荷叶表面润湿性的温度调控机制分析

表面性能与表面微观结构密切相关,为探索调控仿生表面微观结构的途径,以干荷叶为对象,研究温度对荷叶表面润湿性的调控作用和机制。制备了干荷叶试样,将干荷叶在不同温度和时间下进行水浴热处理,采用角接触测量仪和激光扫描显微镜,分别测量和观察处理后的干态及湿态荷叶表面的接触角和表面形貌。经30～60℃水浴热处理的湿态及干态荷叶表面的接触角略有减小,但均保持疏水的特性;经60～70℃处理的荷叶表面接触角迅速减小,湿态荷叶表面转变为亲水表面,而干态荷叶表面仍保持疏水的特性。经90℃或以上温度处理后,湿态及干态荷叶表面都表现为亲水的特性。结果表明:温度能实现对荷叶表面润湿性的调控,调控的关键转变温度范围为60～70℃;经水浴热处理后的叶面润湿性的改变,是因为表面微观形貌发生了变化,为温度调控材料表面的润湿性提供了途径。     

仿生玫瑰花花瓣的表面微观形貌

生物表面性质与表面结构密切相关,玫瑰花花瓣是一种超疏水表面,对玫瑰花花瓣表面微观形貌的研究,有助于理解超疏水表面的作用机制以及优化超疏水表面的结构设计。制备了不同颜色的玫瑰花花瓣试样,采用角接触测量仪和激光扫描显微镜,分别测量和观察不同颜色的玫瑰花花瓣表面的接触角和表面微观形貌,采用中值滤波、均值滤波对淡黄玫瑰花花瓣表面高程数据进行处理,重构得到仿生玫瑰花表面。对比分析淡黄玫瑰花花瓣表面和仿生重构表面,结果表明中值滤波和均值滤波处理后重构的表面与原始表面微观形貌相似,润湿性能相近。     

超声辅助激光修复镍基高温合金V形槽

为了提高失效零件的修复质量,以V形槽为修复对象开展研究,在修复过程中引入超声振动. 耦合声场、温度场与流场建立超声辅助激光修复V形槽的非线性瞬态模型,对修复过程熔池形貌及其温度场进行数值模拟,并开展相关实验研究,分析超声对修复区组织及性能的影响机制. 数值模拟结果表明,超声振动能加速熔池流动与散热,提高熔深,细化晶粒并改善V形槽底部难熔区域的修复效果. 金相、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析结果表明,在超声作用下,晶粒尺寸和一次枝晶间距得到细化,Laves相更加弥散,Nb元素的富集受到抑制;常温和高温硬度在超声作用下分别提高了11.1%、10.4%. 研究表明,超声振动能有效改善镍基高温合金V形槽激光修复区的微观形貌,提高力学性能.     

钨酸铵溶液浓度对超微钨粉形貌的影响

以钨酸铵溶液为原料，采用超声喷雾干燥法制备了超微钨粉。研究了该方法中钨酸铵浓度对超微钨粉形貌的影响。结果表明，当溶液中钨酸铵的浓度为10%时，得到了球形度很好的非完全结晶的前驱体。当钨酸铵浓度达25％时，得到了层片状的晶态前驱体。钨酸铵溶液浓度对干燥时晶体生长速度具有重要的影响。分别采用这2种前驱体在630℃，保温30min和氢气流莆4L／min条仲下能够完全还原，得到超微α—W粉。所制得的钨粉形貌完全遗传了其前驱体的形貌，分别得到球状和层状钨粉。球状钨粉由纳米颗粒聚集而成。片层状钨粉的厚度在1mm以下。     

柔性玻璃激光切割技术研究

通过对柔性玻璃各种切割方式断面的形貌分析,研究激光切割断面、自然断面、玻璃刀机械切割以及化学腐蚀切割断面的不同,分析得出激光切割的优点非常适合柔性玻璃的切割。另外,对比不同激光光源的切割,分析激光烧蚀和激光应力切割的不同,得出不同激光对柔性玻璃切割的影响,对柔性玻璃激光切割系统的组成和工艺的选择具有指导意义。     

两种成型工艺碳纤维/环氧树脂复合材料的拉压力学性能与破坏机制

对采用高压-树脂传递模塑(HP-RTM)成型工艺和湿法压膜(WCM)成型工艺制备的碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料层合板进行力学试验,并观察微观组织和破坏形貌。结果表明:HP-RTM工艺制备的CF/EP复合材料单向板中纤维排列一致性较好、树脂分布均匀,但是纤维和树脂结合界面较差,其平均力学性能要优于WCM工艺,但是数据离散程度高,稳定性较差。     

热氧老化EPR电缆绝缘局部放电特性及劣化机理

为了探究热氧老化后乙丙橡胶电缆绝缘的局部放电特性及劣化机理,文中通过典型柱–板电极对不同老化程度的乙丙橡胶试样进行了局部放电试验,并对其放电发展特性和材料理化性质进行了分析。结果表明:放电起始电压和闪络电压均随绝缘老化程度的提高而降低;根据放电过程中放电特征量的变化规律,可将放电过程划分为4个阶段:起始阶段、发展阶段、持续阶段、预闪络阶段,且不同老化程度试样的PRPD谱图在各阶段呈现出特定形状;老化后的试样表面气化或气体解吸附、内部添加剂成分析出导致试样表面出现"沟壑区"、白色块状物和"微孔",分子结构中的羰基等含氧基团、聚乙烯和聚丙烯等自由基数量的增加是乙丙橡胶绝缘在热氧老化后更易出现局部放电的关键原因。     

大电流条件下气体火花开关电极烧蚀的研究进展

气体火花开关在各类脉冲功率装置中应用广泛,但放电产生的热等离子体将对电极材料产生烧蚀,烧蚀产物(金属蒸汽、液滴等)也会对开关绝缘造成污染,影响开关工作特性、缩短开关寿命,因而受到特别关注。在过去几十年间,国内外学者针对电极烧蚀机理及其影响因素开展了广泛研究,得到了常见电极材料在不同放电条件下的烧蚀特征;近年来,随着材料科学与诊断技术的进步,电极烧蚀研究集中在新型电极材料与烧蚀表征两方面。为此回顾了不同实验条件下电极烧蚀现象的相关研究,描述了电极烧蚀的基本特征,归纳了影响烧蚀的主要因素,介绍了电极与绝缘子表面烧蚀形貌的测试方法,介绍了电极烧蚀产物表征与分析的实验方法,论述了电极烧蚀对开关工作特性的影响规律。最后,分析并提出了电极烧蚀的一般评估方法,指出了电极烧蚀研究的热点问题和发展方向,对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定借鉴意义。     

蓖麻油基润滑油降凝剂的合成

以蓖麻油(CO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲苯为溶剂,无水无氧条件下合成了蓖麻油-甲基丙烯酸甲酯共聚物(PCOM).利用FTIR表征了PCOM的结构,用凝胶渗透色谱(GPC)测定了共聚物的相对分子质量及其分布,并对其降凝性能进行评价.结果表明,当m(CO):m(MMA)=1:1、引发剂AIBN用量(以单体总质量为基准,下同)为0.25％、反应时间为8 h、反应温度为80℃时,产率为59.20％,共聚物数均相对分子质量为2.722×105,分子量分布较窄(PDI=1.51).且共聚物对润滑油具有一定降凝效果,当共聚物添加量(以油品质量为基准,下同)为0.5％时,凝点(SP)可降低10℃(ΔSP=10℃).     

N,N−二甲基−二硫代甲酰胺丙磺酸钠对THPED体系化学镀铜的影响

研究了N,N?二甲基?二硫代甲酰胺丙磺酸钠(DPS)作为添加剂对以四羟丙基乙二胺(THPED)为单一配位剂的化学镀铜体系的沉积速率、镀层形貌和晶体结构的影响。结果发现,当DPS的质量浓度从0 mg/L增大到1.0 mg/L时,沉积速率从2.91μm/h提高到6.73μm/h,所得镀层结晶均匀、细致。线性扫描伏安测量结果表明,DPS是通过促进甲醛的阳极氧化来加速化学镀过程。本体系的Cu镀层主要呈面心立方多晶取向,DPS的添加会令晶面取向从(220)转变为(111)。