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激光织构形状间距对单晶硅摩擦磨损特性的影响

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表面技术 2024年第11期53卷 127-139页

作者：周意皓陈文刚程家豪郭思良魏北朝袁浩恩 dongyang li 西南林业大学机械与交通学院昆明650224 云南省dongyang li院士工作站昆明650224 阿尔伯塔大学化学与材料工程系加拿大阿尔伯塔埃德蒙顿T6G 2H5

目的提高单晶硅的减摩耐磨性能。方法利用紫外激光在单晶硅试样表面刻蚀不同形状,间距为0.1、0.2、0.3 mm,宽度为0.2 mm的织构。基于MRTR-1摩擦磨损实验机,研究干摩擦条件下织构参数对单晶硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电... 详细信息

目的提高单晶硅的减摩耐磨性能。方法利用紫外激光在单晶硅试样表面刻蚀不同形状,间距为0.1、0.2、0.3 mm,宽度为0.2 mm的织构。基于MRTR-1摩擦磨损实验机,研究干摩擦条件下织构参数对单晶硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅表面织构的微观形貌和磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量,并计算磨损率,通过Ansys有限元软件模拟仿真试样表面应力和摩擦生热的温度分布。结果与无织构相比,刻蚀表面织构均能不同程度地降低试样的磨损率,磨损率从0.012 mm^(3)/(N·m)降至0.008 mm^(3)/(N·m);部分表面织构试样的摩擦因数下降,低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损。仿真结果表明,织构试样的平均等效应力均大于无织构试样,在单晶硅试样表面加工织构会影响其表面整体性,容易出现应力集中现象;织构试样表面高于环境温度的区域面积小于无织构试样,且试样表面的最高温度与摩擦因数呈正相关。结论在单晶硅表面加工织构,可以有效提高试样的耐磨性能,合适的织构参数还能够降低摩擦因数。通过加工表面织构,一方面可以影响试样的整体性,另一方面能够改善试样的散热性能。

关键词：微织构单晶硅摩擦磨损激光加工摩擦因数磨损率摩擦生热

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基于增材制造的仿生吸能结构研究现状与展望

复合材料科学与工程 2024年

作者：楼航飞陈文刚张伟蔡心远龚金锭西南林业大学机械与交通学院云南省dongyangli院士工作站

由于吸能结构在人类生活中的广泛应用，这一趋势引起了大量对能量吸收特性的科学研究和前沿技术发展。通过大自然长时间的抉择，各种动植物的一些特殊结构给予设计者灵感，仿生吸能结构被大量地研究。在此过程中，由于增材制造技术具有... 详细信息

由于吸能结构在人类生活中的广泛应用，这一趋势引起了大量对能量吸收特性的科学研究和前沿技术发展。通过大自然长时间的抉择，各种动植物的一些特殊结构给予设计者灵感，仿生吸能结构被大量地研究。在此过程中，由于增材制造技术具有灵活性强、能够制造复杂结构、以及利用增材制造材料等特点，使其成为解决轻量化和复杂结构需求的理想选择。然而现阶段对仿生吸能结构领域的综述性研究较为有限，系统性的总结也相对缺乏，导致对整个技术的发展现状及面临的问题理解不够深入。本文主要对仿生薄壁结构、仿生板结构、仿生细胞结构和仿生建筑结构所对应动植物的结构与性能进行了系统性的总结，阐述了基于增材制造技术在仿生吸能结构领域的研究现状，以期为未来各行业仿生吸能结构的发展提供一定参考。

关键词：结构仿生吸能增材制造生物结构应用

石墨烯类涂层和表面织构对单晶硅摩擦性能的影响

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功能材料 2024年第5期55卷 5222-5231页

作者：周意皓陈文刚程家豪袁浩恩郭思良魏北朝 dongyang li 西南林业大学机械与交通学院昆明650224 云南省dongyang li院士工作站昆明650224 Department of Chemical and Materials Engineering University of AlbertaT6G 2H5Canada

为了改善单晶硅的减摩耐磨性能,利用紫外激光加工技术在单晶硅表面刻蚀出不同形状的表面织构,并在织构上沉积石墨烯和氧化石墨烯涂层,通过MRTR-1摩擦磨损试验机研究表面织构和石墨烯类涂层对单晶硅在干摩擦条件下摩擦学性能的影响。利... 详细信息

为了改善单晶硅的减摩耐磨性能,利用紫外激光加工技术在单晶硅表面刻蚀出不同形状的表面织构,并在织构上沉积石墨烯和氧化石墨烯涂层,通过MRTR-1摩擦磨损试验机研究表面织构和石墨烯类涂层对单晶硅在干摩擦条件下摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅试样的微观形貌及磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量并计算磨损率。结果表明,与无织构试样相比,表面织构试样均能不同程度的降低磨损率,磨损率从0.012降至0.008以下;部分表面织构试样能够降低摩擦系数,摩擦系数低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和粘着磨损。由于表面织构能起到收集磨屑,存储涂层碎片的作用,加上石墨烯类涂层特殊的物理特性,二者的结合作用能够有效改善单晶硅的摩擦性能,显著降低磨损率,保护材料。

关键词：表面织构单晶硅摩擦磨损石墨烯氧化石墨烯

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3D打印铸造铝合金表面楔形织构的摩擦性能

功能材料 2024年第4期55卷 4161-4166页

作者：程家豪陈文刚陈红艳郭思良袁浩恩魏北朝张露漫西南林业大学机械与交通学院昆明650224 云南省dongyang li院士工作站昆明650224

实验对活塞-缸套使用较多材料铸造铝合金(AlSi10Mg)进行3D打印,研究其摩擦磨损性能。在内燃机实际运行条件下活塞裙部通常会发生严重的摩擦和磨损。表面织构已成为现代减摩抗磨的有效方式之一,并成功应用于许多领域。利用3D打印技术加... 详细信息

实验对活塞-缸套使用较多材料铸造铝合金(AlSi10Mg)进行3D打印,研究其摩擦磨损性能。在内燃机实际运行条件下活塞裙部通常会发生严重的摩擦和磨损。表面织构已成为现代减摩抗磨的有效方式之一,并成功应用于许多领域。利用3D打印技术加工出两种不同面积占有率楔形凹坑表面试样与光滑表面试样。在立式万能摩擦磨损试验机上进行销-盘回转实验,采用三维形貌仪、同轴显微镜以及扫描电子显微镜观察试样工作表面的磨损形貌。通过Fluent流体分析软件模拟仿真润滑油内部压力,并对仿真结果进行验证。研究结果表明,与光滑无织构试样对比,楔形织构试样对提升活塞裙部摩擦学性能起着积极的作用,且当织构面积占有率为7.01%时对减少摩擦系数降低磨损质量的效果更加显著,提升了活塞裙部的摩擦学性能。

关键词： 3D打印铸造铝合金楔形织构流体仿真分析摩擦磨损

人工饲料对黄带犀猎蝽生长发育、繁殖及捕食效能的影响

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植物保护学报 2024年第2期51卷 491-500页

作者：陈苏怡李晓光史爱民石萍丽石安宪彩万志李虎中国农业大学植物保护学院昆虫学系北京100193 苏州推动者生物科技有限公司江苏苏州215000 昭通市植保植检站云南昭通657100

为评价人工饲料饲养对广泛分布于我国南方的黄带犀猎蝽Sycanus bifidus的生长发育、繁殖和控害能力的影响,在室内条件下测定取食不同胶囊人工饲料的黄带犀猎蝽若虫生长发育和繁殖的相关生物学参数,并比较取食斜纹夜蛾Spodoptera litura... 详细信息

为评价人工饲料饲养对广泛分布于我国南方的黄带犀猎蝽Sycanus bifidus的生长发育、繁殖和控害能力的影响,在室内条件下测定取食不同胶囊人工饲料的黄带犀猎蝽若虫生长发育和繁殖的相关生物学参数,并比较取食斜纹夜蛾Spodoptera litura胶囊人工饲料和活虫饲料的黄带犀猎蝽3~5龄若虫对斜纹夜蛾3龄幼虫的捕食功能反应和搜寻效应。结果表明,以斜纹夜蛾胶囊人工饲料饲喂的黄带犀猎蝽若虫可完成完整世代并继续繁殖,其成虫获得率为15.0%,若虫总发育历期为107.6 d,雌、雄成虫体重分别为113.8 mg和84.7 mg,产卵前期为31.3 d,单雌产卵量为117.3粒,卵期为24.5 d,卵孵化率为90.8%;而取食胶囊人工饲料内容物为黄粉虫Tenebrio molitor匀浆液和混合匀浆液的黄带犀猎蝽若虫不能完成完整世代。取食斜纹夜蛾胶囊人工饲料和活虫饲料的黄带犀猎蝽3~5龄若虫的捕食功能反应均符合Holling II型和Holling III型功能反应模型,使用斜纹夜蛾胶囊人工饲料饲养的黄带犀猎蝽对猎物的捕食效果和搜寻效应未受到明显影响,表明该人工饲料可用于黄带犀猎蝽的规模化扩繁。

关键词：黄带犀猎蝽斜纹夜蛾人工饲料胶囊化规模化饲养生物学参数捕食功能反应

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青皮红心柚新品种云青1号的选育

果树学报 2024年第8期41卷 1696-1699页

作者：赵东兴杨永智陈林杨李春毕光林张建春李万云李永慧云南省红河热带农业科学研究所云南河口661399

云青1号是云南省红河热带农业科学研究所科研人员从云南省河口县集市上购买柚果后通过种子繁育选育出的柚新品种。该品种树势强旺,树姿开张,萌芽力中等,成枝能力强;果实呈饱满长水滴形,平均单果质量1.56 kg,果实可食率68%,可溶性固形物... 详细信息

云青1号是云南省红河热带农业科学研究所科研人员从云南省河口县集市上购买柚果后通过种子繁育选育出的柚新品种。该品种树势强旺,树姿开张,萌芽力中等,成枝能力强;果实呈饱满长水滴形,平均单果质量1.56 kg,果实可食率68%,可溶性固形物含量(w,后同)11.3%,总酸含量0.47 g·100 g-1,固酸比24.04,维生素C含量56.7 mg·100 g^(-1),维生素E含量0.407 mg·100 g-1。在云南省河口县2月初现蕾,3月盛花,9月下旬成熟,果实生育期190 d左右。果实成熟后,果面主色绿色,果肉红色,汁胞呈水晶切面晶莹剔透,无苦麻味,汁胞不粒化,单一品种种植表现为无籽或少籽。该品种植株较耐贫瘠,耐高温高湿,适宜热区栽培,云南南部热区和全省低热河谷区域均可种植。

关键词：青皮红心柚新品种云青1号

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喀斯特富营养湖泊水体碳浓度及储量变化特征——以异龙湖为例

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地理研究 2024年第5期43卷 1316-1333页

作者：王旭温雯雯郭雯李平王明果黄林培王露杨关绍陈光杰云南师范大学地理学部云南省高原地理过程与环境变化重点实验室昆明650500 河北省丰宁满族自治县气象局承德068350 西昌学院资源与环境学院西昌615013 云南省地矿测绘院有限公司昆明650217

为探究喀斯特富营养湖泊水体不同赋存形式碳浓度和碳储量动态变化模式及其影响因素,本研究于2021年9月—2022年6月对异龙湖开展4个季节、20个点位的水质和水体碳浓度时空分布特征研究。结果发现,异龙湖水体碳以溶解碳占主导,溶解无机碳(... 详细信息

为探究喀斯特富营养湖泊水体不同赋存形式碳浓度和碳储量动态变化模式及其影响因素,本研究于2021年9月—2022年6月对异龙湖开展4个季节、20个点位的水质和水体碳浓度时空分布特征研究。结果发现,异龙湖水体碳以溶解碳占主导,溶解无机碳(DIC)浓度在4种赋存形式碳中最高为(41.26±4.93)mg/L,溶解有机碳(DOC)次之为(16.23±2.23)mg/L,颗粒碳浓度相对较低,颗粒有机碳(POC)和颗粒无机碳(PIC)浓度分别为(10.05±1.81)mg/L和(0.82±0.56)mg/L。异龙湖全年水体碳储量平均值为5.30 Gg C,4种赋存形式碳储量占比分别为60.57%(DIC)、23.77%(DOC)、14.53%(POC)和1.13%(PIC)。分析表明,异龙湖DOC、POC浓度与营养盐负荷及藻类生物量有关,指示其主要来源于藻源性有机碳。DIC浓度与DOC、水温、氨氮、入湖河流分布等因素相关,表明DIC受矿化作用、水温及流域水体稀释作用的共同驱动。PIC浓度与叶绿素a浓度和酸碱度有关,指示其主要受藻类光合作用导致的酸碱平衡破坏影响。异龙湖不同赋存形式碳浓度间存在一定的耦合关系,反映了不同赋存形式水体碳存在迁移和转化,湖泊富营养化导致藻类生物量增加,造成有机碳浓度POC和DOC同步升高,同时有机质的矿化作用也引起无机碳与有机碳的协同变化。与其他湖泊相比,异龙湖具有更高的水体碳浓度水平,可能与异龙湖的富营养化、喀斯特地质背景以及特殊的地理位置等因素有关。在碳储量上,水量是影响湖泊水体碳储量的关键因素,而富营养化提高了水体碳浓度和碳累积速率,增强了湖泊的碳汇效应,在全球湖泊富营养化问题日趋严峻的背景下,湖泊水体碳储量在生态系统碳汇估算中的地位逐渐显露。

关键词：水体碳浓度水体碳储量喀斯特地区富营养化异龙湖

生物质有机肥对酸性红壤区人参果病害与产量的影响

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云南大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 181-190页

作者：王豪吉李彦李锐明陈欧保杨云徐武美官会林云南师范大学高原特色中药材种植土壤质量演变退化与修复云南省野外科学观测研究站云南昆明650500 云南省农村能源管理总站云南昆明650233 石林彝族自治县农村能源环境保护工作站云南昆明652200

人参果(Solanum muricatum)是云南特色经济作物.长期施用化学肥料和农药,会导致人参果主产区土壤酸化、板结、有机质含量低和肥力退化等问题,同时作物病害严重、挂果率低等障碍因素突出.研究通过创制生物质有机肥改良人参果种植土壤,试... 详细信息

人参果(Solanum muricatum)是云南特色经济作物.长期施用化学肥料和农药,会导致人参果主产区土壤酸化、板结、有机质含量低和肥力退化等问题,同时作物病害严重、挂果率低等障碍因素突出.研究通过创制生物质有机肥改良人参果种植土壤,试验施用量分别为9、12、15 t/hm^(2)和18 t/hm^(2),以传统单施尿素150 kg/hm^(2)为对照(CK),分析了土壤理化性质与酶活性,调查了不同处理下人参果枯叶病发病率和产量.结果表明:施用生物质有机肥显著提高了土壤pH、电导率(EC)、阳离子代换量(CEC)、有机质和速效氮、磷、钾含量(P<0.05),降低了土壤容重,增加了土壤磷酸酶、脲酶与多酚氧化酶活性(P<0.05),且活性随施用量增加而增加.与CK相比,施用生物质有机肥能显著改善土壤理化特征和增加土壤酶活性,从而提高人参果产量,且其解释率为87.40%.施加生物质有机肥降低了人参果枯叶病发病率(P<0.05),且其与产量的关联性符合对数曲线模型(R^(2)=0.794,P<0.01).与非种植障碍区相比,生物质有机肥以15~18 t/hm^(2)的施用量处理即可获得较高产量.因此,施用生物质有机肥部分替代化肥,可有效改良酸性红壤区土壤质量和缓减人参果病害,从而提高作物种植产量.

关键词：人参果酸性红壤生物质有机肥枯叶病

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滑动轴承表面织构改性的减摩特性研究进展

材料保护 2024年第7期57卷 154-164页

作者：杨晓东陈文刚 dongyang li 张垚李祖阳代炳贵张继豪杨加威西南林业大学机械与交通学院云南昆明650224 云南省dongyang li院士工作站云南昆明650224 阿尔伯塔大学化学与材料工程系加拿大埃德蒙顿T6G 2H5

滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,因其性能稳定可靠、工作噪音低、制造方便及种类繁多等特点,在工程中得到了广泛地应用。但在运行过程中受到不稳定工况的影响,轴承表面容易发生严重的摩擦磨损,甚至导致失效。表面织构改性是解决... 详细信息

滑动轴承是现代机械设备的核心部件之一,因其性能稳定可靠、工作噪音低、制造方便及种类繁多等特点,在工程中得到了广泛地应用。但在运行过程中受到不稳定工况的影响,轴承表面容易发生严重的摩擦磨损,甚至导致失效。表面织构改性是解决这一问题的有效方式之一,在减摩减损方面有着优异表现。概述了表面织构对滑动轴承减摩特性的研究进展,分析了表面织构的形状、排列形式、深度以及面积占有率对滑动轴承摩擦学性能的影响,并总结了表面织构与其他表面改性技术共同作用时的减摩性能。依据机械部件之间的摩擦系数体现出表面织构运用之后的摩擦学性能,可为后续研究者在该方向的研究提供参考。最后结合现有研究与未来需求,针对表面织构应用于滑动轴承的减摩研究做出展望。

关键词：表面织构滑动轴承减摩减损