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一种基于三维光学测量技术的固体火箭发动机喷管全场形貌测量方法 下载:11 浏览:195

樊博璇1 陈桂明1 林洪涛2 李辉3 《中国航空航天科学》 2020年12期

摘要:
针对传统接触式测量手段存在的挤压误差、效率低等问题,提出基于外差式多频相移技术的非接触式三维光学形貌测量方法。在论述三维光学形貌测量原理的基础上,分析并设计了三维光学形貌测量方法的功能、工作过程和主要模块,阐述了外差式多频相移光学测量、海量密集点云的优化处理、大尺寸零件全方位精确测量等关键技术。通过该方法能够快速、准确建立固体火箭发动机喷管等零部件的三维数字化模型,为固体火箭发动机的检测及创新设计提供更丰富的基础数据。

薄膜表面形貌的相场方法模拟 下载:36 浏览:388

吴平平 王冠 《物理进展》 2020年4期

摘要:
在半导体以及光电设备中,在衬底上生长的高质量薄膜引起了广泛的兴趣,薄膜的生长以及薄膜的表面质量对薄膜的性质有巨大的影响。由于薄膜和衬底之间广泛存在着错配应变,以至于薄膜生长超过一定临界厚度后,不可避免地引入位错,使得薄膜的表面粗糙度增加,降低薄膜质量。如何预测与描述薄膜的表面,通过控制生长方式以及生长速度降低表面粗糙度成为生长高质量最为关注的问题。近年来,由于相场方法可以避免追踪界面,并通过引入包含错配应变效应的弹性能进入热力学自由能计算,使得相场方法在研究模拟薄膜表面形貌特征方面有了广泛的应用。论文首先简单地介绍了薄膜生长的几种主要模式,临界厚度以及薄膜表面的不稳定性问题,随后重点介绍了近十余年来相场方法在计算薄膜表面问题,薄膜生长问题方面开发出来的一系列研究手段与研究成果,最后总结与展望,为未来相场方法在该领域的工作提供理论方向。

自组装技术在特殊形貌无机纳米材料制备中的作用 下载:89 浏览:410

陈娟 江琦 《新材料》 2019年4期

摘要:
目前无机纳米材料的研究主要集中于低维无机纳米材料的制备,如纳米颗粒、纳米纤维等,其制备方法已相当成熟,而对高维特殊形貌无机纳米材料的研究相对较少。近年来,具有特殊形貌的高维无机纳米材料因独特的结构和表面性质在催化、太阳能电池、传感器、微波吸收、医学等领域展现出优于低维纳米材料的性能,但制备出的材料种类少,形貌不均一,可控性较差。因此,研究者们致力于特殊形貌无机纳米材料生长机理的研究,为材料制备提供有效的理论依据。制备无机纳米材料的方法有微乳液法、溶胶-凝胶法、电化学法、水/溶剂热法等。其中水/溶剂热法制备的无机纳米材料具有晶粒发育完整、粒度分布均匀、颗粒之间少团聚、原料价格较便宜的优点,因此被广泛应用于特殊形貌无机纳米材料的制备。自组装技术作为超分子领域的新概念,在制备特殊形貌的材料中发挥着重要作用,其主要作用是将低维的纳米结构单元通过氢键、范德华力、静电力等非共价键作用力进行连接而组装成各种复杂的层级结构。现已通过自组装技术合成了片状、棒状、花状、海绵状、树枝状等特殊形貌无机纳米材料。其中片状材料的生长过程如下:第一步是纳米颗粒的奥斯特瓦尔德熟化过程,第二步是熟化的纳米颗粒定向附着自组装成片状材料。棒状材料的生长过程出现了两种情况,第一种与片状形成过程相同,第二种则是先形成片状,然后片状发生卷曲形成棒状材料,棒状材料再定向附着自组装成长径比不同的棒状材料。花状、海绵状、树枝状等复杂形貌的形成则是基于片状或棒状材料,通过氢键自组装而成。自组装过程会受到表面活性剂或模板剂、溶剂、沉淀剂、酸碱度等因素的影响。研究者们发现利用水热法制备纳米材料时,引入合适的表面活性剂或模板剂,能够促使低维纳米结构单元进行有序自组装而形成结晶度好、尺寸均匀的特殊形貌纳米材料。通过改变表面活性剂或模板剂、溶剂、沉淀剂的种类和剂量及酸碱度等因素,影响纳米颗粒的生长方向、生长速率及颗粒之间的作用力,进而控制产品的形貌和尺寸。本文对近年来国内外利用自组装技术制备特殊形貌无机纳米材料的研究成果进行了介绍,分析讨论了自组装过程的影响因素,并对自组装制备特殊形貌无机纳米材料的发展方向和应用前景进行了展望,以期为制备性能优越的特殊形貌纳米材料提供参考。

多尺度模拟研究纳米凸体几何形貌对初始塑性的影响 下载:87 浏览:468

周思源 金剑锋 王璐 曹敬祎 杨培军 《新材料》 2018年5期

摘要:
研究金属表面微凸体的力学行为对深入理解摩擦、磨损和设计微纳米机电器件有很大帮助。采用准连续方法探索了纳米压痕作用在薄膜(001)表面的纳米微凸体几何形貌对铝和铜薄膜初始塑性的影响规律。结果显示,相较于平坦表面,微凸体的存在显著地降低了薄膜的屈服应力。矩形微凸体横纵比对屈服应力的影响不大。随着底角α的增大,梯形微凸体的屈服应力呈现降低的趋势,尤其是α>54.7°。同时,在纳米尺度限制全位错形成的条件下,铝中可能容易形成孪晶结构。

铁酸锌作为光催化剂的研究进展 下载:86 浏览:455

侯桂芹1,2 李云凯1 王晓燕2 《新材料》 2018年3期

摘要:
铁酸锌是具有较高光催化活性及对可见光敏感的n型半导体,其独特的磁性能和化学稳定性使其在光催化领域有着广泛的应用。针对不同形貌的铁酸锌,采用不同的改性方法,可将其与其他材料结合制备出更为高效、实用的光催化剂。近年来,利用铁酸锌的特性,制备磁性可回收且性能稳定的复合光催化剂引起了科研人员的广泛关注。概述了铁酸锌作为光催化剂的基本性质,对不同形貌铁酸锌的制备方法进行了总结,并重点讨论了铁酸锌在光催化方面的改性技术及改性机理,最后对目前存在的问题和未来的研究方向做了简要的总结和预测。

321不锈钢激光增材制造工艺及变形研究 下载:38 浏览:405

王招阳1 李金全1 肖长源1 袁立铭1 林健2 雷永平2 李康立2 《航空航天学报》 2020年12期

摘要:
基于激光熔覆同轴送粉技术,在不锈钢基板表面制备了321不锈钢合金涂层,研究了工艺参数对涂层宏观形貌的影响,分析了涂层的显微组织和显微硬度。研究结果表明:在激光功率为2.2kW,扫描速度为7mm/s,送粉速率为13.2g/min,搭接率为30%时,可获得平整无缺陷的321不锈钢涂层。熔覆层可分为一次熔化区、道间重熔区和层间重熔区三部分。熔覆层的组织主要由胞状晶和树枝晶构成;相比于一次熔化区,道间重熔区和层间重熔区的组织较为粗大且硬度较低。在激光熔覆过程中,成形件产生了较为明显的变形,通过改变成形路径可以减小基板变形量,提升成形件的质量。

鲫鱼牙齿提取液对碳酸钙晶型和形貌的影响 下载:21 浏览:225

华睿清 韩旭 吴刚 《化学研究前沿》 2019年3期

摘要:
25℃下,在鲫鱼牙齿提取液存在时,用Na2CO3和Ca(NO3)2·4H2O作为原料合成碳酸钙,研究提取液的浓度和反应时间对产物组成和粒子形貌的影响。用粉末X-射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对合成的产品进行了表征,用扫描电子显微镜(SEM)观察了粒子的形貌。研究结果显示,在反应时间是30s时,合成得到的产物是球霰石晶型和方解石晶型的混合物,并且随着提取液浓度的增加,球霰石所占比例呈现增加趋势;随着反应时间的增加,球霰石的含量会降低,但是产物粒子的形貌没有明显变化。结果说明,提取液的确能够影响碳酸钙的晶型和粒子形貌。

锆英粉体制备及级配实验研究 下载:17 浏览:419

秦学政1 邱占疆1 秦学红1 苑少强2 杨跃辉2 《航空航天学报》 2019年8期

摘要:
利用光学显微技术、激光粒度分析仪等实验手段,对雷蒙磨加工的锆英砂粉体进行了粒度分析和形貌观察,同时,对捨英砂和粉体进行了不同比例的级配实验。结果表明:锆英砂呈鹅卵石形状,粒度曲线为正态分布;锆英粉为不规则形状,粒度分布曲线近似正态分布。当65%锆英砂+35%锆英粉的比例级配时,所得粉体密度最大。

基于HRP催化诱导金纳米棒形貌改变的碘离子检测研究 下载:41 浏览:426

胥彦琪 《化学研究前沿》 2018年1期

摘要:
本文中,我们通过金纳米棒颜色的改变实现了对I-的可视化检测,在HRP酶催化的情况下,H2O2把I-的氧化为I2,之后I2会对金纳米棒进行刻蚀,使其纵向表面等离子体共振吸收峰发生蓝移,同时伴随颜色的改变,检测灵敏度达到了0.01μM。此方法简单便捷,同时实现了对实际样品水样中I-的检测。

氧气DBD等离子体处理PBO纤维表面及其对双马树脂基复合材料界面性能的影响 下载:87 浏览:499

刘哲1,2 陈博涵1 陈平1 《材料科学研究》 2020年3期

摘要:
采用氧气介质阻挡放电(DBD)等离子体处理PBO纤维表面,用以改善PBO纤维与双马来酰亚胺(BMI)树脂之间的界面粘结性能。结果表明,用氧气等离子体处理PBO纤维能大幅度提高PBO/BMI复合材料的层间剪切强度(ILSS)值,最佳处理条件为功率30 W/m3、时间24 s,ILSS值从43.9 MPa提高到62.0 MPa。经过氧气DBD等离子体处理的PBO纤维其表面的氧含量明显提高,氮含量变化不大,甚至在过度处理时降低;官能团-O-C=O基团的含量从0提高到3.16%,-C-O-的含量也明显提高;在氧气DBD等离子体处理后的PBO纤维表面产生大量凹凸不平和沟壑,使纤维表面的粗糙度提高。而表面氧含量的提高和表面形貌与粗糙度的变化,是PBO/BMI复合材料ILSS值提高的重要原因。单丝拉伸实验结果表明,适当的DBD等离子体处理不会对PBO纤维表面产生不良影响,不影响其在复合材料中的作用。

C8-BTBT薄膜结晶形貌及OTFT器件性能研究 下载:32 浏览:438

黄玲玲1,2 陈幸福1,2 胡鹏1,2 李博1,2 王向华1,2 胡俊涛1,2 《光电子进展》 2020年2期

摘要:
以p型共轭有机小分子2,7二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8-BTBT)作为底栅顶接触有机薄膜晶体管(OTFT)的有源层,采用浸渍提拉法、喷墨打印法和真空蒸镀法三种制备工艺,探究半导体薄膜载流子迁移率与结晶形貌的关系,发现不同工艺下有机小分子呈现出不同的生长行为和结晶情况,在很大程度上决定了OTFT器件性能的优劣;此外,通过XRD分析研究了退火处理对C8-BTBT结晶的影响。结果表明,真空蒸镀制备的薄膜具有更高的结晶度、衬底覆盖率高,并且呈现出SK(Stranski-Krastanov)模式的结晶生长特征,相应器件中陷阱密度最低,迁移率高达5.44 cm2·V-1·s-1,开关比超过106;且退火处理会严重破坏C8-BTBT薄膜的结晶。因此,控制半导体层的生长行为,提升半导体层的覆盖率和结晶度是制备高性能共轭小分子OTFT器件的有效途径。

电化学刻蚀参数对高阻厚壁宏孔硅阵列表面形貌的影响 下载:50 浏览:415

安欢1 伍建春1 张仲1 王欢1 孙华2 展长勇1 邹宇1 《材料科学研究》 2019年12期

摘要:
采用光电化学刻蚀方法,在电阻率为4~5 kΩ·cm的n-型[100]单晶硅片上制备了厚壁有序宏孔硅阵列。通过对比有限元法模拟诱导坑周围的电场分布,研究了刻蚀参数(电解液、光照、电压)对阵列表面形貌的影响。在刻蚀成孔的过程中,诱导坑对孔的限制受电场分布和实验条件的共同影响,出现刻蚀偏离的现象。模拟结果显示,诱导坑上的电场强度沿着单晶硅的[100]和[110]晶向的分布。这种分布的结果是,随着光照强度的提高和刻蚀溶液表面自由能的降低刻蚀由原光刻图形的(110)面向(100)面偏离。提高刻蚀电压可抑制刻蚀偏离,有利于诱导坑快速刻蚀成孔,从而形成规整的厚壁宏孔硅阵列。

多脉冲飞秒激光烧蚀硅的热累积效应 下载:75 浏览:444

张明鑫 李志明 聂劲松 谢运涛 《光电子进展》 2019年2期

摘要:
利用分子动力学模型模拟出单个脉冲作用后的热传导过程,并得到了在下个脉冲辐照前硅材料表面的温度变化情况,深入探究了非辐射复合及表面浮雕结构对硅表面温度的影响,并根据分子动力学方程数值模拟了多脉冲飞秒激光烧蚀硅材料的超快热响应,分析了电子与晶格的瞬态热平衡和硅表面最大温度随俄歇复合的变化。针对硅材料加工领域中高频多脉冲持续扫描硅表面的情况,建立了宏观加热机制,以减轻加工过程中的热累积效应。当采用较高重频脉冲时,宏观热模型计算结果表明多脉冲扫描硅表面时,温度的热积累不仅与光源本身入射通量和重频有关,也与扫描速度有关。实验中运用通量为1~2J/cm2、重频为10Hz~1kHz的飞秒激光光源烧蚀硅靶,发现低频脉冲下表面熔融、氧化等现象不利于产生光滑孔状形貌。

刹车片磨屑形貌及物相分析 下载:94 浏览:495

胡翰阳 王子钰 孙硕 黄伟军 陈马骏 贺定勇 《材料科学研究》 2019年1期

摘要:
选取了三种车型的报废刹车片,收集表面残留磨屑.借助激光共聚焦显微镜,分析了刹车片表面磨损后的形貌.通过X射线衍射仪、激光粒度分析仪,对磨屑的物相结构和粒径分布进行表征.结果表明:刹车片表面磨损形式为粘着磨损与磨粒磨损共同作用;三种刹车片中均添加有SiO2和BaSO4,SiO2极易出现于磨屑中,与其作为刹车片摩擦材料中的硬质颗粒有关;刹车片表面残留磨屑的D50平均值为26.50μm,粒径小于2.5μm和10μm的质量分数分别为1.71%和32.94%.

β-环糊精稳定南极磷虾油Pickering乳液的制备及其稳定性的研究 下载:72 浏览:468

朱凯1 徐雪姣2 杨会成3 沈清1 戴志远1 郑振霄1 《水产研究进展》 2022年5期

摘要:
为了确定β-环糊精稳定南极磷虾油Pickering乳液的制备工艺并研究其稳定性,实验通过研究不同乳化方法 (超声、高速剪切和高压微射流)、不同油相体积分数(30%、40%、50%、60%和70%)及不同β-环糊精添加量(1%、2%、3%、4%和5%,质量分数)对乳液特征指标(浊度、离心稳定性、粒径和ζ-电位)的影响,初步确定了β-环糊精稳定南极磷虾油Pickering乳液的制备工艺,而后通过乳液的形貌及显微变化、乳液的特征指标评价乳液的热杀菌稳定性、冻融稳定性和贮藏稳定性。结果表明,油相体积为60%、β-环糊精添加量为3%、采用高速剪切乳化的方法可以得到南极磷虾油Pickering乳液,乳液的浊度、离心稳定性、粒径和ζ-电位分别为1.83、85.12%、110.50 nm和-28.39mV。热杀菌对乳液的形貌及显微结构、乳液的特征指数没有显著影响。冻融显著影响了乳液的特性,冻融后乳液出现了严重的沉淀、乳析等现象,乳液不再呈现均一、稳定的状态。乳液在25°C,密闭条件下贮藏16 d内,虽然乳液的形貌结构、显微结构及乳液的特征指标发生了变化,但乳液仍保持了基本特性。总之,β-环糊精作为稳定剂可以用来制备南极磷虾油Pickering乳液,该乳液具有良好的热杀菌和贮藏稳定性(16 d内),但不具备冻融稳定性。

压力容器焊缝表面形貌检测中人工智能的应用 下载:225 浏览:2431

粟欢贻 《人工智能研究》 2022年7期

摘要:
近几年,我国经济科技快速发展,越来越重视人工智能领域的应用研究,人工智能的理论逐渐成熟,并在很多行业得到普遍的应用。在特种设备检测中应用人工智能,不仅能够提升检测结果的准确度,也能大幅提升工作效率。基于此,本文探讨分析了人工智能在压力容器焊缝表面形貌检测中的应用。
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