检索结果-南通市图书馆

磁场辅助激光生长类金刚石膜的微结构及光学性能

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物理学报 2024年第10期73卷 337-344页

作者：陆益敏汪雨洁徐曼曼王海奚琳安徽工程大学机械工程学院芜湖241000

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场,探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性,为进一步提高类金刚石膜中sp~3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础.计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布,仿真了碳离子在磁场约束下... 详细信息

在脉冲激光沉积技术中引入非均匀磁场,探索磁场约束激光等离子体条件下生长类金刚石膜的特性,为进一步提高类金刚石膜中sp~3键含量、增强微结构调控提供理论和实验基础.计算了磁场的磁感应强度及其磁力线分布,仿真了碳离子在磁场约束下的飞行轨迹,显示出磁场限制了碳离子的自由膨胀,使其螺旋前进并向永磁体中心区域聚集.膜层表面干涉和椭偏测量的拟合参数显示,磁场的磁感应强度越高,激光生长类金刚石膜的厚度及光学性能越不均匀.拉曼光谱及其拟合结果显示,磁场有利于提高碳网络结构的局部压力、提高膜层中的sp~3键含量.

关键词：类金刚石膜脉冲激光沉积磁约束等离子体微结构

柱–孔复合微结构沸腾换热性能及强化机理的研究

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 856-864页

作者：杨曦孙雪振李庆刘斌中南大学能源科学与工程学院长沙410083

本实验研究了9种不同的柱–孔复合微结构表面在HFE-7100中的池沸腾性能。实验结果表明,柱–孔复合微结构表面核态沸腾起始点的壁面过热度均降至0 K左右,显著低于光滑表面(SS)与普通微柱表面(PF-30-60),其核态沸腾换热系数(HTC)相比于PF-... 详细信息

本实验研究了9种不同的柱–孔复合微结构表面在HFE-7100中的池沸腾性能。实验结果表明,柱–孔复合微结构表面核态沸腾起始点的壁面过热度均降至0 K左右,显著低于光滑表面(SS)与普通微柱表面(PF-30-60),其核态沸腾换热系数(HTC)相比于PF-30-60和SS显著增加,且HTC的增幅随着微孔数量的增加而增大。柱–孔复合微结构表面的汽泡主要产生于微柱顶部的微孔,因此在高热流密度下,微通道中的汽泡堵塞得以缓解,使其临界热流密度(CHF)高于PF-30-60和SS。表面的HTC随着微柱高度(H)的增大而提高,但CHF却随着H的提高出现先提高后保持不变的趋势,这说明对于这种表面而言,柱高的提高不一定可以有效提升CHF。

关键词：沸腾传热微结构多尺度气泡动力学行为

砂土与结构物界面的应力-位移-微结构特性及本构模型

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岩石力学与工程学报 2024年第6期43卷 1549-1560页

作者：叶至韬高玉峰黄星博孙逸飞河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024

砂土与结构物界面受剪时微结构会发生演变,并产生状态依赖的应力位移行为。采用界面直剪仪对不同常法向刚度和常法向应力条件下的砂土-钢板界面进行单调和循环剪切试验,并通过高清图像识别技术分析剪切过程中的界面微结构的演变,发现:... 详细信息

砂土与结构物界面受剪时微结构会发生演变,并产生状态依赖的应力位移行为。采用界面直剪仪对不同常法向刚度和常法向应力条件下的砂土-钢板界面进行单调和循环剪切试验,并通过高清图像识别技术分析剪切过程中的界面微结构的演变,发现:常法向刚度和常法向应力条件下单调剪切时界面均发生不同程度的剪胀,常法向应力条件下的剪切会使试样产生更明显的软化行为和较多的微结构变化,即颗粒概率熵会随着剪切位移的增大而逐渐增加;循环加载时,处于临界状态线下方的界面土会交替出现剪缩和剪胀现象,伴随着界面的微结构发生波动演变,界面总体会表现出较强的剪缩;先期循环剪切会使得界面发生强度弱化;可见微结构演化影响着界面土的剪胀。为描述此类现象,提出基于微结构演化的动态剪胀状态线,据此建立砂土-结构物界面的非关联随动硬化弹塑性本构模型。模型有12个参数,均可通过试验获得。通过模拟试验数据发现,模型可以合理描述界面的剪胀和软化等力学行为,特别是循环荷载作用下界面的强剪缩行为。

关键词：土力学界面微结构剪胀状态参数本构模型

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煤体成分及微结构与卸荷弹射相关性分析

采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 570-578页

作者：成云海许文涛李峰辉张修峰胡兆锋安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 山东能源集团山东济南250014 山东新巨龙能源有限责任公司山东菏泽274918

选取内蒙古自治区鄂尔多斯煤田煤层(易弹射煤样,简称T⁃e)与山东菏泽煤田煤层(不易弹射煤样,简称T⁃d)进行对比分析,从煤的固有属性出发,开展真三轴压缩条件下高应力卸荷力学试验,分析煤的强度特征、破坏过程以及破坏断口的微观破裂特征... 详细信息

选取内蒙古自治区鄂尔多斯煤田煤层(易弹射煤样,简称T⁃e)与山东菏泽煤田煤层(不易弹射煤样,简称T⁃d)进行对比分析,从煤的固有属性出发,开展真三轴压缩条件下高应力卸荷力学试验,分析煤的强度特征、破坏过程以及破坏断口的微观破裂特征与弹射程度差异相关性。结果表明:T⁃d中O含量少,Al含量高,细化晶粒,断裂及抗拉强度和冲击韧性显著增强,是影响弹射差异的成分因素;T⁃e内部存在明显的裂缝、层理结构等微结构,具有微结构发育、强骨架特征,是影响弹射差异的结构原因;煤固有属性的差异导致不同的力学显现,T⁃e峰值强度低、弹性模量较小,应变率大,在张拉和剪切应力相互作用下,宏⁃微观破坏呈现出复合破坏特征,破坏充分且剧烈,弹射明显;T⁃e的AE事件数及累积的能量剧烈增加,呈现3阶段特征,不稳定波动阶段表现为高能量释放。研究内容为探究煤体内在因素与卸荷弹射破坏相关性提供一种研究思路,为评价煤层冲击倾向性提供一种新的实验佐证,为针对性防治弹射提供一种防冲依据。

关键词：弹射微结构真三轴卸荷冲击地压

BiScO3–Pb TiO3–Bi(Zn2/3Nb1/3)O3高温钙钛矿陶瓷的微结构与性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1962-1968页

作者：赵海燕杨会静郭强强张树宁唐山师范学院

开发兼具高压电系数(d33)和高退极化温度（Td）的钙钛矿陶瓷是构建先进高温压电器件的关键。本工作将小容差因子、强铁电活性离子的Bi(Zn2/3Nb1/3)O3（BZN）基元引入至具有高温应用潜力的BiScO3–PbTiO3（BS–PT）高温钙钛矿压电体中，... 详细信息

开发兼具高压电系数(d33)和高退极化温度（Td）的钙钛矿陶瓷是构建先进高温压电器件的关键。本工作将小容差因子、强铁电活性离子的Bi(Zn2/3Nb1/3)O3（BZN）基元引入至具有高温应用潜力的BiScO3–PbTiO3（BS–PT）高温钙钛矿压电体中，制备并研究了（0.995–x）BS–x PT–0.005BZN三元系高温压电陶瓷的微结构与压电性能。结果表明，所有陶瓷均具有三方相和四方相共存的特征且结构致密；x=0.62组成位于准同型相界，综合高温性能最佳：Td高达409℃并兼具优异的高温d33(709 pC·N–1)。研究表明，BS–x PT–BZN有望用于制作在恶劣高温环境下服役的压电器件。

关键词：钪酸铋–钛酸铅压电陶瓷微结构高温压电性退极化温度

激光诱导等离子体加工蓝宝石微结构及其润湿性

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光学精密工程 2024年第3期32卷 366-380页

作者：王晓光温秋玲陈金鸿黄国钦崔长彩姜峰华侨大学制造工程研究院福建厦门361021

激光诱导等离子体刻蚀技术在蓝宝石表面微结构制作方面具有独特的优势。通过控制变量法研究了激光能量密度、靶材和蓝宝石之间的距离和扫描速度对激光诱导等离子体加工蓝宝石微槽的微观形貌和几何尺寸的影响规律。通过正交试验研究了激... 详细信息

激光诱导等离子体刻蚀技术在蓝宝石表面微结构制作方面具有独特的优势。通过控制变量法研究了激光能量密度、靶材和蓝宝石之间的距离和扫描速度对激光诱导等离子体加工蓝宝石微槽的微观形貌和几何尺寸的影响规律。通过正交试验研究了激光诱导等离子体工艺参数对蓝宝石表面微结构接触角的影响,发现扫描线间距对接触角的影响最大,靶材和蓝宝石之间的距离和激光能量密度次之,扫描速度的影响最小。当激光能量密度为6.3 J/cm^(2),扫描线间距为200μm,靶材和蓝宝石之间的距离为150μm,扫描速度为10 mm/s时,蓝宝石表面微结构的接触角为136°,表现出良好的疏水性;当激光能量密度为7.4 J/cm^(2),扫描线间距为50μm,靶材和蓝宝石之间的距离为100μm,扫描速度为5 mm/s时,蓝宝石表面微结构的接触角为29°,具有较好的亲水性,并且长时间放置后表面接触角基本保持不变。通过扫描电镜观察发现,蓝宝石表面的微结构上分布着许多纳米颗粒,这些微纳结构共同影响蓝宝石的润湿性。

关键词：激光诱导等离子体烧蚀蓝宝石微结构工艺参数表面润湿性

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液晶弹性体微结构及其应用

液晶与显示 2024年第3期39卷 266-277页

作者：段睿珏李磊曾宪兵郭玉冰北京理工大学医学技术学院北京100081

液晶弹性体因其可编程的形变与高达400%的应变而在微型医用机器人、可调控表面微结构、微流控等微观尺度领域有着重要的潜在应用。液晶弹性体微结构的制作需要同时兼顾高分辨率分子取向和高精度微米尺度结构,对分子取向和微纳加工技术... 详细信息

液晶弹性体因其可编程的形变与高达400%的应变而在微型医用机器人、可调控表面微结构、微流控等微观尺度领域有着重要的潜在应用。液晶弹性体微结构的制作需要同时兼顾高分辨率分子取向和高精度微米尺度结构,对分子取向和微纳加工技术有着很高的要求。本文综述了液晶弹性体分子取向的方法和微结构的先进加工技术,总结了其在微驱动器、人工肌肉纤维、可调控表面等方向的应用进展,并展望了液晶弹性体微结构在微型医用机器人领域的未来发展趋势。

关键词：液晶弹性体微结构分子取向微型机器人

锂离子电池极片辊压异质微结构演化与性能相关性研究进展

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中国有色金属学报 2024年第6期34卷 1809-1829页

作者：张俊鹏孙静娜黄华贵苑振革安徽建筑大学机械与电气工程学院合肥230601 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 邢台纳科诺尔精轧科技股份有限公司邢台054000

在力争实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”战略目标背景下,电池储能技术已成为我国汽车产业转型和经济可持续增长的重要发展方向。极片作为锂离子电池(LIB)的核心部件,决定了电池能量密度和服役安全性,而辊压工序是确保极片达到所需压实... 详细信息

在力争实现“碳达峰、碳中和”的“双碳”战略目标背景下,电池储能技术已成为我国汽车产业转型和经济可持续增长的重要发展方向。极片作为锂离子电池(LIB)的核心部件,决定了电池能量密度和服役安全性,而辊压工序是确保极片达到所需压实密度、提高电池综合性能的关键。然而,由于极片为“涂层-集流体-涂层”的典型层状复合结构,具有异质性特征,其中涂层为多孔可压缩结构,在辊压时涉及活性颗粒间和颗粒-集流体间的相互作用,因此,辊压变形机理极为复杂,厚度控制难度大,对后续性能表现影响显著。本文概述了极片辊压工艺基础理论、基本机理及性能的研究进展,有助于深入理解正负极片辊压-微结构-性能表现之间的相关性,为预测极片正向性能、设计极片反向工艺与微结构、完善辊压工艺设定和提高极片产品质量提供指导。

关键词：电池极片辊压微结构性能工艺建模

CPCs泡沫微结构仿生构筑及其压缩力学性能研究

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固体力学学报 2024年

作者：华军黄磊杨亚东邢小茹朱正洪西安建筑科技大学理学院

CPCs（导电聚合物复合材料）泡沫具有高强度、吸能性、隔热隔音等优异特性，拥有应用于建筑、交通运输、电子产品等领域的巨大潜力。然而，由于CPC 加工的复杂性，难以实现微观多孔结构的可控设计，导致多孔结构简单而随机，限制了其进... 详细信息

CPCs（导电聚合物复合材料）泡沫具有高强度、吸能性、隔热隔音等优异特性，拥有应用于建筑、交通运输、电子产品等领域的巨大潜力。然而，由于CPC 加工的复杂性，难以实现微观多孔结构的可控设计，导致多孔结构简单而随机，限制了其进一步的应用。受生物材料凭借排列有序的各向异性微结构来提升力学性能的启发，本文通过双向冷冻铸造工艺构筑高度对齐各向异性多孔仿生微结构CPCs。与传统的单向冷冻相比，双向冷冻铸造技术制备的对齐各向异性多孔微结构CPCs泡沫的压缩弹性模量和峰值应力分别提高了18.7%和25.4%，且在循环压缩过程中产生屈曲及塌陷的几率明显降低，50%应变下循环压缩2000次后仍保持了91.1%的峰值应力和89.6%的应变恢复率。结合有限元压缩模拟，压缩力学性能的主要增强机制有：优化了应力分布，有效避免局部应力集中导致塑性变形；微米级孔壁及其组成的3D结构的高弹性行为赋予了仿生结构较强的回弹能力；高度对齐的各向异性通道提供了足够的变形空间，提高了其变形协调能力，增强了结构加卸载过程中的可逆性。

关键词： CPCs泡沫仿生微结构压缩力学性能增强机制