果优于纳米沸石-Zn,这2种材料的抑菌圈大小均随着菌液稀释度的增大而增大;纳米沸石-Ag的最小抑菌浓度为3 mg/mL,最大杀菌浓度为28 cfu/mL.而纳米沸石-Zn的最小抑菌浓度为0.5 mg/mL,最大杀菌浓度为0.28 cfu/mL.纳米复合沸石的质量浓度越高,作用时间越长,抑菌效果越好.综合比较,纳米沸石-Ag抑菌效果优于纳米沸石-Zn.     

Ni-P-Al2O3化学复合镀层的制备及其耐磨性能

碳钢表面进行化学镀处理,对提高碳钢的耐磨性能有重要作用。在Q235钢表面制备Ni-P镀层及不同纳米Al2O3颗粒含量的Ni-P-Al2O3镀层。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和摩擦磨损实验机对镀层的表面形貌、相组成及摩擦磨损性能进行研究。结果表明:Ni-P-Al2O3镀层的磨损量、摩擦系数均小于Ni-P镀层,分别为2.6 mg和0.5;Ni-P-Al2O3镀层的磨损以犁沟磨损为主,磨粒磨损和黏着磨损为辅,Ni-P镀层的磨损为犁沟磨损。该研究可以为Ni-P-Al2O3镀层的实际应用提供理论支持。     

低碳钢中纳米尺寸碳化物的相间析出行为

采用扫描电镜和透射电子显微镜对低碳Ti-Mo系的热轧板进行了组织分析,同时对其中的纳米粒子析出行为进行了研究.强化机理分析表明析出强化对于屈服强度的贡献值可达291 MPa.随着卷取温度的降低,纳米粒子相间析出的排间距会减小,相间析出的排间距与其在铁素体中形核点位置有一定的离散值,但基本上呈一定的固定值.α/γ界面的观察和采用不同理论的计算结果表明相间析出的产生主要与α/γ界面的台阶形成有关,相间析出的排间距大小由台阶高度、晶界扩散系数、等温温度、台阶面迁移速率等决定.     

含钛电炉熔分渣碱熔过程中 Ti元素的选择性富集及MgAl2O4的物相转化规律

以KOH为改性剂,利用渣碱共熔反应对攀钢含钛电炉熔分渣进行改性处理,成功地将炉渣中Ti元素从原来的重钛酸镁选择性地富集到偏钛酸钾中,同时渣中镁铝尖晶石和镁橄榄石转化为易溶于水的铝酸盐和硅酸盐.采用X射线衍射技术研究了共熔反应中煅烧温度、渣碱比(含钛电炉熔分渣的质量与KOH质量之比)、保温时间等对Ti元素迁移富集和镁铝尖晶石转化的影响.当渣碱比为1：2.1、煅烧温度700℃及保温时间1 h时,生成的偏钛酸钾衍射峰达到最强,镁铝尖晶石的衍射峰最弱,有效地实现了Ti元素的选择性富集及镁铝尖晶石的物相转化.实验证实了较高K/Ti比( K2 O与TiO2的摩尔比)是生成偏钛酸钾的主要原因.以最佳碱熔条件下得到的共熔渣为原料,经过后续处理,在850℃的条件下合成了六钛酸钾纳米晶须.     

基于多相流模型的腔体内纳米流体自然对流换热数值模拟

运用多相流混合模型和单相流模型模拟了纳米流体在封闭腔体内的自然对流换热特性,将模拟结果与相应的实验值进行对比,分析了瑞利数、格拉晓夫数和纳米颗粒体积分数等物理量与努塞尔数的关系;同时,对比分析了纳米流体和纯水在水平与垂直中心截面的速度分布,以及封闭腔体内流体的温度场及流场.结果表明:基于N-S方程的单相流模型所得努塞尔数变化曲线与水的努塞尔数曲线较吻合,但不能反应纳米流体的换热特性;而基于多相流混合模型所得努塞尔数变化曲线与相应的实验结果较吻合;纳米颗粒的添加能够显著增强封闭腔体内的流体运动,有利于强化封闭腔体内流体的能量传输,起到了对流换热作用.     

变形量对各向异性纳米晶Nd-Fe-B磁体结构及性能的影响

<正>近年来,随着永磁电机产业的快速发展,环形永磁器件的需求量显著提高。采用热变形法可以一步制造出近净成型的永磁器件,相对于烧结磁体而言大幅降低了制造成本。因此,热变形Nd-Fe-B永磁材料的研究成为磁性材料领域的研究热点。与目前普遍使用的烧结方法相比,这种方法具有以下特点:首先,采用加压热变形方法制备的Nd-Fe-B磁体的磁性能比现有烧结Nd-Fe-B磁体提高;其次,热压热变形制备的磁体,晶体结构均匀、晶     

Nd掺杂ZnS催化剂的制备及其对有机染料的降解

用液相沉淀法制备不同比例Nd掺杂的ZnS纳米颗粒,用X射线衍射仪对制备的样品进行物相分析.以降解溴酚蓝为模型反应,通过吸收和光致发光光谱对其进行了发光性能的研究,讨论了影响溴酚蓝降解率的主要因素.结果表明,在100℃下老化1 h,制得的光催化剂具有较高的光催化活性,该复合光催化材料可用于有机染料废水的降解处理.     

端羟基聚苯乙烯改性UVWPU涂料制备与性能研究

以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,通过自制端羟基聚苯乙烯作为扩链剂,在紫外光固化水性聚氨酯(UVWPU)结构中引入刚性苯环基团来提高涂膜的耐热性及硬度,产物结构通过FT-IR来证实.同时研究了DMPA的用量、扩链参数以及端羟基聚苯乙烯改性对于乳液稳定性和涂膜性能的影响.结果表明,DMPA用量6%后,乳液的储存稳定期在6个月以上,扩链参数1.35时,涂膜外观及其涂膜性能较好;经端羟基聚苯乙烯扩链改性后的UV固化膜在5%和10%失重温度分别为245℃和282℃时,较改性前提高了32℃和27℃,涂膜的附着力、铅笔硬度均得到了提高.     

胎体耐损性弱化孕镶金刚石钻头的试验及碎岩机理分析

为了提高孕镶金刚石钻头在坚硬致密弱研磨性地层的钻进效率,将胎体耐磨损性弱化理论引入钻头设计中,对胎体耐磨损性弱化孕镶金刚石钻头碎岩机理进行探讨并对胎体进行扫描电镜分析。研究结果表明:与普通孕镶金刚石钻头相比,胎体耐磨损性弱化孕镶金刚石钻头的机械钻速提高了64%;经弱化处理的钻头在钻进过程中,弱化颗粒易于从胎体表面脱落,使其表面形成非光滑形态,减少了钻头唇面与孔底岩石面之间的接触面积,提高了钻头唇面与岩石的单位面积压力,改善了金刚石颗粒的冷却效果,降低了金刚石颗粒的热损耗;脱落的弱化颗粒在孔底参与磨损钻头胎体,增加了孔底岩粉的研磨能力,促进了胎体中新颗粒金刚石的出刃。