溶胶-凝胶法制备WO3气致变色薄膜

以钨粉和双氧水为主要材料,采用溶胶-凝胶法制备了WO3气致变色薄膜,研究了WO3薄膜的结构和气致变色性能,结果表明用此种方法制备的WO3薄膜具有良好的气致变色特性.     

溶胶—凝胶法制备WO3气致变色薄膜

以钨粉和双氧水为主要材料,采用溶胶-凝胶法制备了WO3气致变色薄膜,研究了WO3薄膜的结构和气致变色性能,结果表明用此种方法制备的WO3薄膜具有良好的气致变色特性.     

氨基表面组装薄膜的构筑及其微观摩擦学特性

以二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷(TA)作为分子底层,采用两步组装的方法在单晶硅基底表面制备一系列相同结构不同分子链长的自组装双层薄膜。利用椭圆偏光测厚仪、接触角测定仪、原子力显微镜(AFM)等对薄膜的形成及微观摩擦力进行表征。研究结果表明,低表面能的疏水性末端基团有利于降低薄膜的摩擦力和摩擦因数;组装分子碳链长度的增加有助于形成有序性强和致密度高的组装薄膜,从而减小薄膜表面的摩擦力和摩擦因数。     

溶胶—凝胶法制备WO_3气致变色薄膜

以钨粉和双氧水为主要材料 ,采用溶胶—凝胶法制备了 WO3气致变色薄膜 ,研究了 WO3薄膜的结构和气致变色性能 ,结果表明用此种方法制备的 WO3薄膜具有良好的气致变色特性。     

一种新型液晶化合物的合成和表征

通过醚化、还原、重氮化、偶合反应及酯化等反应,合成了新型液晶化合物4-((4-己烷氧苯基)偶氮基)苯基异烟酸酯,并将此化合物作为质子受体,以烷氧基苯甲酸为质子供体,最后合成了一种氢键型液晶复合物。用IR、~1 H NMR对中间体及其产物进行了结构表征,并用带热台的偏光显微镜对各产物的液晶行为进行了研究。通过偏光显微镜说明氢键复合物是典型的热致液晶且呈现明显的近晶相和向列相两种相态,并且超分子液晶复合物较质子供体的液晶相范围宽,说明分子间氢键起到了稳定液晶相态的作用。     

4D打印液晶弹性体工艺及其性能研究

液晶弹性体(Liquid crystal elastomers,LCEs)因其大且可逆的变形、响应速率快、优异的力学性能、各向异性以及驱动条件简单灵活等特点,在智能构件制造领域被认为具有广泛的应用潜力.为了提升液晶弹性体的成形能力,丰富液晶弹性体的变形模式及其设计方法,提出了利用墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式的方法.制备了最大变形率达51％的主链型液晶弹性体,研制适合打印工艺编程的气压挤出高温墨水直写打印设备,探索了墨水直写打印工艺对液晶弹性体性能的影响规律.发现打印速率对液晶弹性体的变形率具有显著影响,随着打印速率的增大,变形率从12％逐渐增大到最大变形率51.8％后不再变化.此外,打印温度可使液晶弹性体的变形率在38.3％～51％之间变化,紫外光照时间可使凝胶分数最高到62.2％,而打印与紫外光照的间隔时间对材料的变形率没有影响.最后通过打印速率编程液晶弹性体弯曲行为,实现了液晶弹性体变形模式和行为的精确控制,证明了墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式方法的可行性.     

纳米晶体硅量子点场发射冷阴极的研究

在n-Si(4～5Ω·cm)衬底上淀积了400nm厚的纳米晶体硅(nc-Si)量子点薄膜,将其制备成场致发射的冷阴极.介绍了nc-Si量子点冷阴极的制备,场致发射特性的测试,解释了nc-Si量子点冷阴极的工作模型及电子弹道发射的原理.透射电子显微镜(TEM)对样片的结构分析证实样片中的nc-Si量子点具有很好的单晶结构;原子力显微镜(AFM)对样片的表面形貌分析表明,样片具有平滑的表面,有利于提高冷阴极的发射效率.     

薄膜型金属网栅的电磁屏蔽特性

为寻求准确评估薄膜型金属网栅电磁屏蔽效能的方法,探索了薄膜型金属网栅在某频段可达到的电磁屏蔽效能。首先,分析了金属网栅膜光电特性常用的计算公式,指出电特性公式中材料无限导电的假定条件与客观事实不符,故其无法准确预估薄膜型金属网栅的电磁屏蔽效能。然后,根据屏蔽效能受感应电压和电阻比控制的理论,借鉴连续导电膜用方块电阻计算屏蔽效能的方法,提出了预估薄膜型金属网栅屏蔽效能的方法并给出了具体步骤。最后,采用激光直写工艺流程制备了薄膜型金属网栅,验证了理论计算结果与实验检测结果的一致性。检测结果显示:薄膜型金属网栅试片在30~1 500MHz的屏蔽效能最高为30dB;用检测方块电阻并代入连续膜经验公式计算得到的屏蔽效能为31.2dB,用金属网栅膜常用公式计算得到的屏蔽效能为75dB。数据显示用金属网栅膜常用电特性公式无法准确评估薄膜型金属网栅的电磁屏蔽效能,而本文所提方法便捷、准确、可行。     

酞菁铅薄膜气体传感器的研制及其特性研究

采用MEMS技术研制了一种以材料硅为基底,具有立体结构的酞菁铅(PbPc)薄膜气体传感器.阐述了该传感器的工作原理、结构设计及工艺流程,给出了酞菁铅薄膜的制备方法,并对PdPc薄膜气体传感器进行了敏感特性研究.     

薄膜应变式传感器及其优点

薄膜电阻应变式传感器是近年来出现的一种结构新颖的传感器。它是用真空蒸镀或溅射的方法,将应变电阻材料直接在弹性体表面的绝缘基底材料上制成特定形式的薄膜式敏感栅。通常采用的粘贴方法,将箔式电阻应变片粘贴在弹性体上,其厚度约为50μm。     

平行梁式称重传感器的有限元分析

称重传感器弹性元件的结构直接影响传感器的测量精度,根据平行梁式称重传感器的结构和特点建立了力学模型,用AutoCAD二次开发自动生成有限元网格,针对线段相交三种情况处理,使得被打破的"网格"成为结构离散图,由此生成有限元模型,通过在其它尺寸不变的情况下分别改变各个结构尺寸,从而找出弹性元件各结构尺寸对输出应变的影响规律,最后利用ViziCAD对模型进行了有限元应力应变分析并将样品输出灵敏度的计算值与实测值进行比较,二者结果较为吻合,利用有限元辅助分析设计,可以提高生产精度及效率.     

A whole-field polariscope using a liquid crystal polarization rotator

A novel polariscope using a liquid crystal (LC) polarization rotator is proposed for full-field subfringe photoelastic stress analysis. The system uses a light-emitting diode-based modified Senarmont polariscope with an added liquid crystal polarization rotator to generate phase shifts by applying suitable voltages to the LC element. Four phase shift polariscope images are captured and analyzed to get the stress distribution. A comparative study with the gray-field polariscope method which uses a rotating analyzer shows good agreement.     

Examination of internal stress by photoelasticity in laser cleaving of glass

Laser cleaving is a glass-cutting technique in which thermal stress induced by laser heating and cooling produces cracks in the glass. Stress measurement during the laser cleaving process is critical in elucidating the crack-propagation mechanism and solving the problems of the laser cleaving method. In this study, we measured the birefringence retardation using a high-speed polarization camera and evaluated the relevance and accuracy of the measured values by comparing them with the results of a numerical calculation. The birefringence retardation at the crack tip was also observed in the experimental process. For the experiment, a soda lime glass was cleaved using CO₂ laser irradiation. Then, the birefringence retardation and azimuthal angle obtained using the polarization camera were compared with the numerical calculation results. The birefringence retardation around the crack tip corresponded with that of the deformation caused by mode I. The crack propagation was arrested when the crack tip approached the edge of the glass. The birefringence retardation observed using the polarization camera confirmed that the mode I deformation decreased as the crack approached the edge.     

波导式偏振调制测距系统

为消除体相位调制器工作过程中热效应对偏振调制测距精度的影响,提出了利用波导式相位调制器替代体相位调制器的全光纤波导式偏振调制测距方法.对波导式偏振调制测距系统进行原理分析,利用琼斯矩阵得出传输过程中测量光偏振态的变化规律,建立调制信号频率、偏振光强度与被测距离的函数关系.然后,进行了直波导相位调制器特性测试,验证其半波...     

基于柔性纳米压印工艺制备中红外双层金属纳米光栅

用纳米压印工艺制备红外金属光栅时,硬模板压印极易造成光栅结构缺陷致使光栅性能下降。本文采用柔性纳米压印工艺作为替代方法制备了适合在3-5μm波段工作,高度为100nm,上下金属层厚为40nm的双层金属纳米光栅,其光栅结构参数为:周期200nm,线宽100nm,深宽比1∶1。该方法采用热纳米压印工艺将母模板光栅结构复制到IPS(Intermediate Ploymer Sheet)材料上,制作出压印所需软模板;随后通过紫外纳米压印工艺将IPS软模板压印到STU-7压印胶,得到结构完整均匀的介质光栅;最后在介质光栅上垂直热蒸镀金属铝,完成中红外双层金属纳米光栅的制备。对所制备光栅进行了测试,结果表明,所制备光栅在2.5~5μm波段的TM偏振透射率超过70%,在2.7~5μm波段的消光比超过30dB,在2.72~3.93μm波段的消光比超过35dB,显示了优异的消光比特性和偏振特性。该研究结果在红外偏振探测、红外偏振传感等方面具有潜在应用。     

基于谐波原理的液体润滑供油方式设计与实现

设计了基于谐波原理的液体润滑供油系统,分析了其基本结构和供油机理。建立了弹性体的变形曲线理论模型和弹性体质点的振动模型;利用有限元软件对弹性体变形进行了计算和分析,对储油腔内润滑油向摩擦表面的供应进行了仿真计算。计算结果表明：工作载荷作用下,弹性体沿径向发生变形,弹性体质点产生振动,质点的振动使储油腔内的润滑油经连通油孔流向摩擦表面,实现了基于谐波原理的润滑油供应,验证了所设计的供油方式的有效性。     

航空多角度偏振辐射计的偏振定标

研究了航空多角度偏振辐射计的辐射定标方法,以消除其自身引入的偏振效应,提高偏振辐射计的测量精度.首先,根据引入仪器偏振效应的主要因素推导了含定标系数的仪器探测方程,由仪器在0°和90°两个状态下对同一信号的探测方程求解了定标系数表达式,并设计了仪器分别处于两个状态下获取信号、求解定标系数的定标方法.最后,分别针对非偏振光源和完全线偏振光源的测试数据求解了所有的定标系数,使用可调偏振度光源验证了偏振定标结果.结果显示,该仪器偏振测量精度不低于o.5％,满足仪器精度指标要求.     

螺旋型波荡器辐射特性及光束线前置镜热载分布

对合肥国家同步辐射实验室(NSRL)引进、装备的螺旋型电磁波荡器进行了改造和性能研究,该螺旋型电磁波荡器被插入电子储存环的直线段,来产生高通量圆偏振相干光,提供一条真空紫外光束线,用于燃烧科学研究.基于NSRL改造后的光源参数,分析其同步辐射偏振特性,计算了该波荡器辐射出的总功率和功率密度分布,以及受其直接辐照的光束线...     

MEC密封圈结构对密封性能和结构强度的影响

为研究MEC密封圈结构对密封性能和结构强度的影响,以油管悬挂器MEC非金属密封为研究对象,在分析密封圈的结构与原理的基础上,考虑工作压力、安装方式和密封圈内、外过盈量的情况下,基于刚柔接触模型,建立MEC密封有限元仿真计算模型;利用单因素敏感性分析方法,研究密封圈各结构参数对密封性能和结构强度的影响.结果表明:MEC密...     

Tribological performance of PBT/PC/TPE ternary polymer alloy

Polybutylene terephthalate (PBT)/Polycarbonate (PC)/thermoplastic elastomer (TPE) ternary polymer alloy (TPA) is one of a new generation of PBT based polymer alloys with good thermal conductive, mechanical, and physical properties. TPA-59 was chosen as representative material factorially-de-signed experiment and has been studied, in the present work, to evaluate its potential as a tribological material. Its sliding, friction, and wear behaviour under unlubricated conditions was investigated with a pin-on-disc machine using various loads, sliding velocities, sliding distances, and disc surface roughnesses. The specific wear rates were found to be comparable to those of commercial materials currently used in bearings.