A miniature triaxial apparatus for investigating the micromechanics of granular soils with in situ X-ray micro-tomography scanning

The development of a miniature triaxial apparatus is presented. In conjunction with an X-ray micro-tomography (termed as X-ray μCT hereafter) facility and advanced image processing techniques, this apparatus can be used for in situ investigation of the micro-scale mechanical behavior of granular soils under shear. The apparatus allows for triaxial testing of a miniature dry sample with a size of \mathrm{8}\hspace{0.17em}\mathrm{mm}\times \mathrm{16}\hspace{0.17em}\mathrm{mm} (diameter \times height). In situ triaxial testing of a 0.4–0.8 mm Leighton Buzzard sand (LBS) under a constant confining pressure of 500 kPa is presented. The evolutions of local porosities (i.e., the porosities of regions associated with individual particles), particle kinematics (i.e., particle translation and particle rotation) of the sample during the shear are quantitatively studied using image processing and analysis techniques. Meanwhile, a novel method is presented to quantify the volumetric strain distribution of the sample based on the results of local porosities and particle tracking. It is found that the sample, with nearly homogenous initial local porosities, starts to exhibit obvious inhomogeneity of local porosities and localization of particle kinematics and volumetric strain around the peak of deviatoric stress. In the post-peak shear stage, large local porosities and volumetric dilation mainly occur in a localized band. The developed triaxial apparatus, in its combined use of X-ray μCT imaging techniques, is a powerful tool to investigate the micro-scale mechanical behavior of granular soils.     

微槽群散热器换热性能实验研究

对微槽群相变散热器的散热性能进行了实验研究,实验采用了混合工质2-Methylpentane和甲醇来强化系统的换热性能,当混合工质中x_1(2-Methylpentane)的摩尔分数为10%,x_2(甲醇)的摩尔分数为90%时,微槽群散热器的换热性能最优;将该种配比的混合工质分别应用于不同尺寸的微槽群相变散热器中,得出了优化的微槽群深宽尺寸比.实验结果表明,在同一散热热流密度下,与前人的工作相比,能使芯片表面温度降低10～20℃.其散热性能满足大功率高性能电子芯片的散热需求.     

微小尺度射流流量传感器的设计与仿真分析

在许多新型传感器和微系统中均存在微量流体自动、精确地驱动和控制问题,而这有赖于微小尺度下对流量的精确测量。基于射流振荡原理设计了一种新型的无反馈通道微小尺度流量传感器,采用计算流体动力学(CFD)方法对该流量传感器的测量特性进行了仿真研究。通过观测振荡腔内部流场,分析了振荡器内部流动形态和射流振荡过程。通过对监测点压力变化曲线的分析,获得了不同入口速度下流体振荡频率,建立了流体流速与振荡频率的函数关系。研究结果表明,该微小尺度射流振荡器振荡平稳,主射流切换灵活,在较宽的流速范围内,流速与振荡频率具有线性关系,具有0.3%的较低的相对压力损失并可达到较小的测量下限,易于加工成型。     

微构件的热注射近净成型控制

首先建立了微构件的热注射近净成型的数学模型,讨论了参数变量的控制。通过数据分析找到了参数的最佳控制范围,达到微构件的热注射近净成型过程中效率高、损失小的实验目标。     

微/纳反应器的研究现状及发展前景

微化工系统已经成为解决许多高新技术领域的化工过程问题的关键,而微反应器作为微化工系统的核心已经成为研究的热点之一。本文着重分析了微反应器的概念、分类及其性能优势,总结出近年来国内外微反应器的研究发展情况和存在的问题,并对发展前景进行了展望。     

微型有机化学实验教学的改革与实践

通过对微型有机化学实验的优势进行分析,探讨了微型有机化学实验在教学实践中存在的问题和对策,初步摸索出微型有机化学实验教学改革的课程设置原则和方案。通过合理地设置常量和微量化实验课程,在教学实践过程中把基本操作实验和以及综合设计研究型实验很好的衔接起来。不仅能使学生掌握基本的实验操作技能,还提高了学生对有机化学实验的兴趣和学习积极性,培养了进一步综合设计研究的能力,树立了环保意识和社会责任感。     

电场驱动喷射微3D打印的高性能纸基电路制造工艺研究

提出了一种基于电场驱动喷射沉积微尺度3D打印制造高分辨率纸基电子的新方法。阐述了该方法的基本原理与工艺流程,通过实验揭示了主要工艺参数（电压、气压、打印速度）对三种纸质基材上打印银线的质量和精度影响及其规律。利用自主研发的电场驱动喷射微3D打印机,使用含银量75%和动力黏度35 Pa·s（25 ℃）的低温纳米银浆,并结合优化工艺窗口,在纸质基材上通过多层堆叠打印实现了高分辨率、大高宽比微纳结构,其中在RC相纸上堆积15层后,其线宽可保持在10 μm、高宽比增至6.33,电阻下降了94.8%。最后,在不同纸质基材表面制作了柔性电磁驱动器、复杂导电图案等样件来证明其打印能力。结果表明,采用电场驱动射流沉积微尺度3D打印技术新方法,并结合高黏度低温烧结纳米银浆,可为高性能纸基电子制造提供有效途径。     

工程陶瓷超精密磨削表面质量的研究

本文从几何和物理特性两方面研究了ZrO2和Sialon陶瓷超精磨制削的表面质量。实验结果表明：金刚石砂轮磨粒尺寸和磨削深度对磨削表面的微观形貌如几何形态和表面纹理具有重要影响。超精密磨削的表面存在着残余应力，但其数值较小，残余应力从表面向材料内部迅速减小，砂轮磨粒尺寸和磨削深度是残余应力的主要影响因素。在ZrO2和Sialon陶瓷超精密加工的表面上亦存在着相变，ZrO2陶瓷的相变将引起表面残余压应力的增加，Sialon陶瓷的相变对表面残余应力的影响很小，采用TEM和XRD对超精密磨削表层结构的研究表明，在加工表层存在着很深的变质层，它由表面的非晶层和相邻的塑性变形层组成，然后逐步过渡到基体组织。     

无表面活性剂快速沉淀法制备盐酸吡格列酮微粉

本研究在不加入表面活性剂条件下采用快速沉淀法制备盐酸吡格列微粉,分别利用扫描电镜（ SEM ）、X射线衍射（ XRD）、红外光谱分析（ FT-IR）等分析方法对原药及产品的性质进行了表征。SEM分析表明,使用快速沉淀法制备的盐酸吡格列酮超微粉尺寸降低,粒度分布均匀,FT-IR、XRD分析表明,微粉化前后药物的化学结构并未发生改变,粒度明显减小,结晶度明显降低。