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可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备及性能研究

表面技术 2024年第12期53卷 207-217页

作者：赵天晨冯凯萍周兆忠袁巨龙衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室浙江衢州324000 浙江工业大学超精密加工研究中心杭州310023

目的实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光,对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响,探索可溶固着软质磨粒抛... 详细信息

目的实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光,对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响,探索可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备工艺,以光纤连接器作为加工对象验证抛光薄膜的抛光特性。结果选用双峰SiO_(2)作为磨粒,采用环氧树脂(质量分数为95%)和聚丙烯酸树脂(质量分数为5%)组成的“可溶”混合树脂为结合剂,可实现磨粒层逐步溶解。在磨粒涂覆层中添加5%(质量分数)的硅橡胶可调节磨粒涂覆层成膜后的弹性模量和硬度,使薄膜兼顾抛光性能和耐用性。对PET薄膜基底进行电晕处理可增强其表面附着力。选用含1%(质量分数为)有机硅烷偶联剂的聚氨酯树脂作为PET基底和磨粒涂覆层连接剂,结合强度好,成膜后表面无裂纹。通过光纤端面抛光对比实验发现,可溶固着软质磨粒抛光薄膜的抛光性能和耐用性均优于日本NTTAT抛光片的相关性能。可溶固着软质磨粒抛光薄膜使用25次后,光纤端面仍可保持表面光滑,曲面面形完整,表面粗糙度Ra小于5 nm,回波损耗大于45 dB,连接损耗小于0.1 dB。结论抛光实验表明,可溶固着软质磨粒抛光薄膜能实现光纤端面的高效精密加工。

关键词：可溶固结软质磨粒抛光薄膜制备光纤连接器

SiC晶片金刚石磨料凝胶抛光盘的制备与性能分析

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材料导报 2022年第12期36卷 215-223页

作者：冯凯萍吕冰海王帅赵天晨周兆忠衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 浙江大学机械工程学院杭州310012

针对热压成型超细金刚石微粉抛光盘抛光碳化硅晶片时易产生较深表面划痕而导致废片的问题,提出了一种基于聚乙烯醇冷冻⁃解冻凝胶成形金刚石固着磨料抛光盘的制备方法。采用力学性能测试、红外光谱、摩擦磨损、热重分析等方法对凝胶抛光... 详细信息

针对热压成型超细金刚石微粉抛光盘抛光碳化硅晶片时易产生较深表面划痕而导致废片的问题,提出了一种基于聚乙烯醇冷冻⁃解冻凝胶成形金刚石固着磨料抛光盘的制备方法。采用力学性能测试、红外光谱、摩擦磨损、热重分析等方法对凝胶抛光盘的性能进行表征。研究表明:聚乙烯醇含量大于3%(质量分数,下同)时,聚乙烯醇⁃酚醛树脂混合胶水可以形成完整凝胶体。当聚乙烯醇含量为5%~6%时,凝胶抛光盘内部形成了大量毛细微孔,孔隙之间相互交错和联通,其抗折强度和抗拉强度最高,平均摩擦系数最大,摩擦系数稳定性最好,其磨料均匀性优于热压抛光盘。随着聚乙烯醇含量的提高,抛光盘表面被树脂结合剂覆盖,抛光盘的塑性越来越大,聚乙烯醇热解对凝胶抛光盘摩擦系数的影响增大,摩擦系数随着摩擦时间的延长开始出现热衰退现象。使用聚乙烯醇含量为5%的凝胶抛光盘抛光SiC晶片,表面平均粗糙度R_(a)小于2.5 nm,再通过化学机械抛光(CMP)后获得了表面粗糙度R_(a)小于0.5 nm的超光滑无损表面,抛光效果优于热压抛光盘。

关键词：聚乙烯醇(PVA) 酚醛树脂(PF) 凝胶抛光盘超细金刚石碳化硅晶片

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可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备及性能研究

表面技术 2023年

作者：赵天晨冯凯萍周兆忠袁巨龙衢州学院浙江省空气动力装备技术重点实验室衢州学院机械工程学院浙江工业大学超精密加工研究中心

目的为实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光，对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响，探索可溶固着软质磨... 详细信息

目的为实现微小光学器件高效、高质量、绿色的可溶固着软质磨粒薄膜抛光，对可溶固着软质磨粒抛光薄膜的制备工艺及抛光性能进行研究。方法研究可溶树脂、不可溶树脂、磨粒和薄膜基底等原料对成膜及抛光性能的影响，探索可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备工艺，以光纤连接器作为加工对象验证抛光薄膜的抛光特性。结果结果表明，选用双峰SiO2(10nm:20nm，3:1)作为磨粒，采用环氧树脂(95wt%)和聚丙烯酸树脂(5wt%)组成的“可溶”混合树脂为结合剂，可实现磨粒层逐步溶解。磨粒涂覆层中添加5wt%的硅橡胶可调节磨粒涂覆层成膜后的弹性模量和硬度，使薄膜兼顾抛光性能和耐用性。对PET薄膜基底进行电晕处理可增强其表面附着力。选用含1wt%有机硅烷偶联剂的聚氨酯树脂作为PET基底和磨粒涂覆层连接剂，结合强度好，成膜后表面无裂纹。通过光纤端面抛光对比实验发现，可溶固着软质磨粒抛光薄膜的抛光性能和耐用性均优于日本NTTAT抛光片。可溶固着软质磨粒抛光薄膜使用25次后，光纤端面仍可保持表面光滑，曲面面形完整，表面粗糙度Ra小于5nm，回波损耗大于45dB，连接损耗小于0.1dB。结论可溶固着软质磨粒抛光薄膜制备及抛光实验表明其能实现光纤端面的高效精密抛光。

关键词：可溶固结软质磨粒抛光薄膜制备光纤连接器

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基于流体自激的磨料水射流加工仿真与实验

中国机械工程 2022年第3期33卷 279-289页

作者：邓乾发汪杨笑袁巨龙吕冰海赵天晨王旭浙江工业大学超精密加工研究中心杭州310023 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室杭州310023 衢州学院机械工程学院衢州324000

针对先进陶瓷材料的高效、精密加工,提出了一种基于流体自激的新型磨料水射流加工方法——自激振荡磨料水射流加工(SEO-AWJM)。采用ANSYS Fluent大涡模拟模型进行了流体仿真,仿真结果表明:当入口流速为135 m/s,腔长为4 mm时,下游喷嘴出... 详细信息

针对先进陶瓷材料的高效、精密加工,提出了一种基于流体自激的新型磨料水射流加工方法——自激振荡磨料水射流加工(SEO-AWJM)。采用ANSYS Fluent大涡模拟模型进行了流体仿真,仿真结果表明:当入口流速为135 m/s,腔长为4 mm时,下游喷嘴出口脉冲率最大达到28.47%。射流束的脉冲特性使得工件表面停滞层周期性变化,从而获得更高的峰值壁面剪切力,且该力在工件表面往复移动。通过SEO-AWJM实验,调节腔室长度获得最佳流体自激效果并对氮化硅基片进行加工。实验结果表明:定点加工10 min,使用磨料水射流加工去除最大深度为7.5μm,使用SEO-AWJM去除最大深度为9.4μm。初始表面粗糙度Ra为108.9 nm,磨料水射流加工6次后,Ra达到稳定值47.9 nm,SEO-AWJM加工4次后,Ra达到稳定值51.3 nm。

关键词：自激振荡磨料射流加工陶瓷

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供热系统智慧化管控关键技术分析

中国机械 2023年第34期 87-90页

作者：赵天晨北京天地融创科技股份有限公司

实现供热系统的智能化管理对于提高供热系统运行效率、实现精细化管理、减少能源浪费具有重要意义。本文以供热系统智能化管理为切入点，分析了关键技术，并提出了提高供热系统智能化管理水平的对策建议。本文研究旨在为当前及未来供热... 详细信息

实现供热系统的智能化管理对于提高供热系统运行效率、实现精细化管理、减少能源浪费具有重要意义。本文以供热系统智能化管理为切入点，分析了关键技术，并提出了提高供热系统智能化管理水平的对策建议。本文研究旨在为当前及未来供热系统实现从集中式到分布式、从粗放式到精细化的转变提供技术支撑和参考依据。

关键词：供热系统智慧化管控关键技术

PVA/PF复合凝胶磨具精密磨削碳化硅陶瓷工艺实验研究

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表面技术 2022年第2期51卷 347-357页

作者：冯凯萍吕冰海朱国旗赵天晨周兆忠衢州学院机械工程学院浙江衢州324000 浙江工业大学机械工程学院杭州310014 浙江大学机械工程学院杭州310012

目的针对传统粉末热压成形细粒度金刚石磨具存在颗粒团聚、磨削碳化硅陶瓷容易在表面产生较深划痕的问题,提出一种基于冷冻-解冻凝胶成形的细粒度金刚石磨具,用于精密磨削碳化硅陶瓷,并研究其加工工艺。方法制备聚乙烯醇-酚醛树脂复合... 详细信息

目的针对传统粉末热压成形细粒度金刚石磨具存在颗粒团聚、磨削碳化硅陶瓷容易在表面产生较深划痕的问题,提出一种基于冷冻-解冻凝胶成形的细粒度金刚石磨具,用于精密磨削碳化硅陶瓷,并研究其加工工艺。方法制备聚乙烯醇-酚醛树脂复合凝胶胶水,将金刚石和填料在凝胶胶水中剪切分散,得到的浆料浇筑在模具中,在–20℃低温条件下反复冷冻,形成胶体,再经干燥、烧结,得到粒度为2.5µm的细粒度金刚石磨削磨具。采用制备的金刚石凝胶磨具磨削碳化硅平面反射镜,对比不同磨具转速、进给速度、磨削深度工艺条件下的表面磨削质量。结果在低温条件下,聚乙烯醇-酚醛树脂分子链发生了物理交联,形成凝胶体,凝胶结合剂结合强度高,且分布均匀,所制备的凝胶磨具强度高于热压磨具,该方法可以解决传统粉料压制成形方法容易出现物相团聚、微观结构不一致的问题。磨削结果显示,当磨削进给速度为0.008 mm/min、磨具转速为1450 r/min、磨削深度为0.016 mm、转台转速为60 r/min时,获得了表面粗糙度Ra低于3.5 nm的镜面磨削效果,表面质量好于热压磨具磨削效果,3个ϕ100 mm区域平面度PV值均小于0.5µm。结论采用聚乙烯醇-酚醛树脂复合凝胶成功制备了细粒度金刚石磨削磨具,通过优化磨削工艺参数,为碳化硅平面反射镜镜面加工提供了一种新的加工工艺。

关键词：凝胶磨具碳化硅陶瓷精密磨削表面质量超细金刚石磨损

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电极形状对介电泳抛光影响的仿真研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第2期45卷 55-60页

作者：赵天晨袁巨龙邓乾发杭伟浙江工业大学超精密加工研究中心浙江杭州310014

为了解决平面抛光加工中提高精度和效率的难题,根据中性微粒在非均匀电场中可以产生介电泳效应,提出了一种可以提高抛光均匀性和效率的介电泳抛光方法.讨论了介电泳理论及抛光原理,运用COMSOL软件仿真分析了不同电极的电场线分布.仿真... 详细信息

为了解决平面抛光加工中提高精度和效率的难题,根据中性微粒在非均匀电场中可以产生介电泳效应,提出了一种可以提高抛光均匀性和效率的介电泳抛光方法.讨论了介电泳理论及抛光原理,运用COMSOL软件仿真分析了不同电极的电场线分布.仿真结果表明:圆环70~90mm电极形状的电场线分布最不均匀.进行了相应电极的加工试验,试验结果表明:使用圆环70~90mm电极时材料去除率最大,达到0.573mg/min,相比传统CMP提升了19.9%.使用圆Φ60mm电极形状,工件材料去除最均匀、抛光效率最高,2.5h可以将Φ76.2mm硅片全部抛亮,比传统CMP提高了3.6倍,且最终表面粗糙度为0.97nm.在实际加工中,圆Φ60mm电极形状最适合Φ76.2mm硅片的介电泳抛光.

关键词：介电泳抛光电极形状效率均匀性仿真研究

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城市围棋联赛发展及对策研究

城市围棋联赛发展及对策研究

作者：赵天晨陕西师范大学

学位级别：硕士

城市围棋联赛是一项由城市围棋联盟主办,城围联体育投资发展有限公司承办的,以接力赛为主要比赛形式的城市联赛。城市围棋联赛是对传统赛事的一种颠覆,其极强的创新性。本研究选择对城市围棋联赛这样一个相对“新生”的事物进行研究,讨... 详细信息

城市围棋联赛是一项由城市围棋联盟主办,城围联体育投资发展有限公司承办的,以接力赛为主要比赛形式的城市联赛。城市围棋联赛是对传统赛事的一种颠覆,其极强的创新性。本研究选择对城市围棋联赛这样一个相对“新生”的事物进行研究,讨论它的发展及现状,探究其赛制、比赛形式、组织主体,剖析其核心价值,查找其发展中存在的问题,并提出推进其更好发展的对策,具有一定的创新价值和实践价值。本研究运用的主要研究方法有:文献资料法、实地考察法、访谈法、比较分析法。研究显示:(一)发展状况(1)城市围棋联赛的发展大致可以分为三个阶段:萌芽和筹备阶段(2007-2014)、初步探索阶段(2015-2017年上半年)、稳步发展阶段(2017下半年-)。经过多年的发展,城市围棋联赛的竞技水平不断提高,影响力进一步扩大,并进一步走向世界;城市围棋联赛对棋手身份的包容性日益增强;由最初的单一赛事逐渐发展成为集多项围棋赛事、公益活动、围棋论坛、棋迷见面会等丰富活动为一体的围棋嘉年华赛事。(2)城市围棋联赛的比赛主要分为常规赛和季后赛两大部分,采用主客场制和赛会制相结合的方式。比赛赛制根据每年参赛俱乐部数量的变化而变化,同时为激发平均实力较低俱乐部的参赛积极性,以及确保比赛的公平性而非偶然性,赛制也在不断在进行优化。(3)城市围棋联赛的比赛主要采用接力赛的形式,是一种具有极强的表演性且需要多人接力的围棋竞赛形式,颠覆了传统的围棋竞赛模式。(4)城市围棋联赛的组织主体包括作为主办者的联盟公司和作为参赛者的俱乐部公司。联盟公司负责城市围棋联赛的运营、开发等业务,同时,对俱乐部公司的运作和管理进行指导,协调棋手与俱乐部公司的关系。(5)城市围棋联赛的核心价值有三:其一,以创新为灵魂,城市围棋联赛在比赛形式、经营模式、传播模式等方面的诸多创新所体现出来的灵活性和适应性,保证了城赛事的有序、稳定发展;其二,强调团队的协作参与,接力赛的比赛形式,使得教练的战略部署、棋手自身的发挥、队友的实力,全队的配合、甚至赛场的氛围都或多或少的影响到比赛的胜负,因此非常强调团队的协作;其三,强化与观众的互动,强调观众的参与性。(6)相对于围甲联赛,城市围棋联赛呈现出更多的灵活性,活动形式丰富,适应性逐步增强。相较于队际赛,城市围棋联赛更接近于比赛,而队际赛更接近于交流。(二)存在问题及解决对策(1)城市围棋联赛在发展中,存在以下问题:棋手和主办方对赛事认知存在差异;参与群体的覆盖面仍有较大拓展空间;现有赛制中的主客场比赛在实际运作过程中存在困难;比赛规则存在疏漏和待完善之处;赛场组织与秩序方面时有混乱发生;熟悉城市围棋联赛运作和规则的裁判和相关工作人员缺乏。(2)在以上分析的基础上,提出解决对策:强化理念推广,加强参赛者和观众教育;关注受众需求,拓展参与群体覆盖面;建构灵活赛制,给予参赛俱乐部更多元的选择;完善比赛规则,保障棋手的平等参与机会和赛事的公平性;加强赛场秩序和组织管理,为参与者提供良好的赛事环境;加强裁判等工作人员培训,保障赛事品质与促进赛事推广。

关键词：城市围棋联赛围棋赛事发展对策

基于光学光刻技术的PDMS微纳敏感结构薄膜加工工艺研究

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真空科学与技术学报 2020年第6期40卷 560-563页

作者：章城赵天晨廖宁波温州大学浙江省激光加工机器人重点实验室温州325035 南京航空航天大学机电学院南京210016 浙江省空气动力装备技术重点实验室衢州学院衢州324000

利用光学光刻技术进行多种形状规格聚二甲基硅氧烷(PDMS)微纳敏感结构的并行加工。研究了基于光学光刻技术的PDMS微纳敏感结构薄膜加工工艺,并加工出不同形状、、不同大小的PDMS微纳敏感结构。此外,对加工后的PDMS微纳敏感结构薄膜进行... 详细信息

利用光学光刻技术进行多种形状规格聚二甲基硅氧烷(PDMS)微纳敏感结构的并行加工。研究了基于光学光刻技术的PDMS微纳敏感结构薄膜加工工艺,并加工出不同形状、、不同大小的PDMS微纳敏感结构。此外,对加工后的PDMS微纳敏感结构薄膜进行表征,观察了不同形状、不同大小的PDMS微纳敏感结构的形貌特征。结果表明:基于光学光刻技术的PDMS微纳敏感结构薄膜加工工艺具有加工效率高,加工过程中不需要刻蚀、激光加工等复杂工艺和昂贵设备的特点,并且实现了大批量PDMS微纳敏感结构的并行加工。同时,掩模板上的微纳图案较好地转移到PDMS薄膜上,具有较好的图案曝光成像和图形转移效果。此外,制备的PDMS微纳敏感结构形状较规则、排列整齐,并且不同形状,不同大小的PDMS微纳敏感结构都具有高度一致性较好,侧面轮廓分明,侧壁角接近90°的特征。

关键词：光学光刻微纳结构聚二甲基硅氧烷结构薄膜纳米技术