(AlCrTiZrNb)N/Si3N4纳米多层膜的微观结构和力学性能研究

采用多靶磁控溅射系统,使用AlCrTiZrNb合金靶和Si靶制备了不同Si_3N_4厚度的(AlCrTiZrNb)N/Si_3N_4纳米多层膜,样品基底为单晶硅。通过X射线衍射仪(XRD)、高透射电子显微镜(HRTEM)、扫描电子显微镜(SEM)和纳米压痕仪对样品进行微观组织的表征和力学性能的测量。实验结果表明,随着Si_3N_4层厚度的增加,样品的结晶度和力学性能均先增加后减小,XRD图谱中出现面心立方相结构。在Si_3N_4层厚度为0.5 nm时,(111)衍射峰强度达到最大值。说明薄膜结晶度最强,薄膜的硬度和弹性模量也达到最高值,分别为30.6,298 GPa。通过对样品的横截面的形貌观察,发现当Si_3N_4层厚度为0.5 nm时,多层膜的多层结构生长良好。在(AlCrTiZrNb)N层的模板作用下,Si_3N_4层从非晶态转变为面心立方结构,与(AlCrTiZrNb)N层之间形成共格外延生长结构,(AlCrTiZrNb)N/Si_3N_4纳米多层膜的强化可归因于两调制层之间形成的共格界面。     

近距离煤层下层煤层普采工作面巷道压力显现规律的研究

近距离煤层开采过程中,受上区段巷道保护煤柱的影响,下层巷道开采过程中会出现应力集中。通过对新疆某矿下区段煤层进行竖直模拟,通过巷道位移变化,巷道位移变化速率,以及竖直应力、水平应力、最大主应力,得出下层煤层压力显现情况,为巷道支护提供理论依据。     

搅拌摩擦微连接设备及工艺研究

由于已在航空航天及电子领域广泛应用的铝、镁合金难以实现超薄板焊接,研究设计了基于Mach3软件控制系统的搅拌摩擦微连接焊机。利用该设备进行焊接作业,宜采用轴肩直径为6～8 mm的搅拌工具针对厚度在1 mm内的薄板进行施焊,且可进行3D成型搅拌摩擦微连接,焊接热输入、焊件变形小,焊缝成形美观。Mach3软件控制系统具有优秀的兼容性、可操作性和稳定性,操作简单、维护方便并具有开放性,搅拌摩擦微连接焊机体积小、质量轻、安装方便,焊机整体稳定性高、可操作性强。     

β-Ga_2O_3单晶腐蚀坑形貌研究

详细介绍了(100)、(010)和(■01)三种不同晶面的β-Ga_2O_3单晶腐蚀坑形貌状态及不同形貌的演变过程。所用β-Ga_2O_3单晶样品均为导模法(EFG)制备,且经过研磨、化学机械抛光(CMP),表面质量良好。以质量分数为85%的分析纯H_3PO_4溶液为腐蚀液,腐蚀时间为1.5 h,腐蚀温度为90℃时,(100)、(010)和(■01)晶面腐蚀坑密度分别约为6.9×10~(4 )cm~(-2)、2.3×10~(4 )cm~(-2)和7.7×10~(4 )cm~(-2)。通过光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察,结果表明(100)面腐蚀坑形状为非对称六边形,(010)面腐蚀坑形貌为菱形,(■01)面腐蚀坑形貌为倾斜的五边形,并确定了(100)面、(010)面、(■01)面的最终腐蚀坑状态,腐蚀坑的不同形状可能与不同晶向β-Ga_2O_3表面状态的耐化学腐蚀差异有关。     

基于NX的齿轮泵逆向设计

以齿轮泵为例介绍了逆向设计的方法和流程。首先使用三坐标测量机采集齿轮泵各个零件的点云数据,然后采用Siemens NX软件对齐点云数据进行逆向建模,最后使用3D打印机制作实物样品来验证逆向设计是否合理。通过逆向工程可以吸收先进技术,缩短产品开发周期,对产品的快速开发和改进创新具有一定的应用价值。     

月桂酸-棕榈酸/Al2O3复合定形相变材料的制备与热性能研究

采用溶胶-凝胶法,以异丙醇铝(AIP)为单一铝源,无水乙醇为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为聚合物模板,并添加浓盐酸作为催化剂和胶溶剂,制备均一稳定的前驱体纺丝液,再结合静电纺丝与高温煅烧技术制备了Al_2O_3纤维毛毡,用其作为支撑材料吸附月桂酸-棕榈酸(LA-PA)二元脂肪酸低共熔物制备复合定形相变材料。利用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和BET比表面积分析仪等手段研究样品的表观形貌与晶型结构。结果表明:经吸附后制得的LA-PA/Al_2O_3复合定形相变材料具有良好的形貌结构。通过差示扫描量热仪、热导率及自组装热性能测试仪对制备的LA-PA/Al_2O_3复合定形相变材料的储热性能及热能储存/释放性能进行了研究。结果发现其具有适宜的相变温度和较好的相变焓值,拓宽了复合定形相变材料的应用范围。     

基于EFEN-SP3方法的pin-by-pin中子动力学计算方法研究

为能直接给出安全分析所需的最热棒功率而不引入组件均匀化近似和精细功率重构近似，本文研究了基于栅元均匀化的pin-by-pin中子动力学计算方法。通过全隐式向后差分对多群时空中子动力学方程组的时间变量进行离散，采用指数函数展开节块-SP₃（EFEN-SP₃）方法求解含裂变介质的多群中子固定源方程组，通过高阶源展开技术消除了中子源分布与缓发中子先驱核分布形状不一致的问题。采用Ks因子、LW外推和粗网再平衡等加速技术提高计算效率。三维pin-by-pin中子动力学问题的数值结果表明：pin-by-pin中子动力学计算能直接给出单棒功率密度分布；高阶源展开技术可有效抑制计算偏差随时间步的累加效应；加速技术可将SP₃动力学计算的求解速度提高134.9倍。     

Vue与3dsmax在水利水电工程三维动画中的联合应用

笔者以水利水电工程三维动画制作为例,通过对软件Vue和3dsmax进行分析和研究,认为将二者联合应用可解决水利水电工程动画对大场景自然景观要求高、传统制作技术效率低等问题,通过多个工程动画制作案例,证明多软件联合应用是水利水电工程三维动画制作较好的解决方案。     

具有交换偏置的Fe3O4/FeO核/壳纳米材料的简易制备

Fe_3O_4在氢氩混合气氛下(10%H_2/90%Ar)可以通过一步固相反应法轻微还原生成Fe_3O_4/FeO核/壳纳米材料,上述结果已经在X线衍射仪、X线光电子能谱、高分辨透射电镜的测量结果中得到验证。Fe_3O_4/FeO核/壳纳米材料分别受外磁场和零磁场冷至200 K以下时,发现样品受外磁冷下的磁滞回线有明显的向左偏移现象,即交换偏置。另外,纳米材料的交换偏置效应随测试温度升高而减弱,此现象归因于材料界面处的铁磁耦合作用。这种制备方法可能会对其它具有交换偏置现象复合材料的研究提供一种简单有效的实验依据,并有望在交换偏置现象调控方面提供进一步研究。